Как найти последовательное сопротивление: подробная информация

В этой статье мы изучим методы, как найти последовательное сопротивление. Расчет эквивалентного сопротивления в последовательной цепи относительно прост и не требует сложной математики.

Предположим, у нас есть два резистора, R1 и R2, как показано на рисунке 1. Мы знаем, что ток остается одинаковым в каждой точке последовательной цепи, а потенциал падает на каждом резисторе.

Следовательно, V1 = iR1 и V2 = iR2 .

Общее напряжение в цепи равно V= V1 + V2 = iR1+ ИК2

Если R эквивалентное сопротивление, то V= iR

Итак, iR=iR1+ ИК2 и R= R1+ R2.

Как найти последовательное сопротивление - схема

Как найти последовательное сопротивление — часто задаваемые вопросы

Каковы характеристики последовательного сопротивления?

Последовательные сопротивления имеют довольно много особенностей в цепи, из которых наиболее важным является то, что эквивалентное сопротивление представляет собой простое сложение всех резисторов, соединенных последовательным соединением.

Другие характеристики последовательного сопротивления:

  1. Ток, проходящий через каждый последовательно соединенный резистор, одинаков.
  2. Падение напряжения на последовательном резисторе зависит от номинала этого резистора и равно значению тока × сопротивления.
  3. Эквивалентное последовательное сопротивление всегда больше, чем отдельные сопротивления.
Два резистора, соединенные последовательно
«Два резистора, соединенные последовательно» by пурегин под лицензией CC BY-SA 3.0

Как последовательное сопротивление влияет на силу тока?

В отличие от параллельные сопротивления, ток остается неизменным, когда он проходит через последовательные резисторы. Это отношение напряжения источника и эквивалентного сопротивления, т. е. сумма сопротивлений.

Для протекания тока в цепи необходимо, чтобы в цепи присутствовало некоторое сопротивление. Ток на каждом резисторе, соединенном последовательно, одинаков. Так как при последовательном соединении ответвление отсутствует, то и ток не разделяется. Следовательно, мы получаем везде одинаковый ток в цепи, который является полным током. 

Подробнее….Как рассчитать напряжение в последовательной цепи: подробные факты

Как найти последовательное сопротивление — часто задаваемые вопросы

Чему равно падение напряжения в последовательной цепи?

Из закона Ома мы понимаем падение напряжения в последовательной цепи. Это падение напряжения при прохождении тока через проводник, измеряемое между двумя конечными точками, лежащими вдоль проводника.

Для любого резистора, подключенного последовательно, падение напряжения линейно зависит от значения сопротивления. Падение напряжения между двумя сторонами резистора = сопротивление резистора × ток, протекающий через последовательную цепь. Чем больше сопротивление, тем больше величина падения напряжения.

Подробнее…Как рассчитать падение напряжения в последовательной цепи: подробные факты

Какое значение имеет последовательное сопротивление?

В любой цепи сопротивление контролирует и ограничивает ток. Дисбаланс сопротивления может вызвать обрыв цепи (если сопротивление очень мало) или короткое замыкание (если сопротивление очень велико), что приведет к повреждению.

Резисторы в последовательной цепи часто называют «ограничителями тока», поскольку они ограничивают протекание тока. Например, в светоизлучающем диоде (LED) мы ограничиваем ток, проходящий через светодиод, чтобы защитить его от перегрева. Последовательный резистор ограничивает ток, чтобы светодиод мог взорваться без повреждений.

Также читайте…Постоянно ли напряжение в серии: полная информация и ответы на часто задаваемые вопросы

Как найти последовательное сопротивление — числовые задачи

A. Вычислите следующие значения для схемы, показанной на рисунке.

1. Эквивалентное последовательное сопротивление

2. Ток через каждый резистор

3. Падение напряжения на каждом резисторе

На схеме мы видим три последовательно соединенных резистора. Поэтому эквивалентное последовательное сопротивление = R1+ R2 + R3 = 2+3+5 = 10 Ом. 

Мы знаем, что общий ток i = напряжение источника/эквивалентное сопротивление = 25/10 = 2.5 А.

Теперь, падение напряжения на любой последовательно включенный резистор = общий ток в последовательной цепи * сопротивление этого резистора. 

Следовательно, падение напряжения на резисторе 2 Ом = 2.5 * 2 = 5 В.

Падение напряжения на резисторе 3 Ом = 2.5 * 3 = 7.5 В.

Компания падение напряжения на резисторе 5 Ом = 2.5 * 5 = 12.5 В

B. На рисунке 3 изображена схема с четырьмя резисторами, где R1= 3 р2, R2 = 2 р3и R3= 5R4. Напряжение питания 18 В. По цепи проходит ток силой 2 мА. Найдите номиналы резисторов и эквивалентное последовательное сопротивление. 

Эквивалентное сопротивление цепи

По закону Ома V=iR или R=V/i.

Итак, эквивалентное сопротивление = напряжение питания / ток

Теперь мы можем рассчитать номиналы резисторов из приведенных соотношений. 

Следовательно,

Эквивалентное последовательное сопротивление = R1 + R2 + R3 + R4 = 200+ 1000+ 2000+ 6000 = 9200 Ом или 9.2 кОм.

Наверх