Резисторлордун күчүн кантип аныктоого болот. Параллель туташуудагы резисторлордун күчү

2024 Автор: Trinity Chesterton | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-02 00:34

Бардык электрондук түзүлүштөр негизги элементи катары резисторлорду камтыйт. Ал электр чынжырындагы токтун көлөмүн өзгөртүү үчүн колдонулат. Макалада резисторлордун касиеттери жана алардын күчүн эсептөө ыкмалары берилген.

Резисторду дайындоо

Резисторлор электр чынжырларындагы токту жөнгө салуу үчүн колдонулат. Бул касиет Ом мыйзамы менен аныкталат:

I=U/R (1)

(1) формуладан каршылык канчалык аз болсо, ток ошончолук күчтүү болоору жана тескерисинче, R мааниси канчалык аз болсо, ток ошончолук чоң болоору ачык көрүнүп турат. Дал ушул электрдик каршылыктын касиети электротехникада колдонулат. Бул формуланын негизинде ток бөлүүчү схемалар түзүлөт, алар электрдик түзүлүштөрдө кеңири колдонулат.

Бул схемада булактан чыккан ток экиге бөлүнөт, резисторлордун каршылыктарына тескери пропорционал.

Учурдагы жөнгө салуудан тышкары, резисторлор чыңалуу бөлгүчтөрүндө колдонулат. Бул учурда Ом мыйзамы кайрадан колдонулат, бирок бир аз башкача формада:

U=I∙R (2)

(2) формуладан каршылык көбөйгөн сайын чыңалуу да көбөйөт. Бул мүлкчыңалуу бөлүүчү схемаларды куруу үчүн колдонулат.

Схемадан жана формуладан (2) резисторлордогу чыңалуулар каршылыктарга пропорционалдуу бөлүштүрүлгөнү көрүнүп турат.

Диаграммалардагы резисторлордун сүрөтү

Стандартка ылайык, резисторлор 10 x 4 мм өлчөмдөгү тик бурчтук катары сүрөттөлөт жана R тамгасы менен белгиленет. Резисторлордун күчү көбүнчө диаграммада көрсөтүлөт. Бул көрсөткүчтүн сүрөтү кыйгач же түз сызыктар менен аткарылат. кубаттуулугу 2 Уоттс ашык болсо, анда белгилөө рим сандары менен жүргүзүлөт. Бул, адатта, зым менен курчалган резисторлор үчүн жасалат. Кээ бир штаттар, мисалы, Америка Кошмо Штаттары башка конвенцияларды колдонушат. Схеманы оңдоону жана талдоону жеңилдетүү үчүн көбүнчө резисторлордун күчү берилет, алардын белгилениши ГОСТ 2.728-74 боюнча жүргүзүлөт.

Түзмөктүн спецификациялары

Резистордун негизги мүнөздөмөсү R_{n номиналдык каршылыгы болуп саналат, ал резистордун жанындагы диаграммада жана анын корпусунда көрсөтүлгөн. Каршылыктын бирдиги Ом, килоом жана мегаом. Резисторлор омдун фракцияларынан жүздөгөн мегаомго чейинки каршылык менен жасалат. Резисторлорду өндүрүү үчүн көптөгөн технологиялар бар, алардын бардыгынын артыкчылыктары да, кемчиликтери да бар. Негизи, берилген каршылыктын мааниси менен резисторду так жасоого мүмкүндүк бере турган технология жок.}

Экинчи маанилүү өзгөчөлүк – бул каршылыктын четтөө. Ал номиналдык R% менен өлчөнөт. Каршылыктын четтөөлөрүнүн стандарттуу диапазону бар: ±20, ±10, ±5, ±2, ±1% жана андан ары чейинмаанилер ±0,001%.

Кийинки маанилүү мүнөздөмө - бул резисторлордун күчү. Иштөө учурунда алар аркылуу өткөн токтун күчү менен ысыйт. Эгерде кубаттын сарпталуусу уруксат берилген мааниден ашып кетсе, аппарат иштебей калат.

Резисторлор ысытылганда каршылыгын өзгөртөт, ошондуктан кеңири температура диапазонунда иштеген түзүлүштөр үчүн дагы бир мүнөздөмө киргизилет - каршылыктын температуралык коэффициенти. Ал ppm/°C менен өлчөнөт, б.а. 10^-6 R_n/°C (R_{nмиллиондон бири1°C).}

Резисторлордун сериялык туташуусу

Резисторлорду үч түрдүү жол менен туташтырууга болот: катар, параллель жана аралаш. Катар менен туташтырылганда ток кезеги менен бардык каршылыктардан өтөт.

