Seriekopplad motstånd förklarad

Serieresistans hänvisar till anordningen av enskilda resistorer ända till ända i en krets så att strömmen passerar genom varje resistor. I denna konfiguration är den totala resistansen (R) i kretsen lika med summan av de enskilda resistanserna, även känd som den ekvivalenta R.

För att beräkna den totala R i en seriekrets adderas de enskilda resistanserna för varje resistor. Formeln för att beräkna den ekvivalenta resistansen i en seriekoppling är Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., där R1, R2, R3, etc., representerar de enskilda resistanserna för varje resistor i kretsen.

Ohms lag gäller också för seriekretsar, där strömmen genom varje resistor är densamma, men spänningen över varje resistor är proportionell mot dess R. Den totala spänningen över seriekombinationen av resistorer är lika med summan av spänningsfallen över varje resistor.

Det är viktigt att notera att den totala R i en seriekrets alltid är större än resistansen för någon enskild resistor i kretsen på grund av det kumulativa effekten av varje resistors R.

Å andra sidan resulterar resistorer som är kopplade parallellt i en parallellekrets. Den ekvivalenta R av en parallellekrets beräknas annorlunda än en seriekoppling. Istället för att addera de enskilda resistanserna läggs reciproken av varje R till, och det resulterande värdet inverteras för att få den ekvivalenta resistansen.

R i Serie - Parallell

När du placerar R-I-S, adderas deras ohmiska värden aritmetiskt för att nå den totala (eller neta) R.

Vi kan koppla en serie av resistorer (likvärdiga med summan av de enskilda resistanserna i en parallellekrets), alla med identiska ohmiska värden, i parallella uppsättningar av seriella nätverk eller seriella uppsättningar av parallellella nätverk. När vi gör något av dessa saker får vi ett serie-parallellt nätverk som kan öka den totala strömhanteringskapaciteten av nätverket betydligt över strömhanteringskapaciteten för en enda parallell resistor.

Fig. 4-14. Tre resistorer i serie. 

Ibland är den totala enskilda ekvivalenta R av kombinationskretsen i ett serie-parallellt nätverk lika med värdet av någon av resistorna. Detta inträffar alltid om de parallella grenarna eller parallella kombinationerna av kopplingskomponenterna är identiska och arrangerade i ett nätverk som kallas en n-gånger-n (eller n x n) matris. Det betyder att när n är ett heltal har vi n seriedelar av n resistorer kopplade parallellt, eller så har vi n paralleldelar av n resistorer kopplade i serie i kretsen. Dessa två anordningar ger samma praktiska resultat för elektriska kretsar.

En kombination av serie-parallella kombinationer av n gånger n resistorer, alla med identiska ohmiska värden och identiska strömhanteringskapaciteter, kommer att ha n2 gånger strömhanteringskapaciteten av någon resistor för sig. Till exempel kan en 3 x 3 serie-parallell matris av 2 W resistorer hantera upp till 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Om vi har en 10 x 10-matris av 1/2 W resistorer, kan den dissipera upp till 102 x 1/2 = 50 W. Vi multiplicerar strömhanteringskapaciteten av varje enskild resistor med det totala antalet resistorer i matrisen.

Ovanstående schema fungerar om, men bara om, alla resistorer har identiska ohmiska värden enligt Ohms lag och identiska energidissipationskapaciteter i termer av totala spänningsfall när summan av spänningsfallen över varje resistor. Om resistoren har värden som skiljer sig åt även en smula från varandra, kommer en av komponenterna troligen att dra mer ström än den kan stå ut med så att den brinner ut, oavsett spänningstillförsel. Sedan kommer strömfördelningen i nätverket att ändras ytterligare, vilket ökar sannolikheten att en andra resistor kommer att sluta fungera, och kanske fler.

Om du behöver en resistor som kan hantera 50 W och en viss serie-parallell koppling av nätverket kan hantera 75 W, det är bra. Men du bör inte "testa lyckan" och förvänta dig att slippa undan med att använda ett nätverk som bara kan hantera 48 W i samma tillämpning. Du bör tillåta lite extra tolerans, säg 10 procent över minimigränsen. Om du förväntar dig att nätverket ska dissipera 50W, bör du bygga det för att kunna hantera 55 W eller en smula mer. Du behöver inte använda "överdrift", dock. Du skulle slösa resurser om du lade ihop ett nätverk som kan hantera 500W när du bara förväntar dig att det ska klara 50W—om inte det är den enda bekväma kombinationen du kan göra med tillgängliga resistorer.

Uttalande: Respektera originaltexten, bra artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsskydd kontakta för borttagning.