Sorban álló ellenállások kifejtése

A soros ellenállások elrendezése olyan, amelyben az egyes ellenállások végére-vegére kapcsolódnak a körben, így az áram mindegyik ellenálláson keresztül folyik. Ebben a konfigurációban a kör teljes ellenállása (R) egyenlő az egyes ellenállások összegével, amit gyakran ekvivalens R-nek is neveznek.

A soros körben lévő teljes R kiszámításához az egyes ellenállásokat egymáshoz adja. A soros csatlakozásnál az ekvivalens ellenállás kiszámításának képlete Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., ahol R1, R2, R3 stb. jelölik az egyes ellenállásokat a körben.

Az Ohm-törvény is érvényes a soros körök esetén, ahol az áram minden ellenálláson keresztül ugyanaz, de az egyes ellenállásokon keresztül eső feszültség arányos az R-ükkel. A soros ellenállások kombinációjának teljes feszültsége egyenlő az egyes ellenállásokon keresztül eső feszültség-lehullások összegével.

Fontos megjegyezni, hogy a soros körben a teljes R mindig nagyobb, mint bármely egyetlen ellenállás R-je, mivel minden ellenállás R-jének kumulatív hatását látjuk.

Másrészről, párhuzamosan kapcsolt ellenállások eredményeznek párhuzamos kört. A párhuzamos kör ekvivalens R-jének kiszámítása más, mint a soros csatlakozásnál. Ehelyett az egyes R-k reciprokát adjuk össze, és a kapott érték inverzióját számítjuk ki az ekvivalens ellenállás meghatározásához.

Soros - Párhuzamos Ellenállás

Amikor sorosan helyezzük az ellenállásokat, az ohm-értékeik aritmetikusan adódnak össze, hogy elérjék a teljes (vagy netto) R-t.

Kapcsolhatunk soros ellenállásokat (azonos ohm-értékűeket), párhuzamos halmazokban vagy soros halmazokban. Amikor ezt tesszük, akkor soros-párhuzamos hálót kapunk, ami jelentősen növelheti a háló teljesítmény-kezelési képességét, ahhoz képest, ha csak egyetlen párhuzamos ellenállást használnánk.

4-14. Ábra. Három ellenállás sorosan.

Néha a soros-párhuzamos háló kombinált körének teljes egyetlen ekvivalens R-je egyenlő bármelyik ellenállás értékével. Ez mindig akkor történik, ha a párhuzamos ágak vagy a párhuzamos kombinációk összetevői azonosak, és egy n x n mátrixban vannak elrendezve. Ez azt jelenti, hogy ha n egész szám, akkor n soros halmazt kapunk n ellenállással párhuzamosan, vagy n párhuzamos halmazt n ellenállással sorosan. Ezek a két elrendezés ugyanazt a gyakorlati eredményt adja az elektromos áramkörök számára.

Egy n x n ellenállásokból álló soros-párhuzamos kombináció, amelyek mind azonos ohm-értékűek és azonos teljesítmény-becslésűek, n2-szer annyi teljesítmény-kezelési képességgel rendelkezik, mint bármely ellenállás magában. Például, egy 3 x 3 soros-párhuzamos mátrix 2 W-os ellenállásokkal 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W-ot tud kezelni. Ha pedig 10 x 10-as mátrixunk van 1/2 W ellenállásokkal, akkor 102 x 1/2 = 50 W-ot tud kezelni. Az egyes ellenállások teljesítmény-kezelési képességét megszorozzuk a mátrixban lévő ellenállások teljes számával.

A fenti eljárás csak akkor működik, ha, és csak akkor, ha az összes ellenállás azonos ohm-értékű, és azonos teljesítmény-elosztási becslésű az ohm-törvény szerint, valamint azonos teljes feszültség-lehullások összege. Ha az ellenállások értékei még kissé is eltérnek egymástól, akkor valamelyik komponens több áramot von majd, mint amennyit kivédni tud, és ezért elégyszerűen el fog égettetni, függetlenül a feszültség-forrás attól. Ez tovább változtatja az árameloszlást a hálóban, ami növeli a valószínűséget, hogy egy második ellenállás is meghibásodik, és talán több is.

Ha 50 W-ot kezelő ellenállást kell, és bizonyos soros-párhuzamos háló 75 W-ot tud kezelni, akkor ez rendben van. De nem szabad túlzást követni, és azt remélni, hogy egy 48 W-ot kezelő háló ugyanabban az alkalmazásban működni fog. Némi extra toleranciát kell megengedni, mondjuk 10 százalékot a minimális becslés felett. Ha a háló 50W-ot kell, hogy kezeljen, akkor 55 W-ra vagy enélkül építeni kell. Nem kell azonban túlzást követni. Erőforrásokat pazarolna, ha 500W-ot kezelő hálót alakítana, miközben csak 50W-ot vár, hacsak ez nem a legkönnyebben elérhető kombináció a rendelkezésre álló ellenállásokkal.

Kijelentés: Tiszteletben tartsa az eredeti tartalmat, a jó cikkek megosztásra méltók, ha sértést okoz, kérjük, vegye le.