Расчет мощности при параллельном соединении

Назначение резистора

Резисторы используются для регулирования тока в электрических цепях. Это свойство определяется законом Ома:

И=У/Р (1)

Из формулы (1) хорошо видно, что чем меньше сопротивление, тем сильнее увеличивается ток, и наоборот, чем меньше значение R, тем больше ток. Именно это свойство электрического сопротивления используется в электротехнике. На основе этой формулы создаются схемы делителей тока, которые широко применяются в электротехнических устройствах.

В этой схеме ток от источника делится пополам обратно пропорционально сопротивлениям резисторов.

Помимо регулирования тока резисторы используются в делителях напряжения. В этом случае снова используется закон Ома, но в несколько иной форме:

У=И∙Р (2)

Из формулы (2) следует, что при увеличении сопротивления увеличивается напряжение. Это свойство используется для построения цепей делителя напряжения.

Из схемы и формулы (2) видно, что напряжения на резисторах распределяются пропорционально резисторам.

Свойства и технические характеристики резисторов

Как уже было сказано, резисторы в электрических цепях и схемах выполняют регулирующую функцию. Для этого используется закон Ома, выражаемый формулой: I = U/R. Таким образом, при уменьшении сопротивления происходит заметное увеличение силы тока.

И наоборот, чем больше сопротивление, тем меньше ток. Благодаря этому свойству резисторы широко используются в электротехнике. На этой основе создаются делители тока, которые используются в конструкции электрических устройств.

Помимо функции регулирования тока резисторы используются в схемах делителя напряжения. В этом случае закон Ома будет выглядеть несколько иначе: U = I x R. Это означает, что с увеличением сопротивления происходит увеличение напряжения.

На этом принципе основана вся работа устройств, предназначенных для разделения напряжения. Для делителей тока резисторы включаются параллельно, а для делителей напряжения – последовательно.

На схемах резисторы показаны прямоугольником, размером 10х4 мм. Для обозначения используется символ R, который может быть дополнен значением мощности этого элемента. Для мощности выше 2 Вт обозначение выполняется римскими цифрами. Соответствующая надпись нанесена на схему рядом со значком резистора.

Мощность также указана в маркировке на корпусе элемента. Единицами сопротивления являются омы (1 Ом), килоомы (1000 Ом) и мегаомы (1000000 Ом). Номенклатура резисторов варьируется от долей ома до нескольких сотен мегаом. Современные технологии позволяют производить эти элементы с достаточно точными значениями сопротивления.

Важным параметром сопротивления является отклонение сопротивления. Измерение проводят в процентах от номинального значения. Серией стандартных отклонений являются значения в виде: +20, +10, +5, +2, +1% и так далее до +0,001%.

Большое значение имеет сила сопротивления. Во время работы через каждую из них проходит электрический ток, вызывающий нагрев. Если допустимое значение потерь мощности превысит норму, это приведет к выходу из строя резистора.

Следует помнить, что в процессе нагревания происходит изменение сопротивления элемента. Поэтому, если устройства работают в широких диапазонах температур, используют специальную величину, называемую температурным коэффициентом сопротивления.

Для соединения резисторов в цепи применяют три различных способа соединения — параллельное, последовательное и смешанное. Каждый метод имеет индивидуальные качества, которые позволяют использовать эти элементы для самых разных целей.

Мощность при последовательном соединение

При последовательном соединении резисторов ток течет через каждый резистор по очереди. Значение тока в любой точке цепи будет одинаковым. Этот факт определяется с помощью закона Ома. Если сложить все сопротивления, указанные на схеме, то получится следующий результат: R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 Ом.

При напряжении в цепи, равном 100 В, по закону Ома сила тока будет I = U/R = 100/390 = 0,256 А. На основании полученных данных можно рассчитать мощность при последовательном соединении резисторов по формуле: P = I 2 x R = 0,256 2 x 390 = 25,55 Вт.

Аналогично можно рассчитать мощность каждого отдельного резистора:

• P1 = I 2 x R1 = 0,256 2 x 200 = 13,11 Вт;
• P2 = 12 х R2 = 0,256 2 х 100 = 6,55 Вт;
• P3 = 12 х R3 = 0,256 2 х 51 = 3,34 Вт;
• P4 = I 2 x R4 = 0,256 2 x 39 = 2,55 Вт.

Если сложить полученные мощности, то общее Р будет: Р = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 Вт.

