Sådan bestemme effekt modstande. Effektmodstande i parallelforbindelse

Alle elektroniske indretninger omfatter modstande, er deres vigtigste element. Med det, at ændre mængden af strøm i elektriske kredsløb. Artiklen præsenterer egenskaber modstande, og deres magt beregningsmetoder.

udnævnelsen modstand

At tilpasse de gældende modstande anvendes i elektriske kredsløb. Denne egenskab er defineret ved Ohms lov:

I = U / R (1)

Fra formel (1) kan tydeligt ses, at jo mindre modstand, desto mere stiger strømmen, og omvendt, jo mindre R, jo større strøm. Det er denne egenskab af den elektriske modstand bruges i elektroteknik. På grundlag af denne formel er aktuelle delekredsløb almindeligvis anvendes i elektriske apparater.

I dette kredsløb strømmen fra kilden er opdelt i to omvendt proportional med modstande modstande.

Også nuværende justerende modstande bruges i spændingsdeleren. I dette tilfælde, igen ved hjælp af Ohms lov, men i en lidt anden form:

U = I ∙ R (2)

Af formel (2), der stiger med stigende modstand spænding. Denne egenskab bruges til at bygge kredsløb spændingsdelere.

Fra diagrammet og formel (2) er det klart, at spændingen over modstandene fordeles i forhold til modstandene.

Dette billede er modstande ordninger

Ifølge standard modstande er repræsenteret ved et rektangel med dimensioner på 10 x 4 mm og betegnet med bogstavet R. effektmodstande på ordningen ofte indikerer. Billedet af denne indikator er udført af direkte eller skrå streger. Hvis strømmen af 2 watt, angives betegnelsen i romertal. Dette sker som regel for wire modstande. I nogle stater, for eksempel i USA, der anvendes andre symboler. For at lette reparation og analyse ordningen er ofte nævnt effekt modstande, udpegning af hvilke udføres i overensstemmelse med GOST 2,728-74.

Tekniske karakteristika for udstyr

Den vigtigste egenskab ved modstanden - den nominelle modstand _Rn, som er angivet i diagrammet ved siden af modstand og dens hus. Måleenheden af resistens - th kilo og mega. Fremstillede modstande med resistens fra fraktioner til hundredvis af ohm og megaohm. Der er en masse modstand produktionsteknologi, og de har alle fordele og ulemper. I princippet er der ingen teknologi, der ville tillade præcis frembringe modstand med en forudbestemt modstandsværdi.

En anden vigtig egenskab er afbøjningen modstand. Den måles i% af det nominelle interval R. Der er en standard impedans afvigelse: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, og på op til en værdi på ± 0,001%.

En anden vigtig egenskab er magt modstande. På arbejdet de opvarmes af strømmen passerer gennem dem. Hvis effekttab overstiger den tilladte værdi, så indretningen svigter.

Med varmemodstande ændre deres modstand, så for udstyr, der opererer i et bredt temperaturområde, indføres et andet kendetegn - temperaturkoefficient. Den måles i ppm / ° C, dvs. 10 ^-6 _Rn / ° C (milliontedel af R _n er 1 ° C).

Seriel tilslutning af modstande

Modstandene kan tilsluttes på tre forskellige måder: seriel, parallel og blandet. Med serieforbindelse strømmen løber skiftevis gennem alle modstande.

Med denne forbindelse den nuværende på noget tidspunkt i kredsløbet er det samme, kan det være defineret ved Ohms lov. Impedanskredsløbet i dette tilfælde er summen af modstande:

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

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

Vi kan nu bestemme effektmodstande i serieforbindelse, er det beregnes efter følgende formel:

P = ^I2 ∙ R = 0256 ² 390 ∙ = 25.55 watt.

Tilsvarende er den resterende kapacitet bestemmes af modstandene:

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

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

₃ P = ^I2 ∙ _R3 = 0256 ² ∙ 51 = 3,34 W;

P ₄ = I ² ∙ _R4 = 0,256 ∙ ² 39 = 2,55 watt.

Hvis du tilføjer magt modstande, får du fuld P:

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

Parallelkobling af modstande

Ved begyndelsen af parallelkobling af alle modstande tilsluttet samme kredsløb node, og ender - til en anden. Når den er tilsluttet nuværende grene og strømmer gennem hver enhed. Mængden af strøm i henhold til Ohms lov, er omvendt proportional med de modstande og spændingen ved alle de samme modstande.

Før du finde det aktuelle, er det nødvendigt at beregne den samlede ledningsevne af modstande af den velkendte formel:

1 / R = 1 / _R1 + 1 / _R2 + 1 / _R3 + 1 / R _{= 1/200 4 + 1 /} 100+ 1/51 + 1/39 = 0,005 + 0,01 + 0,0196 + 0,0256 0,06024 = 1 / Ohm.

Modstand - det omvendte af ledningsevne:

R = 1 / 0.06024 = 16,6 ohm.

Ved hjælp af Ohms lov, finde den strøm gennem kilde:

I = U / R = 100 ∙ 0,06024 = 6.024 A.

Kende strøm gennem kilde magt er forbundet parallelt med modstande med formlen:

P = ^I2 ∙ R = 6.024 ² ∙ 16,6 = 602,3 watt.

