مقاومتهای سری توضیح داده شده
مقاومتهای سری به ترتیب مقاومتهای فردی در مدار اشاره دارد که به صورت پشت سر هم قرار گرفتهاند به طوری که جریان از هر یک از مقاومتها عبور میکند. در این تنظیمات، مقاومت کل (R) مدار برابر با مجموع مقاومتهای فردی است که به آن مقاومت معادل R نیز گفته میشود.
برای محاسبه مقاومت کل در یک مدار سری، مقاومتهای فردی هر یک از مقاومتها با یکدیگر جمع میشوند. فرمول برای محاسبه مقاومت معادل در یک اتصال سری Rtotal = R1 + R2 + R3 + ... است که در آن R1، R2، R3 و غیره، مقاومتهای فردی هر یک از مقاومتها در مدار را نشان میدهند.
قانون اهم نیز در مدارهای سری قابل اعمال است، که در آن جریان از هر یک از مقاومتها یکسان است، اما ولتاژ روی هر یک از مقاومتها متناسب با مقاومت آن است. ولتاژ کل روی ترکیب سری مقاومتها برابر با مجموع قطرات ولتاژ روی هر یک از مقاومتها است.
باید توجه داشت که مقاومت کل در یک مدار سری همیشه بیشتر از مقاومت هر یک از مقاومتهای فردی در مدار است به دلیل اثر تجمعی هر یک از مقاومتها.
از طرف دیگر، مقاومتهای متصل شده به صورت موازی یک مدار موازی را تشکیل میدهند. مقاومت معادل یک مدار موازی به طور متفاوتی از یک اتصال سری محاسبه میشود. به جای جمع مقاومتهای فردی، متقابل هر یک از مقاومتها جمع میشود و مقدار حاصله معکوس میشود تا مقاومت معادل به دست آید.
مقاومت در سری - موازی
وقتی مقاومتها را در سری قرار میدهید، مقادیر اهمی آنها به صورت حسابی جمع میشوند تا به مقاومت کل (یا خالص) برسند.
میتوانیم یک سری از مقاومتها (مساوی با مجموع مقاومتهای فردی یک مدار موازی)، همه با مقادیر اهمی یکسان، در مجموعههای موازی از شبکههای سری یا مجموعههای سری از شبکههای موازی متصل کنیم. وقتی چنین کاری انجام میدهیم، یک شبکه سری-موازی به دست میآید که میتواند ظرفیت کلی پردازش توان شبکه را به طور قابل توجهی نسبت به ظرفیت پردازش توان یک مقاومت موازی واحد افزایش دهد.
شکل ۴-۱۴. سه مقاومت در سری.
گاهی اوقات، مقاومت کلی معادل ترکیبی در یک شبکه سری-موازی برابر با مقدار یکی از مقاومتها است. این همیشه زمانی اتفاق میافتد که شاخههای موازی یا ترکیبات موازی اجزای اتصال همه یکسان باشند و در یک شبکه به نام ماتریس n-به-n (یا n x n) مرتب شده باشند. این بدان معناست که وقتی n یک عدد صحیح است، ما n مجموعه سری از n مقاومت را در موازی متصل میکنیم یا n مجموعه موازی از n مقاومت را در سری متصل میکنیم. این دو تنظیمات نتیجه عملی یکسانی برای مدارهای الکتریکی ارائه میدهند.
ترکیبی از مجموعههای سری-موازی شامل n ضرب n مقاومت، همه با مقادیر اهمی و ظرفیت توان یکسان، n2 برابر ظرفیت پردازش توان هر یک از مقاومتها خواهد بود. به عنوان مثال، یک ماتریس سری-موازی 3 x 3 از مقاومتهای 2 وات میتواند تا 32 x 2 = 9 x 2 = 18 وات پردازش کند. اگر یک آرایه 10 x 10 از مقاومتهای 1/2 وات داشته باشیم، میتواند تا 102 x 1/2 = 50 وات تلف شود. ما ظرفیت پردازش توان هر یک از مقاومتهای فردی را در تعداد کل مقاومتهای ماتریس ضرب میکنیم.
طرح فوق ذکر فقط در صورتی کار میکند که، اما فقط در صورتی که، همه مقاومتها مقادیر اهمی یکسانی داشته باشند طبق قانون اهم و مقادیر یکسانی از ظرفیت تلفات توان در مورد قطرات ولتاژ کل زمانی که مجموع قطرات ولتاژ روی هر یک از مقاومتها. اگر مقاومتها مقادیری داشته باشند که حتی کمی از یکدیگر متفاوت باشند، یکی از اجزا ممکن است جریان بیشتری را نسبت به حد تحمل خود جذب کند و سوزانده شود، بسته به منبع ولتاژ. سپس توزیع جریان در شبکه بیشتر تغییر میکند و احتمال شکست یک مقاومت دیگر و شاید بیشتر افزایش مییابد.
اگر نیاز به یک مقاومتی دارید که 50 وات را پردازش کند و یک اتصال سری-موازی خاص از شبکه میتواند 75 وات را پردازش کند، این خوب است. اما نباید "شانس خود را بیش از حد بکشید" و انتظار داشته باشید که بتوانید با استفاده از یک شبکه که فقط 48 وات را پردازش میکند در همان کاربرد راضی شوید. باید برخی از تolerانس اضافی را مجاز کنید، مثلاً 10 درصد بیش از حد حداقل. اگر انتظار دارید که شبکه 50 وات تلف کند، باید آن را طوری ساخته باشد که 55 وات یا کمی بیشتر را پردازش کند. نیازی نیست "از حد بیش از حد" استفاده کنید. اگر یک شبکه را که میتواند 500 وات را پردازش کند با یکدیگر ترکیب کنید در حالی که فقط انتظار دارید 50 وات را پردازش کند—مگر اینکه این تنها ترکیب راحتی باشد که میتوانید با مقاومتهای موجود ایجاد کنید.
بیانیه: احترام به اصلی، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاشتن را دارند، اگر نقض حق تکثیر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.
توصیه شده
