Sarjatettujen vastusten selitys

Sarjaan kytketyt vastukset tarkoittavat yksittäisten vastusten asettamista peräkkäin piirissä siten, että virta kulkee jokaisen vastuksen läpi. Tässä kokoonpanossa piirin kokonaisvastus (R) on yhtä suuri kuin yksittäisten vastusten summa, jota kutsutaan myös ekvivalenttivastuksi.

Sarjapiirin kokonaisvastuksen laskemiseksi lisätään yksittäiset vastukset yhteen. Sarjakokoonpanon ekvivalenttivastusta lasketaan kaavalla Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., missä R1, R2, R3 jne. edustavat jokaisen vastuksen yksittäistä vastusta piirissä.

Ohmin laki pätee myös sarjapiireihin, joissa jokaisen vastuksen läpi kulkeva virta on sama, mutta jokaisen vastuksen päässä oleva jännite on verrannollinen sen vastuksen R:ään. Sarjakokoonpanon vastusten yli jännitteen kokonaismäärä on yhtä suuri kuin jokaisen vastuksen jännitteen pudotusten summa.

On huomioitava, että sarjapiirin kokonaisvastus on aina suurempi kuin minkään yksittäisen vastuksen vastus piirissä, koska jokaisen vastuksen R vaikutus on kumulatiivinen.

Toisaalta, vastukset, jotka on kytketty rinnan, muodostavat rinnakkaisen piirin. Rinnakkaisen piirin ekvivalenttivastus lasketaan eri tavoin kuin sarjakokoonpano. Yksittäisten vastusten käänteisluvut lisätään, ja tuloksen käänteisluku antaa ekvivalenttivastuksen.

Vastukset sarjassa - rinnakkaan

Kun laitat vastukset sarjakytkentään, niiden ohmisarvot lisääntyvät aritmeettisesti saavuttaakseen kokonaisvastuksen (tai netto-R).

Voimme kytkää sarjan vastuksia (yhtä suuret kuin rinnakkaisen piirin yksittäisten vastusten summa), joilla on samat ohmisarvot, rinnakkaisten sarjaverkostojen tai sarjien rinnakkaisverkostojen joukoiksi. Kun teemme jompaa kumpaa näistä, saamme sarja-rinnakkaisen verkoston, joka voi huomattavasti lisätä verkoston kokonaisvirtahallintakykyä yhden rinnakkaisen vastuksen virtahallintakyvyn yläpuolelle.

Kuvio 4-14. Kolme vastusta sarjassa. 

Joskus sarja-rinnakkaisen verkoston yhden ekvivalenttivastuksen kokonaisarvo on sama kuin mikä tahansa yhden vastuksen arvo. Tämä tapahtuu aina, jos rinnakkaiset haarat tai rinnakkaisten komponenttien yhdistelmät ovat kaikki identtisiä ja ne on järjestetty n x n (tai n x n) matriisiin. Tämä tarkoittaa, että kun n on kokonaisluku, meillä on n sarjasarjaa n vastuksesta rinnakkaan kytkettyinä, tai sitten meillä on n rinnakkaissarjaa n vastuksesta sarjakytkentässä piirissä. Nämä kaksi järjestelyä tuottavat saman käytännön tuloksen sähköisille piireille.

N x n vastusten sarja-rinnakkaisessa kombinaatiossa, joilla kaikilla on samat ohmisarvot ja samat tehonsidonnaisuudet, on n^2 kertaa enemmän tehonsidonnaisuutta kuin mikä tahansa yksittäinen vastus itse. Esimerkiksi 3 x 3 sarja-rinnakkainen matriisi 2 W vastuksista voi hallita enintään 3^2 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Jos meillä on 10 x 10 matriisi 1/2 W vastuksista, se voi hajottaa enintään 10^2 x 1/2 = 50 W. Kerromme jokaisen yksittäisen vastuksen tehonsidonnaisuuden kokonaisverkostossa olevien vastusten lukumäärällä.

Edellä kuvattu menetelmä toimii vain, jos kaikki vastukset ovat samanarvoisia ohmin lain mukaan ja samanarvoisia tehonsidonnaisuuden kannalta kokonaisjännitteen pudotusten suhteen. Jos vastukset poikkeavat toisistaan edes hieman, yksi komponentti vetää todennäköisesti enemmän virtaa kuin kestää, jolloin se palaa, riippumatta jännitteen lähteestä. Sitten virtajakauma verkostossa muuttuu entisestään, mikä lisää mahdollisuutta, että toinen vastus epäonnistuu, ja ehkä useampi.

Jos tarvitset vastuksen, joka voi hallita 50 W, ja tietyssä sarja-rinnakkaisessa yhdistelmässä verkosto voi hallita 75 W, se on hyvä. Mutta sinun ei pitäisi "yhdyttää onnen" ja odottaa selviytyvän verkostolla, joka voi hallita vain 48 W samassa sovelluksessa. Sinun pitäisi sallia jonkin verran ylimääräistä toleranssia, esimerkiksi 10 prosentin vähimmäisluokituksen yläpuolella. Jos odotat, että verkosto hajottaa 50 W, sinun pitäisi rakentaa se hallitsemaan 55 W tai hieman enemmän. Sinun ei tarvitse käyttää "yliliikaa", kuitenkaan. Hukkaat resursseja, jos koostat verkoston, joka voi hallita 500 W, kun odotat sen selviytyvän vain 50 W—ellet ole ainoa mukava yhdistelmä, jonka voit tehdä saatavilla olevilla vastuksilla.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jaettava, jos on rikkominen tehty, otathan yhteyttä poistamaan.