Πώς να καθορίσει τις αντιστάσεις ισχύος. αντιστάσεις ισχύος σε παράλληλη σύνδεση

Όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές περιλαμβάνουν αντιστάτες, είναι κύριο στοιχείο τους. Με αυτό, αλλάζοντας την ποσότητα του ρεύματος στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Το άρθρο παρουσιάζει τις ιδιότητες των αντιστάσεων, και την εξουσία τους, των μεθόδων υπολογισμού.

αντίσταση ραντεβού

Για να ρυθμίσετε οι τρέχουσες αντιστάσεις που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά κυκλώματα. Το ακίνητο αυτό ορίζεται από το νόμο του Ohm:

I = U / R (1)

Από τον τύπο (1) μπορεί να φανεί σαφώς ότι όσο μικρότερη είναι η αντίσταση, τόσο περισσότερο το ρεύμα αυξάνει, και αντιστρόφως, όσο μικρότερη είναι η R, τόσο μεγαλύτερη είναι η τρέχουσα. Είναι αυτή η ιδιότητα της ηλεκτρικής αντίστασης χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική εφαρμοσμένη μηχανική. Βάσει αυτού του τύπου είναι τρέχοντα κύκλωμα διαιρέτη που χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλεκτρικές συσκευές.

Σε αυτό το κύκλωμα το ρεύμα από την πηγή χωρίζεται σε δύο αντιστρόφως ανάλογη προς τις αντιστάσεις των αντιστατών.

Επίσης αντιστάσεις ρεύμα ρύθμισης που χρησιμοποιείται στην διαιρέτη τάσεως. Σε αυτή την περίπτωση, πάλι χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, αλλά σε μια ελαφρώς διαφορετική μορφή:

U = I ∙ R (2)

Από τον τύπο (2) που αυξάνεται με την αύξηση της τάσης αντίσταση. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για την κατασκευή κυκλωμάτων διαιρέτες τάσης.

Από το διάγραμμα και τον Τύπο (2), είναι σαφές ότι η τάση στα άκρα των αντιστάσεων κατανέμονται κατ 'αναλογία προς τις αντιστάσεις.

συστήματα αντιστάσεις Εικόνα

Σύμφωνα με το πρότυπο αντιστάσεις εκπροσωπούνται από ένα ορθογώνιο με διαστάσεις 10 χ 4 mm και συμβολίζονται με τους αντιστάσεις ισχύος γράμμα R. σχετικά με το καθεστώς συχνά υποδεικνύει. Η εικόνα αυτού του δείκτη πραγματοποιείται με άμεση ή λοξές παύλες. Εάν η δύναμη του 2 βατ, ο χαρακτηρισμός γίνεται με λατινικούς αριθμούς. Αυτό γίνεται συνήθως για αντιστάσεις σύρματος. Σε ορισμένα κράτη, για παράδειγμα, στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα άλλα σύμβολα χρησιμοποιούνται. Για να διευκολυνθεί η επισκευή και σύστημα ανάλυσης αναφέρεται συχνά ισχύος αντιστάσεις, η ονομασία της οποίας γίνεται σύμφωνα με GOST 2,728 έως 74.

Τεχνικά χαρακτηριστικά των συσκευών

Το κύριο χαρακτηριστικό του αντιστάτη - η ονομαστική αντίσταση R _n, η οποία υποδεικνύεται στο διάγραμμα δίπλα στο αντιστάτη και το περίβλημά του. Η μονάδα μέτρησης της αντίστασης - ου κιλό και μέγα. Κατασκευάζεται αντιστάσεις με αντίσταση από τα κλάσματα σε εκατοντάδες ohms και megohms. Υπάρχουν πολλοί τεχνολογία παραγωγής αντίσταση, και όλα έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Κατ 'αρχήν, δεν υπάρχει τεχνολογία που θα επιτρέψει ακριβώς παράγει αντίσταση με μια προκαθορισμένη τιμή αντίστασης.