Ifølge Ohms lov strømmen gennem modstanden beregnes:

I ₁ = U / R ₁ = 100/200 = 0,5 A;

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

₃ I = U / _R1 = 100/51 = 1,96 A;

I ₁ = U / _R1 = 100/39 = 2,56 A.

Lidt anderledes formel kan beregne magt modstande i parallel forbindelse:

_P1 = ^U2 / R ₁ = 100 ^2/200 = 50 W;

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

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

₄ P = ^U2 / R ₄ = 100 ^2/39 = 256,4 watt.

Hvis alt dette tilføjer op, får du alle de effekt modstande:

P = P ₁ + P ₂ + _P3 + _{P4 = 50 + 100 + 195,9 +} 256,4 = 602,3 watt.

blandet forbindelse

Scheme blandet sammensatte modstande omfatter sekventiel og simultan parallelforbindelse. Denne ordning er nemt at konvertere, erstatter den parallelkobling af en modstand i serie. At erstatte dette første modstand _R2 og _R6 ved deres fælles R _2.6, ved hjælp af formlen nedenfor:

R _2,6 = _R2 ∙ _R6 / _R2 + _R6.

Tilsvarende erstattet af to parallelle modstande _{R4, R5,} Ra _4,5:

R _4,5 = _R4 ∙ _R5 / _R4 + _R5.

Resultatet er en ny, mere simpelt kredsløb. Begge ordninger er vist nedenfor.

Effektmodstande i skema blandet forbindelse defineret ved formlen:

P = U ∙ I.

Til at beregne denne formel er første spænding over hver modstand og størrelsen af strømmen derigennem. Du kan bruge en anden metode til at bestemme effekt modstande. Til denne formel anvendes:

P = U ∙ I = (I ∙ R) ∙ I = I ² ∙ R.

Hvis du kender kun spændingen over modstanden, så brug en anden formel:

P = U ∙ I = U ∙ (U / R) = U ² / R.

Alle tre formler anvendes ofte i praksis.

Beregning kredsløb parametre

Beregning kredsløb parametre er at finde ukendte strømme og spændinger i alle grene af kredsløbet portioner. Med disse data kan vi beregne effekten af hver modstand er inkluderet i kredsløbet. Simple beregningsmetoder er blevet vist ovenfor, i praksis er situationen mere kompliceret.

I faste kredsløb fælles tilslutning af modstande stjerne og delta, hvilket skaber betydelige vanskeligheder i beregningerne. Til forenkling sådanne kredsløb transformationsmetoder Stjerne trekant er blevet udviklet, og omvendt. Denne fremgangsmåde illustreres i diagrammet nedenfor:

Den første ordning har i sin sammensætning af en stjerne tilsluttet enhederne 0-1-3. K knudepunkt 1 er forbundet en modstand R1, til knudepunktet 3 - R3 og knudepunktet 0 - R5. På det andet kredsløb forbundet til knudepunkterne 1-3-0 trekant modstande. Til knudepunktet 1 forbundet modstande R1-0 og R1-3, til knudepunktet 3 - R1-3 og R3-0, og til knudepunkt 0 - R3-0 og R1-0. Disse to ordninger er fuldt ækvivalente.

For overgangen fra det første kredsløb til den anden trekant er beregnede modstande:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.

Yderligere omdannelser er reduceret til beregning af parallelle og serieforbundne modstande. Når impedansen af kredsløbet er fundet, findes ved Ohms lov strømmen gennem kilden. Ved hjælp af denne lov, er det nemt at finde de strømninger i alle grene.

Hvordan til at bestemme styrken i modstanden efter at finde alle de strømninger? Til dette formål den velkendte formel: P = ^I2 ∙ R, anvende, finde deres kapacitet for hver af dets modstand.

Eksperimentel bestemmelse af kendetegnene ved kredsløbselementer

nødvendig for at indsamle en forudbestemt ordning af den reelle komponent til eksperimentel bestemmelse af de ønskede karakteristika af elementerne. Efter dette, med hjælp af elektriske apparater udføre alle de nødvendige målinger. Denne metode er tidskrævende og dyrt. Udviklere af elektriske og elektroniske apparater, der anvendes til dette formål simulatorer. Med dem er lavet alle de nødvendige beregninger, og modellerede opførsel kredsløbselementerne i forskellige situationer. Først efter dette vil en prototype af en teknisk anordning. Et af disse fælles programmer er en kraftfuld simulering af Multisim 14.0 System National Instruments selskab.

Sådan finder du ud magt modstande med dette program? Dette kan gøres på to måder. Den første metode - er at måle strøm og spænding med et voltmeter og amperemeter. Multiplikation af resultaterne af målinger opnås den nødvendige effekt.

Fra dette kredsløb bestemmer modstanden R3 effekt:

_P3 = U ∙ I = 1.032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20,6 mW.

Den anden metode - en direkte måling af strømmen ved hjælp af power meter.

Fra dette kredsløb det viser, at modstanden R3 er lig med magt _P3 = 20,8 mW. Forskellen skyldes fejl i den første fremgangsmåde mere. Tilsvarende er kraften i de resterende elementer bestemmes.