Мощность при паралл ельном соединение

При параллельном соединении все начала резисторов подключаются к одному узлу схемы, а концы к другому. При этом возникает текущая ветвь и она начинает протекать через каждый элемент. По закону Ома ток будет обратно пропорционален всем подключенным резисторам, а напряжение на всех резисторах будет одинаковым.

Перед расчетом силы тока необходимо рассчитать суммарную проводимость всех резисторов по следующей формуле:

• 1/R = 1/R1+1/R2+1/R3+1/R4 = 1/200+1/100+1/51+1/39 = 0,005+0,01+0,0196+0,0256 = 0,06024 1/Ом.
• Так как сопротивление является величиной, обратно пропорциональной проводимости, то значение будет: R = 1/0,06024 = 16,6 Ом.
• Используя значение напряжения 100 В, рассчитывают силу тока по закону Ома: I = U/R = 100 х 0,06024 = 6,024 А.
• Зная силу тока, мощность параллельно соединенных резисторов определяют следующим образом: P = I 2 х R = 6,024 2 х 16,6 = 602,3 Вт.
• Расчет тока для каждого резистора производят по формулам: I1 = U/R1 = 100/200 = 0,5А; I2 = U/R2 = 100/100 = 1А; I3 = U/R3 = 100/51 = 1,96А; I4 = U/R4 = 100/39 = 2,56 А. На примере этих резисторов прослеживается закономерность, что с уменьшением сопротивления увеличивается сила тока.

Есть и другая формула, позволяющая рассчитать мощность при параллельном соединении резисторов: P1 = U 2 / R1 = 100 2 / 200 = 50 Вт; Р2 = U 2 / R2 = 100 2 / 100 = 100 Вт; Р3 = U 2 / R3 = 100 2 / 51 = 195,9 Вт; P4 = U 2 / R4 = 100 2 / 39 = 256,4 Вт. Если сложить мощности отдельных резисторов, то получится их суммарная мощность: P = P1 + P2 + P3 + P4 = 50 + 100 + 195,9 + 256,4 = 602,3 Вт.

Таким образом, мощность при последовательном и параллельном соединении резисторов определяется разными способами, при помощи которых можно получить наиболее точные результаты.

При проектировании электрических цепей возникает необходимость в последовательном и параллельном соединении резисторов.

Соединения также используются при электроремонте, так как в некоторых ситуациях невозможно найти эквивалентное значение сопротивления. Расчет несложный, и с этой операцией справится любой.

Типы проводников

Проводимость электрического тока вещества связана с наличием в нем свободных носителей заряда. Их количество определяется электронной конфигурацией.

Для этого необходима химическая формула вещества, с помощью которой можно рассчитать их общее количество. Значение для каждого элемента взято из периодической таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева.

Электрический ток представляет собой упорядоченное движение свободных носителей заряда, на которое действует электромагнитное поле.

При прохождении тока через вещество поток заряженных частиц взаимодействует с узлами кристаллической решетки, при этом часть кинетической энергии частицы преобразуется в тепловую энергию. Иными словами, частица «ударяется» об атом, а затем снова продолжает движение, набирая скорость под действием электромагнитного поля.

Процесс взаимодействия частиц с узлами кристаллической решетки называется электропроводностью или сопротивлением материала. Единицей измерения является Ом, и вы можете определить его с помощью омметра или рассчитать. По свойству электропроводности вещества можно разделить на 3 группы:

1. Проводники (все металлы, ионизированный газ и растворы электролитов).
2. Полупроводники (Si, Ge, GaAs, InP и InSb).
3. Непроводники (диэлектрики или изоляторы).

Проводники всегда проводят электрический ток, поскольку содержат в своей атомной структуре свободные электроны, анионы, катионы и ионы. Полупроводники проводят ток только при определенных условиях, которые влияют на наличие или отсутствие свободных электронов и дырок. Факторы, влияющие на проводимость, включают следующее: температура, свет и т д

Диэлектрические вещества вообще не проводят электричество, так как в их структуре вообще нет свободных носителей заряда. При выполнении расчетов каждый радиолюбитель должен знать зависимость сопротивления от определенных физических величин.

Зависимость сопротивления

Величина электропроводности зависит от нескольких факторов, которые необходимо учитывать при расчете, изготовлении резистивных элементов нагрузки (резисторов), ремонте и конструировании устройств. Эти факторы включают следующее:

1. Температура окружающей среды и материала.
2. Электрические величины.
3. Геометрические свойства материи.
4. Тип материала, из которого изготовлен проводник (полупроводник).

Электрические величины включают разность потенциалов (напряжение), электродвижущую силу (ЭДС) и ток. Геометрия проводника – это его длина и площадь поперечного сечения.

