Hoe de macht weerstanden te bepalen. Shuntweerstanden in parallelschakeling

Alle elektronische inrichtingen omvatten weerstanden, zijn belangrijkste kenmerk. Daarmee verandert de hoeveelheid stroom in de stroomkring. Dit artikel presenteert de eigenschappen van de weerstanden, en hun macht van berekeningsmethoden.

afspraak weerstand

Aanpassen actuele weerstanden worden gebruikt in elektrische circuits. Deze eigenschap wordt bepaald door de wet van Ohm:

I = U / R (1)

Uit formule (1) blijkt duidelijk dat hoe kleiner de weerstand, hoe meer de stroom toeneemt, en omgekeerd, hoe kleiner de R, hoe groter de stroom. Het is deze eigenschap van de elektrische weerstand wordt gebruikt in de elektrotechniek. Op grond van deze formule zijn huidige verdeelschakeling algemeen gebruikt in elektrische apparatuur.

In dit circuit de stroom van de bron wordt verdeeld in twee omgekeerd evenredig met de weerstandswaarden van weerstanden.

Ook actuele aanpassing weerstanden gebruikt in de spanningsdeler. In dit geval, opnieuw met behulp van de wet van Ohm, maar in een iets andere vorm:

U = I ∙ R (2)

Uit formule (2) die toeneemt met toenemende resistentie voltage. Deze eigenschap wordt gebruikt om circuits bouwen spanningsdelers.

Uit het diagram en formule (2) blijkt dat de spanning over de weerstanden worden verdeeld op basis van de weerstanden.

Afbeelding weerstanden regelingen

Volgens de norm weerstanden worden voorgesteld door een rechthoek met afmetingen van 10 x 4 mm en aangeduid met de letter R. vermogensweerstanden de regeling vaak aangeeft. Het van deze indicator wordt uitgevoerd door directe of schuine streepjes. Als de stroom van 2 watt, wordt de aanduiding gedaan in Romeinse cijfers. Dit wordt meestal gedaan draadweerstanden. In sommige landen, bijvoorbeeld in de Verenigde Staten, andere symbolen worden gebruikt. De reparatie vergemakkelijken en analyseschema wordt vaak aangehaald macht weerstanden, de aanduiding die wordt uitgevoerd in overeenstemming met GOST 2,728-74.

Technische kenmerken van apparaten

Het belangrijkste kenmerk van de weerstand - de nominale weerstand _Rn, die wordt aangegeven in het diagram naast de weerstand en de behuizing. De eenheid van de meting van de weerstand - ste kilo en mega. Vervaardigd weerstanden weerstand van fracties tot honderden ohms en megaohm. Er zijn een heleboel van de weerstand productie-technologie, en ze hebben allemaal voor- en nadelen. In principe is er geen technologie die het mogelijk precies te produceren weerstand met een voorafbepaalde weerstandswaarde.

Een tweede belangrijk kenmerk is de afbuiging weerstand. Het wordt gemeten in% van het nom R. Er is een standaard deviatie impedantie: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, en tot een waarde van ± 0001%.

Een andere belangrijke eigenschap is de kracht weerstanden. Op het werk ze worden verwarmd door de stroom die door hen. Als de vermogensdissipatie de toelaatbare waarde overschrijdt, dan is het apparaat niet.

Met verwarmingsweerstanden veranderen hun weerstand, zodat voor toestellen die werken in een breed temperatuurbereik, is een ander kenmerk ingebracht - temperatuurcoëfficiënt van de weerstand. Het wordt gemeten in ppm / ° C, i.e. 10 ^-6 _Rn / ° C (miljoenste deel _Rn 1 ° C).

Serieschakeling van de weerstanden

serieel, parallel en gemengd: de weerstanden kan op drie verschillende manieren worden verbonden. Met serieschakeling actuele afwisselend loopt door alle weerstanden.