Мындай байланыш менен чынжырдын каалаган чекитиндеги ток бирдей, аны Ом мыйзамы менен аныктоого болот. Бул учурда чынжырдын жалпы каршылыгы каршылыктардын суммасына барабар:

R=200+100+51+39=390 Ом;

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

Эми сиз резисторлор катар менен туташтырылганда кубаттуулукту аныктай аласыз, ал формула менен эсептелет:

P=I²∙R=0, 256^{2∙390=25, 55 Вт.}

Калган резисторлордун күчү ушундай жол менен аныкталат:

P₁=I²∙R₁=0, 256 2^{∙200=13, 11 шейшемби;}

P₂=I²∙R₂=0, 256 2^{∙100=6.55W;}

P₃=I²∙R₃=0, 256 2^{∙51=3, 34W;}

P₄=I²∙R₄=0, 256 2^{∙39=2, 55 шейшемби.}

Эгер резисторлордун күчүн кошсоңуз, толук P аласыз:

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

Резисторлордун параллель туташуу

Параллель туташтырууда резисторлордун бардык башталышы чынжырдын бир түйүнүнө, ал эми учтары башкасына туташат. Бул байланыш менен, учурдагы бутактары жана ар бир аппарат аркылуу агып. Ом мыйзамы боюнча токтун чоңдугу каршылыктарга тескери пропорционал, ал эми бардык резисторлордогу чыңалуу бирдей.

Токту табуудан мурун, белгилүү формуланы колдонуп, бардык резисторлордун жалпы өткөрүмдүүлүгүн эсептөө керек:

1/R=1/R₁+1/R₂+1/R_{3 +1/R}4_{=1/200+1/100+1/51+1/39=0, 005+0, 01+0, 0196+0, 0256=0, 06024 1/Ом.}

Каршылык – бул өткөргүчтүктүн өз ара аракети:

R=1/0, 06024=16,6 ом.

Ом мыйзамын колдонуп, булактан өткөн токту табыңыз:

I=U/R=100∙0, 06024=6, 024 A.

Булак аркылуу өткөн токту билип, параллелдүү кошулган резисторлордун күчүн формула менен табыңыз:

P=I²∙R=6, 024^{2∙16, 6=602, 3 шейшемби.}

Ом мыйзамына ылайык, резисторлор аркылуу өткөн ток эсептелет:

I₁=U/R_{1=100/200=0.5A;}

I₂=U/R_{2=100/100=1 A;}

I₃=U/R_{1=100/51=1, 96A;}

I₁=U/R_{1=100/39=2, 56 A.}

Параллель туташуудагы резисторлордун күчүн эсептөө үчүн бир аз башкача формула колдонсо болот:

P₁=U²/R₁=100 ^2/200=50W;

P₂=U²/R₂=100 ^2/100=100W;

P₃=U²/R₃=100 ^2/51=195.9W;

P₄=U²/R₄=100 ^{2/39=256, 4 шейшемби.}

Эгер мунун баарын кошсоңуз, бардык резисторлордун күчүн аласыз:

P=P₁+ P₂+ P₃+ P 4_{=50+100+195, 9+256, 4=602, 3 шейшемби.}

Аралаш туташуу

Резисторлордун аралаш туташуусу бар схемалар бир эле учурда сериялык жана параллель байланышты камтыйт. Бул схеманы резисторлордун параллелдүү туташууларын сериялуулар менен алмаштыруу оңой. Бул үчүн, адегенде R₂ жана R₆ каршылыктарын жалпы R_{2, 6 менен алмаштырыңыз, төмөнкү формуланы колдонуу менен:}

R_{2, 6}=R₂∙R₆/R 2_+R6.

Ошондой эле эки параллелдүү резистор R₄, R₅ бир R_{4 менен алмаштырылат, 5:}

R_{4, 5}=R₄∙R₅/R 4_+R5_.

Натыйжада жаңы, жөнөкөйраак схема. Эки схема тең төмөндө көрсөтүлгөн.

Аралаш туташтыруу схемасындагы резисторлордун күчү формула менен аныкталат:

P=U∙I.

Бул формуланы эсептөө үчүн алгач ар бир каршылыктагы чыңалууну жана андагы токтун көлөмүн табыңыз. Резисторлордун күчүн аныктоо үчүн башка ыкманы колдонсоңуз болот. Бул үчүнформула колдонулат:

P=U∙I=(I∙R)∙I=I2∙R.