Ένα δεύτερο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι η αντίσταση παραμόρφωση. Μετριέται σε% της ονομαστικής R. φάσμα Υπάρχει μια τυπική εμπέδηση απόκλιση: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, και σε μέχρι μία τιμή ± 0,001%.

Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι οι αντιστάσεις ισχύος. Στη δουλειά που θερμαίνονται από το ρεύμα που περνά μέσα από αυτά. Αν η κατανάλωση ισχύος υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή, τότε η συσκευή αποτύχει.

Με αντιστάσεις θέρμανσης αλλάξουν την αντίστασή τους, έτσι ώστε για συσκευές που λειτουργούν σε μία ευρεία κλίμακα θερμοκρασίας, εισάγεται ένα άλλο χαρακτηριστικό - συντελεστή θερμοκρασίας της αντίστασης. Μετριέται σε ppm / ° C, δηλαδή 10 ^-6 R _n / ° C (εκατομμυριοστό μέρος της R _η είναι 1 ° C).

Σειριακή σύνδεση των αντιστάσεων

Οι αντιστάσεις μπορούν να συνδεθούν με τρεις διαφορετικούς τρόπους: σειριακή, παράλληλη και αναμίχθηκαν. Με σύνδεση σε σειρά το ρεύμα τρέχει εναλλάξ σε όλες τις αντιστάσεις.

Με αυτό το ρεύμα σε οποιοδήποτε σημείο του κυκλώματος είναι το ίδιο, μπορεί να ορίζεται από το νόμο του Ohm. Το κύκλωμα εμπέδησης στην περίπτωση αυτή είναι το άθροισμα των αντιστάσεων:

R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 ohms?

I = U / R = 100/390 = 0.256 Α

Μπορούμε τώρα να καθορίσει τις αντιστάσεις ρεύματος σε σύνδεση κατά σειρά, υπολογίζεται από τον τύπο:

P = I ² ∙ R = 0256 ² 390 ∙ = 25,55 watts.

Ομοίως, η υπολειπόμενη χωρητικότητα καθορίζεται από τις αντιστάσεις:

P ₁ = Ι ₁ ² ∙ R ² = 0.256 = 13.11 ∙ 200 W?

P ₂ = I ² ∙ R ₂ = 0,256 ² ∙ 100 W = 6,55?

₃ P = I ² ∙ R ₃ = 0.256 ² ∙ 51 = 3,34 W?

P ₄ = I ² ∙ R ₄ = 0.256 ∙ ² 39 = 2.55 watts.

Αν προσθέσετε τις αντιστάσεις ισχύος, θα έχετε την πλήρη P:

Ρ = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 watts.

Η παράλληλη σύνδεση των αντιστάσεων

Στην αρχή της παράλληλης σύνδεσης όλων των αντιστάσεων που συνδέονται στον ίδιο κόμβο κυκλώματος, και τα άκρα - σε ένα άλλο. Όταν συνδέεται τρέχουσα κλαδιά και ρέει διαμέσου κάθε συσκευή. Η ποσότητα του ρεύματος σύμφωνα με το νόμο του Ohm, είναι αντιστρόφως ανάλογη με τις αντιστάσεις και η τάση σε όλα τις ίδιες αντιστάσεις.

Πριν μπορείτε να βρείτε την τρέχουσα, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η συνολική αγωγιμότητα των αντιστάσεων του το γνωστό τύπο:

1 / R = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ + 1 / R _{= 1/200 4 + 1/} 100 mm + 1/51 + 1/39 = 0.005 + 0.01 + 0,0196 + 0.0256 0.06024 = 1 / Ohm.

Αντίσταση - το αντίστροφο της αγωγιμότητας:

R = 1 / 0,06024 = 16.6 ohms.

Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, βρείτε το ρεύμα μέσω της πηγής:

I = U / R = 100 ∙ 0,06024 = 6.024 Α

Γνωρίζοντας το ρεύμα μέσω της δύναμης πηγής συνδέονται παράλληλα με αντιστάσεις του τύπου:

P = I ² ∙ R = 6,024 ² ∙ 16,6 = 602,3 Watt.

