Соединения резисторов

Существует три наиболее важных типа соединения резистивных цепей: последовательная цепь, параллельная цепь и последовательно-параллельная цепь. Последовательно соединенная цепь имеет один общий ток. Параллельное соединение имеет одно общее напряжение, а количество токов определяется количеством соединенных параллельно элементов. Последовательно-параллельная цепь является комбинацией последовательной и параллельной цепей.

Три типа резистивных цепей

Последовательное соединение резисторов.

 

Последовательная цепь содержит два или более, соединенных последовательно, резисторов, через которые протекает один общий ток. Ток электронов течет от отрицательного вывода источника тока через каждый резистор к положительному выводу источника тока. Если для протекания тока между двумя точками цепи существует только один путь, то цепь является последовательной.

Чем больше резисторов соединено последовательно, тем больше противодействие протеканию тока. Другими словами, при добавлении резистора в цепь последовательно, общее сопротивление цепи возрастает. Общее сопротивление последовательной цепи является суммой отдельных сопротивлений цепи:

Rt = R1 + R2 + R3+...+ R.

Цифровые индексы относятся к отдельным сопротивлениям цепи. Rn — это последний резистор в цепи. Символ RT обозначает общее сопротивление цепи.

Параллельное соединение резисторов

 

Параллельная цепь содержит два или более резистора, по каждому из которых течет свой ток. Каждый путь тока в параллельной цепи называется ветвью. Ток течет от отрицательного вывода источника тока через каждую ветвь параллельной цепи к положительному выводу источника тока. Если в цепи с двумя или более резисторами существует более одного пути для протекания тока между двумя точками, то цепь называется параллельной.

Чем больше резисторов соединено параллельно, тем меньше противодействие протеканию тока. Чем меньше противодействие протеканию тока, тем меньше сопротивление цепи. Другими словами, когда резисторы соединены в цепи параллельно, то общее сопротивление цепи уменьшается, так как обеспечиваются дополнительные пути для протекания тока. Общее сопротивление параллельной цепи всегда меньше, чем сопротивление любой ветви.

Общее сопротивление параллельной цепи определяется формулой:

Формула

где RT — общее сопротивление, Rx, R2 и Rg — отдельные резисторы (ветви), aR — номер последнего резистора в цепи.

Последовательно-параллельное соединение резисторов

Последовательно-параллельная цепь является комбинацией последовательной и параллельной цепей. На рисунке показана простая последовательно-параллельная цепь, состоящая из резисторов. Заметим, что R2 и Rg соединены параллельно и эта параллельная комбинация соединена последовательно с Rx и R4. Ток течет от отрицательного вывода источника тока через резистор R4 и делится в точке А, протекая через две ветви R2 и Rg. В точке В ток соединяется и протекает через Rr  

Последовательно-параллельное соединение резисторов

Общее сопротивление последовательно-параллельной цепи вычисляется с помощью формул для последовательного соединения:

Rt = R1 + R2 + R3...+ R,

и параллельного соединения:

Формула

 

Большинство цепей может быть разбито на простые параллельные и последовательные цепи. Процедура вычисления общего сопротивления состоит из следующих этапов:

  1. Вычисление общего сопротивления параллельных участков цепи для определения эквивалентных сопротивлений.
  2. Если в параллельных участках цепи есть последовательно включенные сопротивления, то сначала нужно вычислить эквивалентное сопротивление последовательно включенных элементов цепи.
  3. После вычисления эквивалентных сопротивлений перерисуйте цепь, заменяя параллельные участки цепи эквивалентными сопротивлениями.
Рейтинг: 4 / Голосов: 5