Эгер резисторлордогу чыңалуу гана белгилүү болсо, анда башка формула колдонулат:

P=U∙I=U∙(U/R)=U2/R.

Үч формула тең практикада көп колдонулат.

Схема параметрлерин эсептөө

Схема параметрлерин эсептөө электр чынжырынын бөлүмдөрүндөгү бардык тармактардын белгисиз ток жана чыңалууларын табуу. Бул маалыматтар менен сиз схемага киргизилген ар бир резистордун күчүн эсептей аласыз. Эсептөөнүн жөнөкөй ыкмалары жогоруда көрсөтүлгөн, бирок иш жүзүндө абал татаалыраак.

Чыныгы схемаларда резисторлордун жылдыз жана дельта менен байланышы көп кездешет, бул эсептөөдө олуттуу кыйынчылыктарды жаратат. Мындай схемаларды жөнөкөйлөтүү үчүн жылдызды үч бурчтукка жана тескерисинче айландыруу ыкмалары иштелип чыккан. Бул ыкма төмөнкү диаграммада көрсөтүлгөн:

Биринчи схемада 0-1-3 түйүндөрүнө туташкан жылдыз бар. R1 резистор 1 түйүнгө, R3 3 түйүнгө, R5 0 түйүнүнө туташтырылган. Экинчи диаграммада үч бурчтук резисторлор 1-3-0 түйүндөрүнө туташтырылган. R1-0 жана R1-3 резисторлору 1-түйүнгө, R1-3 жана R3-0 3-түйүнгө, R3-0 жана R1-0 0 түйүнүнө туташтырылган. Бул эки схема толугу менен эквиваленттүү.

Биринчи схемадан экинчисине өтүү үчүн үч бурчтук резисторлордун каршылыктары эсептелет:

R1-0=R1+R5+R1∙R5/R3;

R1-3=R1+R3+R1∙R3/R5;

R3-0=R3+R5+R3∙R5/R1.

Кийинки өзгөртүүлөр параллелдүү жана катар туташтырылган каршылыктарды эсептөөгө чейин кыскартылат. Чынжырдын импедансы табылганда, булак аркылуу өткөн ток Ом мыйзамы боюнча табылат. Бул мыйзамды колдонуу менен бардык бутактардагы агымдарды табуу кыйын эмес.

Бардык токторду тапкандан кийин резисторлордун күчүн кантип аныктоого болот? Бул үчүн, белгилүү формуланы колдонуңуз: P=I2∙R, аны ар бир каршылык үчүн колдонуу менен, биз алардын күчүн табабыз.

Схема элементтеринин мүнөздөмөлөрүн эксперименталдык аныктоо

Элементтердин керектүү мүнөздөмөлөрүн эксперименталдык түрдө аныктоо үчүн реалдуу компоненттерден берилген схеманы чогултуу талап кылынат. Андан кийин электр өлчөө приборлорунун жардамы менен бардык керектүү өлчөөлөр жүргүзүлөт. Бул ыкма эмгекти көп талап кылат жана кымбат. Бул үчүн электрдик жана электрондук түзүлүштөрдүн конструкторлору симуляциялык программаларды колдонушат. Алардын жардамы менен бардык керектүү эсептөөлөр жүргүзүлүп, ар кандай кырдаалдарда схема элементтеринин жүрүм-туруму моделделет. Ошондон кийин гана техникалык түзүлүштүн прототиби чогултулат. Ушундай кеңири таралган программалардын бири National Instruments компаниясынын күчтүү Multisim 14.0 симуляция системасы.

Бул программанын жардамы менен резисторлордун күчүн кантип аныктоого болот? Бул эки жол менен жасоого болот. Биринчи ыкма - амперметр жана вольтметр менен ток жана чыңалуу өлчөө. Өлчөөнүн натыйжаларын көбөйтүү менен керектүү кубаттуулук алынат.

Бул чынжырдан R3 каршылык күчүн аныктайбыз:

P_{3=U∙I=1, 032∙0, 02=0, 02064 W=20,6mW.}

Экинчи ыкма - кубаттуулукту түз өлчөөваттметрди колдонуу.

Бул диаграммадан R3 каршылыгынын күчү P_{3=20,8 мВт экенин көрүүгө болот. Биринчи ыкмадагы катадан улам келишпестик көбүрөөк. Башка элементтердин ыйгарым укуктары ушундай эле жол менен аныкталат.}