Met deze aansluiting de stroom bij elk punt in de schakeling hetzelfde is, kan worden bepaald door de wet van Ohm. De impedantieschakeling in dit geval de som van weerstanden:

R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 ohm;

I = U / R = 100/390 = 0,256 A.

We kunnen nu bepalen de shuntweerstanden in serieschakeling wordt berekend met de formule:

P = ^I2 ∙ R = ² 390 0256 ∙ = 25,55 watt.

Op soortgelijke wijze wordt de resterende capaciteit bepaald door de weerstanden:

_P1 = I ₁ ² ∙ ^R2 = 0,256 = 13,11 ∙ 200 W;

_P2 = ^I2 ∙ _R2 = 0,256 ² ∙ 100 W = 6,55;

_3P = ^I2 ∙ _R3 = 0.256 ² ∙ 51 = 3,34 W;

_P4 = ^I2 ∙ _R4 = 0,256 ∙ ² 39 = 2,55 watt.

Als u de stroom weerstanden toe te voegen, krijg je volledige P:

P = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 watt.

De parallelschakeling van de weerstanden

Aan het begin van de parallelschakeling van de weerstanden aangesloten op dezelfde circuitknoop en eindigt - naar de andere. Aangesloten stroomtakken en stroomt door elk apparaat. De hoeveelheid stroom volgens de wet van Ohm, is omgekeerd evenredig met de weerstand en de spanning op de zelfde weerstanden.

Voordat de stroom te vinden, is het noodzakelijk om het totale geleidingsvermogen van de weerstanden van de bekende formule berekenen:

1 / R = 1 / _R1 + 1 / _R2 + 1 / R ₃ + 1 / R _{= 1/200 + 4 1 /} 100+ 1/51 + 1/39 = 0,005 + 0,01 + 0,0196 + 0,0256 0,06024 = 1 / Ohm.

Resistance - het omgekeerde van de geleidbaarheid:

R = 1 / 0,06024 = 16,6 ohm.

Met behulp van de wet van Ohm, het vinden van de stroom door de bron:

I = U / R = 100 ∙ 0,06024 = 6,024 A.

Het kennen van de stroom door de bronvermogen zijn parallel verbonden met weerstanden met de formule:

P = ^I2 ∙ R = 6,024 ² ∙ 16,6 = 602,3 Watt.

Volgens de wet van Ohm de stroom door de weerstand wordt berekend:

_I1 = U / R ₁ = 100/200 = 0,5 A;

_I2 = U / _R2 = 100/100 = 1 A;

₃ I = U / R ₁ = 100/51 = 1,96 A;

_I1 = U / R ₁ = 100/39 = 2,56 A.

Iets andere formule kan berekenen shuntweerstanden in parallelschakeling:

_P1 = ^U2 / _R1 = 100 ^2/200 = 50 W;

_P2 = ^U2 / ^_R2 = 100 _2/100 = 100 W;

_P3 = ^U2 / _R3 = 100 ^2/51 = 195,9 W;

₄ P = U ² / _R4 = 100 ^2/39 = 256,4 watt.

Als al deze optelt, krijg je alle vermogensweerstanden de:

P = _P1 + _P2 + _P3 + P _{50 + 4 = 100 + 195,9 +} 256,4 = 602,3 watt.

gemengde verbinding

Schema gemengd samengestelde weerstanden omvatten sequentiële en simultane parallelschakeling. Deze regeling is eenvoudig om te zetten, ter vervanging van de parallelschakeling van een weerstand in serie. Dit eerste weerstand _R2 en _R6 aan de gemeenschappelijke R _{2.6 vervangen} met de onderstaande formule:

R = _2,6 ∙ _{R2 R6} / _R2 + _R6.

Evenzo vervangen door twee parallelle weerstanden _{R4, R5,} Ra _4,5:

R = _4,5 ∙ _{R4 R5} / _R4 + _R5.

Het resultaat is een nieuwe, eenvoudige schakeling. Beide systemen zijn hieronder weergegeven.

Shuntweerstanden in Schema gemengd verbinding gedefinieerd door de formule:

P = U ∙ I.