Σύμφωνα με το νόμο του Ohm το ρεύμα μέσω της αντίστασης υπολογίζεται:

Ι ₁ = U / R ₁ = 100/200 = 0,5 A?

Ι ₂ = U / R ₂ = 100/100 = 1 Α?

₃ I = U / R ₁ = 100/51 = 1,96 Α?

Ι ₁ = U / R ₁ = 100/39 = 2,56 Α

Ελαφρώς διαφορετικά τύπου μπορεί να υπολογίσει τις αντιστάσεις ισχύος σε παράλληλη σύνδεση:

Ρ ₁ = U ² / R ^₁ = 100 _2/200 = 50 W?

P ₂ = U ² / R ^₂ = 100 _2/100 = 100 W?

P ₃ = U ² / R ₃ = 100 ^2/51 = 195,9 W?

₄ P = U ² / R ₄ = 100 ^2/39 = 256,4 watts.

Αν όλα αυτά προσθέσετε, μπορείτε να πάρετε όλες τις αντιστάσεις ισχύος:

Ρ = Ρ ₁ + Ρ ₂ + P ₃ + Ρ _{= 50 4 + 100 + 195.9 +} 256,4 = 602,3 watts.

μικτή ένωση

Σχήμα αναμιγνύεται ένωση αντιστάσεις περιλαμβάνουν διαδοχική και ταυτόχρονη παράλληλη σύνδεση. Αυτό το σύστημα είναι εύκολο να μετατρέψετε, αντικαθιστώντας την παράλληλη σύνδεση μιας αντίστασης σε σειρά. Για την αντικατάσταση αυτής της πρώτης αντίστασης R ₂ και R ₆ στα κοινά τους R _2.6, χρησιμοποιώντας τον τύπο κατωτέρω:

R _2,6 = R ₂ ∙ R ₆ / R ₂ + R _6.

Ομοίως αντικαθίστανται από δύο παράλληλες αντιστάσεις R _4, R _5, R a _4.5:

R _4,5 = R ₄ ∙ R ₅ / R ₄ + R _5.

Το αποτέλεσμα είναι ένα νέο, πιο απλό κύκλωμα. Και τα δύο συστήματα φαίνονται παρακάτω.

αντιστάσεις ισχύος στο Σχήμα αναμιγνύεται ένωση που ορίζεται από τον τύπο:

Ρ = U ∙ I.

Για τον υπολογισμό αυτόν τον τύπο είναι πρώτη τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη και το μέγεθος του ρεύματος διαμέσου αυτού. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια άλλη μέθοδο για να καθορίσει τις αντιστάσεις ρεύματος. Για αυτόν τον τύπο χρησιμοποιείται:

Ρ = U ∙ Ι = (Ι ∙ R) ∙ I = I ² ∙ R.

Αν γνωρίζετε μόνο την τάση στα άκρα της αντίστασης, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα διαφορετικό τύπο:

Ρ = U ∙ Ι = U ∙ (U / R) = U ² / R.

Και οι τρεις τύποι που χρησιμοποιούνται συχνά στην πράξη.

παράμετροι κύκλωμα υπολογισμού

παράμετροι κύκλωμα υπολογισμού είναι να βρεθεί άγνωστη ρεύματα και τάσεις σε όλους τους κλάδους των τμημάτων κυκλώματος. Με αυτά τα δεδομένα, μπορούμε να υπολογίσουμε τη δύναμη της κάθε αντίστασης περιλαμβάνεται στο κύκλωμα. Οι απλές μέθοδοι υπολογισμού έχουν φαίνεται από τα παραπάνω, στην πράξη, η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη.