Электрические величины

Зависимость электропроводности от параметров электричества определяется законом Ома. Есть две формулировки, одна для участка, а другая для всей цепи.

В первом случае соотношение определяется исходя из значений тока (I) и напряжения (U) по простой формуле: I = U/R. Соотношение показывает прямо пропорциональную зависимость тока от величине напряжения, а также обратно пропорционально сопротивлению. Можно выразить R: R = U / I.

Для расчета электропроводности всего участка следует использовать зависимость между ЭДС (э), силой тока (i), а также внутренним сопротивлением источника тока (Rвх): i = e/(R+Rвх). В этом случае значение R рассчитывается по формуле: R = (e/i) — Rin. Но при выполнении расчетов также необходимо учитывать геометрические параметры и тип проводника, так как они могут существенно повлиять на расчеты.

Тип и геометрические параметры

Свойство вещества проводить электричество определяется строением кристаллической решетки, а также количеством свободных носителей заряда. Исходя из этого, тип ткани является ключевым фактором, определяющим величину электропроводности.

В науке коэффициент, определяющий тип вещества, обозначается буквой «р» и называется удельным сопротивлением. Его значение для различных материалов (при температуре +20 градусов Цельсия) можно найти в специальных таблицах.

Иногда для облегчения расчетов используют обратную величину, которую называют проводимостью (σ). Оно связано с удельным сопротивлением следующим соотношением: p = 1/σ. Площадь поперечного сечения (S) влияет на электрическое сопротивление.

С физической точки зрения зависимость можно понять так: при малом сечении происходят более частые взаимодействия частиц электрического тока с узлами кристаллической решетки. Сечение можно рассчитать по специальному алгоритму:

1. Измерение геометрических параметров проводника (диаметра или длины стороны) штангенциркулем.
2. Визуально определите форму материала.
3. Рассчитайте площадь поперечного сечения по формуле, найденной в справочнике или в Интернете.

В случае, когда проводник имеет сложную структуру, необходимо рассчитать значение S одного элемента, а затем полученный результат умножить на количество элементов, входящих в состав. Например, если провод многожильный, S следует рассчитывать для одного провода. После этого нужно полученное значение S умножить на количество ядер.

Зависимость R от приведенных выше величин можно записать в виде соотношения: R = p * L / S. Буква «L» — это длина проводника. Однако для получения точных расчетов необходимо учитывать температурные показатели внешней среды и проводника.

Температурные показатели

Это свидетельство зависимости удельного сопротивления материала от температуры, основанное на физическом эксперименте. Для выполнения опыта необходимо собрать электрическую цепь, состоящую из следующих элементов: источника тока, нихромовой катушки, амперметра и соединительных проводов вольтметра.

Единицы нужны для измерения значений тока и напряжения соответственно. Когда проходит электричество, нихромовая пружина нагревается. По мере прогрева показания амперметра падают. При этом на участке цепи происходит значительное падение напряжения, что видно по показаниям вольтметра.

В радиотехнике понижение напряжения называют понижением или падением. Формула зависимости р от температуры имеет следующий вид: р = р0 * 1 + а * (t — 20). Величина p0 – это удельное сопротивление материала, взятое из таблицы, а буква «t» – это температура проводника.

Температурный коэффициент «а» имеет следующие значения: для металлов — а > 0, а для растворов электролитов — а Комбинация резистивных радиодеталей

Для достижения необходимого значения сопротивления применяют два типа соединения сопротивлений: параллельное и последовательное. Если они подключены параллельно, соедините две клеммы одного резистора с двумя клеммами другого.

Если соединение последовательное, один конец резистора соединяется с одним концом другого резистора. Соединения используются для достижения требуемых значений сопротивления, а также для увеличения потерь мощности тока, протекающего по цепи.

Каждое из соединений обладает определенными свойствами. Кроме того, несколько резисторов могут быть соединены последовательно или параллельно. Соединения также могут быть смешанными, т.е могут использоваться оба типа объединения радиодеталей.

Параллельное соединение

При параллельном соединении величина напряжения на всех резисторах одинакова, а ток обратно пропорционален их общему сопротивлению. В Интернете веб-разработчики создали онлайн-калькулятор для расчета общего сопротивления параллельного соединения резисторов.

Общее сопротивление рассчитывается при параллельном соединении по формуле: 1/Rобщ = (1/R1) + (1/R2) +… + (1/Rн). Если произвести математические преобразования и привести к общему знаменателю, то получится удобная формула параллельной схемы для расчета Rtot.

