مقاومت در سری و موازی

مقاومت در سری و موازی

هنگامی که مقاومت ها در مدارهای الکترونیکی استفاده می شوند ، می توانند در تنظیمات مختلف استفاده شوند. شما می توانید مقاومت مدار یا بخشی از مدار را با تعیین اینکه مقاومت ها به صورت سری و کدام به صورت موازی هستند محاسبه کنید. ما در زیر نحوه انجام این کار را شرح خواهیم داد. توجه داشته باشید که مقاومت کل مدار را اغلب مقاومت معادل می نامند.

مقاومت های سری

هنگامی که مقاومت ها از یک مدار به انتهای دیگر متصل می شوند (مانند تصویر زیر) گفته می شود که آنها 'سری' هستند. برای یافتن مقاومت کلی مقاومت ها به صورت سری ، فقط مقدار هر مقاومت را جمع می کنید. در مثال زیر مقاومت کل R1 + R2 خواهد بود.



در اینجا نمونه دیگری از تعدادی مقاومت به صورت سری وجود دارد. مقدار کل مقاومت در برابر ولتاژ V R1 + R2 + R3 + R4 + R5 است.



نمونه مشکل:

با استفاده از نمودار مدار زیر ، مقدار مقاومت از دست رفته R را حل کنید.


پاسخ:

ابتدا مقاومت معادل کل مدار را خواهیم فهمید. از قانون اهم می دانیم که بنابراین مقاومت = ولتاژ / جریان

مقاومت = 50 ولت / 2 آمپر
مقاومت = 25

ما همچنین می توانیم مقاومت را با جمع کردن مقاومت ها به صورت سری مشخص کنیم:

مقاومت = 5 + 3 + 4 + 7 + R
مقاومت = 19 + R

حالا ما 25 را برای مقاومت وصل می کنیم و می گیریم

25 = 19 + R
R = 6 اهم

مقاومت موازی

مقاومت های موازی مقاومت هایی هستند که در مدار الکتریکی از یکدیگر متصل می شوند. تصویر زیر را ببینید. در این تصویر R1 ، R2 و R3 به طور موازی با یکدیگر متصل شده اند.

وقتی مقاومت سری را محاسبه کردیم ، مقاومت هر مقاومت را جمع کردیم تا مقدار را بدست آوریم. این منطقی است زیرا جریان ولتاژ در برابر مقاومت ها به طور مساوی در هر مقاومت عبور می کند. وقتی مقاومت ها به موازات هم باشند ، اینگونه نیست. برخی از جریانات از طریق R1 ، بعضی از طریق R2 و برخی دیگر از طریق R3 عبور می کنند. هر مقاومت یک مسیر اضافی برای عبور جریان فراهم می کند.

برای محاسبه مقاومت کل 'R' در ولتاژ V از فرمول زیر استفاده می کنیم:


می بینید که پاسخ متقابل مقاومت کل حاصل جمع متقابل هر مقاومت به صورت موازی است.

مثال مثال:

مقاومت کل 'R' در ولتاژ V در مدار زیر چقدر است؟

پاسخ:

از آنجا که این مقاومت ها موازی هستند ، ما از معادله بالاتر از آن می دانیم
1 / R = ¼ + 1/5 + 1/20
1 / R = 5/20 + 4/20 + 1/20
1 / R = 10/20 =
R = 2 اهم

توجه داشته باشید که مقاومت کل کمتر از مقاومتهای موازی است. این همیشه خواهد بود. مقاومت معادل آن همیشه کمتر از کوچکترین مقاومت موازی خواهد بود.

سریال و موازی

وقتی مدار با مقاومت های موازی و سری هم دارید ، چه می کنید؟

ایده حل این نوع مدارها این است که قسمتهای کوچکتر مدار را به بخشهای سری و موازی تقسیم کنید. ابتدا هر بخشی را که فقط مقاومت سری دارند ، انجام دهید. سپس آنهایی را که مقاومت معادل دارند جایگزین کنید. بعد بخشهای موازی را حل کنید. حالا آنها را با مقاومت های معادل جایگزین کنید. این مراحل را تا رسیدن به راه حل ادامه دهید.

مثال مثال:

برای مقاومت معادل ولتاژ V در مدار الکتریکی زیر حل کنید:



ابتدا دو مقاومت سری را در سمت راست (1 + 5 = 6) و در سمت چپ (3 + 7 = 10) جمع خواهیم کرد. اکنون مدار را کاهش داده ایم.



در سمت راست می بینیم که مقاومت کل 6 و مقاومت 12 اکنون به طور موازی هستند. ما می توانیم برای این مقاومت های موازی حل کنیم تا مقاومت معادل 4 را بدست آوریم.

1 / R = 1/6 + 1/12
1 / R = 2/12 + 1/12
1 / R = 3/12 =
R = 4

نمودار مدار جدید در زیر نشان داده شده است.



از این مدار برای مقاومت های سری 4 و 11 حل می کنیم تا 4 + 11 = 15 بدست آوریم. اکنون دو مقاومت موازی 15 و 10 داریم.

1 / R = 1/15 + 1/10
1 / R = 2/30 + 3/30
1 / R = 5/30 = 1/6
R = 6

مقاومت معادل آن در سراسر V 6 اهم است.