Στην πραγματική κυκλώματα κοινή σύνδεση των αντιστάσεων αστέρι και δέλτα, το οποίο δημιουργεί σημαντικές δυσκολίες στους υπολογισμούς. Για την απλούστευση τέτοια κυκλώματα μέθοδοι μετασχηματισμού έχουν αναπτυχθεί αστεριών τρίγωνο, και αντιστρόφως. Αυτή η μέθοδος απεικονίζεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Το πρώτο καθεστώς έχει στη σύνθεσή του από ένα αστέρι συνδέονται στις μονάδες 0-1-3. K κόμβος 1 είναι συνδεδεμένος μια αντίσταση R1, με τον κόμβο 3 - R3, και ο κόμβος 0 - R5. Στο δεύτερο κύκλωμα συνδεδεμένο με τους κόμβους 1-3-0 αντιστάσεις τρίγωνο. Προς τον κόμβο 1 συνδεδεμένους αντιστάτες R1-0 και R1-3, στον κόμβο 3 - R1-3 και R3-0, και στον κόμβο 0 - R3-0 και R1-0. Αυτά τα δύο συστήματα είναι πλήρως ισοδύναμες.

Για τη μετάβαση από το πρώτο κύκλωμα στο δεύτερο τρίγωνο υπολογίζονται αντιστάσεις:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3?

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5?

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.

Περαιτέρω μετασχηματισμοί μειώνονται με τον υπολογισμό των παράλληλων και σε σειρά συνδεδεμένους αντιστάτες. Όταν η σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος βρίσκεται, βρέθηκε από το νόμο του Ohm το ρεύμα μέσω της πηγής. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον νόμο, είναι εύκολο να βρείτε τα ρεύματα σε όλους τους κλάδους.

Πώς να καθορίσει τη δύναμη της αντίστασης, αφού διαπίστωσε όλα τα ρεύματα; Για το σκοπό αυτό, ο γνωστός τύπος: P = I ² ∙ R, εφαρμόζοντας, βρίσκουν την ικανότητά τους για κάθε ένα από την αντοχή του.

Πειραματικός προσδιορισμός των χαρακτηριστικών των στοιχείων κυκλώματος

που απαιτούνται για να παραλάβουν έναν προκαθορισμένο σχήμα του πραγματικού εξαρτήματος για τον πειραματικό προσδιορισμό των επιθυμητών χαρακτηριστικών των στοιχείων. Μετά από αυτό, με τη βοήθεια των ηλεκτρικών συσκευών εκτελέσει όλες τις απαραίτητες μετρήσεις. Αυτή η μέθοδος είναι χρονοβόρα και δαπανηρή. Οι προγραμματιστές των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών που χρησιμοποιούνται για αυτό το σκοπό προσομοιωτές. Με αυτά γίνονται όλα τους απαραίτητους υπολογισμούς, και διαμόρφωσε τη συμπεριφορά των στοιχείων κυκλώματος σε διαφορετικές καταστάσεις. Μόνο μετά από αυτό πρόκειται να ένα πρωτότυπο μιας τεχνικής συσκευής. Ένα από αυτά τα κοινά προγράμματα είναι ένα ισχυρό προσομοίωση Multisim 14.0 συστήματος της εταιρείας National Instruments.

Πώς να καθορίσει τις αντιστάσεις ισχύος με αυτό το πρόγραμμα; Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Η πρώτη μέθοδος - είναι να μετρηθεί το ρεύμα και την τάση με ένα βολτόμετρο και αμπερόμετρο. Πολλαπλασιάζοντας τα αποτελέσματα των μετρήσεων, η απαιτούμενη ισχύς επιτυγχάνεται.

Από αυτό το κύκλωμα καθορίζει την αντίσταση R3 ισχύς:

P ₃ = U ∙ Ι = 1.032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20,6 mW.

Η δεύτερη μέθοδος - μια άμεση μέτρηση της ισχύος του χρησιμοποιώντας τον μετρητή ισχύος.

Από αυτό το κύκλωμα δείχνει ότι η αντίσταση R3 είναι ίση με την ισχύ P ₃ = 20,8 mW. Η διαφορά οφείλεται σε σφάλματα στην πρώτη μέθοδο περισσότερο. Ομοίως, η ισχύς των υπολοίπων στοιχείων προσδιορίζονται.