Sériové, paralelní a smíšené zapojení rezistorů.

Konzistentní
spojení
odpory se nazývá takové jejich spojení
závěry, ve kterých jsou všechny rezistory
prochází stejný proud; příklad tohoto
zapojení je na obr. 1.
Rýže. 1. Sekvenční
připojení rezistorů

4.

Podle Ohmova zákona je napětí napříč
odpory v okruhu na závodě. 1 jsou stejné
respektive: U1 = R1 ∙ I; U2 = R2 ∙ I; U3 = R3 ∙ I.
Odpor R = R1 + R2 + R3 je celkový
nebo ekvivalentní odpor obvodu při
sekvenční
spojení
rezistory.
Odpor se nazývá ekvivalentní
takový odpor (část obvodu), jehož výměna
nezpůsobí skutečné odpory v obvodu
změny proudu(ů) a napětí(ů)
v přeměněné části okruhu.

5.

Příklad 1. Tři odpory s odporem:
R1 = 20 ohmů, R2 = 25 ohmů, R3 = 5 ohmů připojeno
v sérii a připojené ke zdroji s
napětí U = 100 V. Určete napětí při
odpory, jejich výkon a celkový výkon.
Řešení. Ekvivalentní odpor obvodu:
R = R1 + R2 + R3 = 20 + 25 + 5 = 50 Ohm.
Podle Ohmova zákona je proud I = U / R = 100 / 50 = 2 A.
Napětí rezistoru:
U1 = R1 ∙ I = 20 ∙ 2 = 40 V;
U2 = R2 ∙ I = 25 ∙ 2 = 50 V;
U3 = R3 ∙ I = 5 ∙ 2 = 10 V.

6.

Součet těchto napětí je roven napětí at
obecné závěry, tzn. napájecí svorky
obvody: U = U1 + U2 + U3 = 40 +50 +10 = 100 V.
Výkon částí obvodu: P1 = R1 ∙ I2 = 20 ∙ 22
= 80 W; P2 = R2 ∙ I2 = 25 ∙ 22 = 100 W;
P3 = R3 ∙ I2 = 5 ∙ 22 = 20 W
Celkový výkon:
P = P1 + P2 + P3 = 80 + 100 + 20 = 200 W.

7. 2. Paralelní zapojení prvků pasivního obvodu

Při paralelním zapojení všechny odpory
jsou připojeny ke stejným dvěma uzlům v okruhu a,
proto jsou pod stejným
napětí; Příklad takového spojení je uveden v
rýže. 2, kde UАБ = U. Paralelně připojené větve
mají dva společné body – uzly A a B, ve kterých
větve se sbíhají s odpory rezistorů R1,
R2, R3.
Podle prvního Kirchhoffova zákona proud I in
nerozvětvená část obvodu se rovná součtu proudů v
rezistory: I = I1 + I2 + I3.

8.

Rýže. 2. Paralelní připojení
rezistory
Podle Ohmova zákona proudy:
I1 = U / R1 = G1 ∙ U;
I2 = U / R2 = G2 ∙ U;
I3 = U / R3 = G3 ∙ U.
Ekvivalentní vodivost rezistorů je
součet jejich vodivosti: G = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
= G1 + G2 + G3.
Pro dvě paralelní větve:
1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 = (R1 + R2) / R1 ∙ R2,
odkud R = R1 ∙ R2 / (R1 + R2)

9.

Vzhledem k tomu, že výkon části obvodu (zákon
Joule-Lenz): P = R ∙ I2 = R ∙ (U / R)2 = G ∙ U, pak
P1 = G1 ∙ U2; P2 = G2 ∙ U2; P3 = G3 ∙ U2,
kde P1, P2, P3 – mocniny paralelně zapojené
rezistory.
Paralelní napájení v
v souladu se zákonem zachování energie se rovná
součet pravomocí jednotlivých odvětví:
P = U ∙ I = U (I1 + I2 + I3) = P1 + P2 + P3.
Poděkování
jeho
spolehlivost
схема
paralelní připojení je hlavní
schéma napájení pro energetické přijímače.

10.

Příklad 2: Tři zapojeny paralelně
rezistor, jehož odpor: R1 = 20 Ohm, R2 =
25 Ohm, R3 = 100. Určete jejich ekvivalent
odpor.
Řešení. Určujeme vodivost rezistorů:
G1 = 1/R1 = 1/20 = 0,05 cm;
G2 = 1/R2 = 1/25 = 0,04 cm;
G3 = 1 / R3 = 1 / 100 = 0,01 Viz.
Ekvivalentní vodivost:
G = G1 + G2 + G3 = 0,05 + 0,04 + 0,01 = 0,1 Viz.
pak
definovat
jejich
ekvivalent
odpor jako převrácená hodnota ekvivalentu
vodivost: R = 1 / G = 1 / 0,1 = 10 Ohm.

11. 3. Smíšené zapojení prvků pasivního obvodu

Smíšený
sloučenina
elementy
elektrický obvod je kombinace
jejich sériové a paralelní připojení.
Schémata
smíšený
připojení
elementy
elektrický
řetězy
plechovka
být
samymy
různorodé.