Om deze formule te berekenen zijn eerste spanning over elke weerstand en de grootte van de stroom daardoorheen. U kunt een andere methode gebruiken om de macht weerstanden te bepalen. Voor deze formule wordt gebruikt:

P = U ∙ I = (I ∙ R) ∙ I = I ² ∙ R.

Als u weet dat alleen de spanning over de weerstand, gebruik dan een andere formule:

P = U ∙ ∙ I = U (U / R) = U ² / R.

Alle drie formules worden vaak gebruikt in de praktijk.

Berekeningsschakeling parameters

Rekenschakeling parameters is ongekende stromen en spanningen vinden in alle takken van de deelschakelingen. Met deze gegevens kunnen we berekenen het vermogen van elke weerstand is opgenomen in het circuit. Eenvoudige rekenmethoden zijn boven, in de praktijk is de situatie ingewikkelder.

Real schakelingen gemeenschappelijke verbinding van de weerstanden ster en delta, die aanzienlijke problemen bij de berekening ontstaat. Voor het vereenvoudigen van dergelijke ketens transformatie methoden Star driehoek zijn ontwikkeld, en vice versa. Deze werkwijze wordt toegelicht in onderstaand schema:

De eerste regeling heeft in de samenstelling van een ster is aangesloten op de eenheden 0-1-3. K knooppunt 1 is een weerstand R1, aan het knooppunt 3 - R3 en het knooppunt 0 - R5. Aan de tweede schakeling verbonden met de knooppunten 1-3-0 driehoek weerstanden. Met het knooppunt 1 weerstanden R1-0 en R1-3, naar knooppunt 3 - R1-3 en R3-0 en het knooppunt 0 - R3-0 en R1-0. Deze beide schema's zijn volledig gelijkwaardig.

Voor de overgang van het eerste circuit met de tweede driehoek berekend weerstanden:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;

R3-0 = R3 R5 + + ∙ R3 R5 / R1.

Verdere transformaties worden gereduceerd tot het berekenen parallel en in serie geschakelde weerstanden. Wanneer de impedantie van het circuit wordt gevonden, gevonden door de wet van Ohm de stroom door de bron. Met behulp van deze wet, is het gemakkelijk om de stromingen vinden in alle takken.

Hoe de kracht van de weerstand na het vinden van alle stromingen te bepalen? Hiertoe is de bekende formule: P = ^I2 ∙ R, toepassing vinden hun vermogen om elk van de weerstand.

Experimentele bepaling van de kenmerken van circuitelementen

nodig is om een voorafbepaald schema van de reële component te verzamelen voor de experimentele bepaling van de gewenste eigenschappen van de elementen. Na dat, met de hulp van elektrische apparaten uit te voeren alle noodzakelijke metingen. Deze methode is tijdrovend en duur. Ontwikkelaars van elektrische en elektronische inrichtingen voor dit doel simulatoren. Met hen zijn gemaakt de nodige berekeningen en gemodelleerd het gedrag van de schakeling in verschillende situaties. Pas na dit gaat om een prototype van een technisch hulpmiddel. Een van deze gemeenschappelijke programma is een krachtige simulatie van Multisim 14.0 System bedrijf National Instruments.

Hoe de macht weerstanden met dit programma te bepalen? Dit kan gedaan worden op twee manieren. De eerste methode - is de stroom en spanning met een voltmeter en ampèremeter meet. Vermenigvuldigen van de resultaten van de metingen wordt het vereiste vermogen verkregen.

Uit deze schakeling bepaalt de weerstand R3 vermogen:

_P3 = U ∙ I = 1,032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20.6 mW.

De tweede methode - een directe meting van stroom met de energiemeter.

Uit deze schakeling blijkt dat de weerstand R3 is gelijk aan de kracht _P3 = 20.8 mW. Het verschil als gevolg van fouten in de eerste werkwijze meer. Ook de kracht van de overige elementen worden bepaald.