12.

Příklad 3. Určete proudy v úsecích obvodu,
jehož ekvivalentní obvod je znázorněn na obr. 3, a,
napětí v úsecích a výkon, stejně jako
výkon celého obvodu, pokud je napětí na svorkách
– g zdroj energie, tzn. na vstupu pasiv
sekcí obvodu, U = 50 V, a odpor sekcí
R1 = 10 ohmů, R2 = 40 ohmů, R3 = 60 ohmů, R4 = 16 ohmů.
Řešení. V uvažovaném příkladu
je třeba určit následující množství: I1, I2,
I3, I4, U1, U2, U3, U4, P1, P2, P3, P4, P. Proudy I1 a I2
navzájem rovné a rovné zdrojovému proudu
výživa. K určení tohoto proudu z daného
je nutné znát ekvivalentní napětí
odpor obvodu mezi svorkami a – d.

13.

Rýže. 3. Například 3
To je
rovná se
množství
odpor
sériově zapojené sekce ab, bv a cg.
Oddíl bv je paralela
propojení větví s odpory R2 a R3; jeho
celkový odpor: Rbv = R5 = R1 ∙ R2 / R2 + R3 =
24 ohmů.
Na Obr. 3b znázorňuje ekvivalentní obvod, kde
odpor
rozvětvený
část
бв
reprezentovaný odporem R5.

14.

Ve schématu na Obr. 4.3b v sérii
jsou spojeny sekce s odpory R1, R5 a R4.
Celkový odpor:
R = R1 + R5 + R4 = 10 + 24 + 16 = 50 Ohm.
Ekvivalentní obvod s odporem R
znázorněno na Obr. 3, c.
Pomocí Ohmova zákona najdeme proudy:
I = I1 = I4 = I5 = U / R = 50 / 50 = 1 A.
Napětí na částech obvodu:
Uab = U1 = R1 ∙ I1 = 10 ∙ 1 = 10 V;
Ubv = U5 = R5 ∙ I5 = 24 ∙ 1 = 24 V;
Uvg = U4 = R4 ∙ I4 = 16 ∙ 1 = 16 V.

15.

Napětí Ubv = 24 V je
napětí na některé z větví s odpory
R2 a R3, tj. Ubv = U2 = U3 = 24 V.
Proudy I3 = U3 / R3 = 0,4 A;
Součet proudů v paralelních větvích podle
První Kirchhoffův zákon se musí rovnat proudu in
nerozvětvená část obvodu: I = I2 + I3 = 1 A.
Výkon částí obvodu:
P1 = R1 ∙ I12 = 10 ∙ 12 = 10 W;
P2 = R2 ∙ I22 = 40 ∙ 0,62 = 14,4 W;
P3 = R3 ∙ I32 = 60 ∙ 0,42 = 9,6 W;
P4 = R4 ∙ I42 = 16 ∙ 12 = 16 W.

16.

Výkon celého obvodu se rovná součtu výkonů
jeho sekce:
P = P1 + P2 + P3 + P4 = 10 + 14,4 + 9,6 + 16 = 50 W.

17. Kontrolní otázky

1.
název
rozlišovací
atribut
sériové zapojení rezistorů.
2. Jaký je ekvivalentní odpor obvodu?
při zapojování rezistorů do série?
3. Jak jsou distribuována elektrická napětí
na úsecích obvodu se sériovým zapojením
rezistory?
4. Jaké je emf baterie v sérii?
připojené baterie a její vnitřní
odpor?

18. Kontrolní otázky

5. Který diagram se nazývá potenciál? Jak
sestrojí se diagram potenciálu.
6. Vyjmenujte charakteristický rys paralely
připojení odporů.
7. Jaká je ekvivalentní vodivost obvodu?
při paralelním zapojení rezistorů?
8. Jak se v obecném případě určuje ekvivalent?
odpor obvodu v paralelním zapojení
rezistory?
9. Jak se rozdělují proudy ve větvích obvodu kdy
paralelní zapojení rezistorů?

19. Cíle

1. Ve třech rezistorech zapojených do série,
jehož odpory jsou 10, 20 a 30 ohmů, proud je 2
A. Určete napětí na připojovacích svorkách.
2. Určete ekvivalentní odpor
paralelní zapojení čtyř rezistorů s
odpory 5 Ohm, 10 Ohm, 15 Ohm a 20 Ohm.
3. Přijímač energie je napájen ze tří baterií
baterie,
připojeno
paralelní.
Určete proud v přijímači s odporem 0,9
Ohm, pokud je emf jedné baterie 1,82 V a
jeho vnitřní odpor je 0,03 Ohm.

20. Cíle

4. Přijímač energie je napájen ze tří baterií
baterie zapojené do série.
Definujte proud
в
přijímač pokud
jeho
odpor 5,34 Ohm, emf jedné baterie
1,8 V a vnitřní odpor 0,02 Ohm.
5. Tři rezistory, jejichž odpor je R1 = 10
Ohm, R2 = 20 Ohm,
R3 = 30 Ohm, připojeno
postupně. Určete napětí při
svorky obvodu, pokud je napětí na rezistoru R2
rovná se 10 V.