Он имеет следующий вид: Rtot = (R1 * R2 *… * Rn) / (R1 + R2 +… + Rn). Если необходимо рассчитать Rобщ только для двух радиодеталей, формула параллельного сопротивления выглядит следующим образом: Rобщ = (R1 * R2) / (R1 + R2).

При ремонте или проектировании схемы устройства возникает задача объединения нескольких резистивных элементов для достижения определенного значения сопротивления. Например, значение Rобщ для некоторой цепочки элементов равно 8 Ом, что и было получено в расчетах.

Перед радиолюбителем стоит задача выбора, какими номиналами добиться нужного значения (в штатной серии резисторов нет радиодетали с номиналом 8 Ом, а только 7,5 и 8,2). В этом случае нужно найти сопротивление при параллельном соединении резистивных элементов. Вы можете рассчитать значение Rtotal для двух элементов следующим образом:

1. Подойдет значение сопротивления 16 Ом.
2. Подставляет в формулу: R = (16 * 16) / (16 + 16) = 256 / 32 = 8 (Ом).

В некоторых случаях следует потратить больше времени на выбор необходимых номиналов. Можно использовать не два, а три элемента. Сила тока рассчитывается по первому закону Кирхгофа.

Формулировка закона такова: суммарное значение тока, входящего и протекающего по цепи, равно его выходному значению. Значение тока для цепи, состоящей из двух резисторов (параллельное соединение), рассчитывается по следующему алгоритму:

1. Ток, проходящий через R1 и R2: I1 = U/R1 и I2 = U/R2 соответственно.
2. Суммарный ток — сложение токов на резисторах: Itобщ = I1 + I2.

Например, если цепь состоит из 2-х параллельно соединенных резисторов, номиналами 16 и 7,5 Ом. Они питаются от источника питания 12 В. Значение тока на первом резисторе рассчитывается следующим образом: I1 = 12/16 = 0,75 (А). На втором резисторе ток будет равен: I2 = 12/7,5 = 1,6 (А). Полный ток определяют по закону Кирхгофа: I = I1 + I2 = 1,6 + 0,75 = 2,35 (А).

Читайте также: Мощность энергосберегающих ламп (таблица)

Последовательное подключение

Последовательное соединение резисторов применяется и в радиотехнике. Методы нахождения полного сопротивления, напряжения и тока отличаются от параллельного соединения. Основные правила подключения следующие:

1. Ток на участке цепи не меняется.
2. Общее напряжение равно сумме падений напряжения на каждом резисторе.
3. Rобщ = R1 + R2 +… + Rn.

Пример задачи следующий: цепочка, состоящая из 2-х резисторов (16 и 7,5 Ом), питается от источника 12 В и силой тока 0,5 А. Необходимо рассчитать электрические параметры каждого элемента. Процедура расчета следующая:

1. I = I1 = I2 = 0,5 (А).
2. Rобщ = R1 + R2 = 16 + 7,5 = 23,5 (Ом).
3. Падение напряжения: U1 = I * R1 = 0,5 * 16 = 8 (В) и U2 = I * R2 = 0,5 * 7,5 = 3,75 (В).

Равенство напряжений не всегда выполняется (12 В не равно 8 + 3,75 = 11,75 В), так как в данном расчете не учитываются сопротивления соединительных проводов. Если схема сложная, а в ней два вида соединений, необходимо производить расчеты по участкам. В первую очередь рассчитывайте на параллельное подключение, а потом уже на последовательное.

Таким образом, параллельное и последовательное соединение резисторов применяют для получения более точных значений сопротивления, а также при отсутствии необходимой оценки радиодетали при проектировании или ремонте устройств.

В электрических цепях элементы могут соединяться по разным схемам, в том числе имеют последовательное и параллельное соединение.

Последовательное соединение

При таком соединении проводники соединяются друг с другом последовательно, то есть начало одного проводника будет соединено с концом другого. Главной особенностью в этом соединении является то, что все жилы принадлежат одному проводу, ответвлений нет.

По каждому из проводников будет течь один и тот же электрический ток. Но суммарное напряжение на проводниках будет равно суммарным напряжениям на каждом из них.

Рассмотрим ряд резисторов, соединенных последовательно. Поскольку ветвей нет, количество заряда, прошедшего через один проводник, будет равно количеству заряда, прошедшего через другой проводник. Сила тока на всех проводниках будет одинаковой. Это главная особенность данного соединения.

Эту связь можно рассматривать по-разному. Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором.

Ток через эквивалентный резистор будет таким же, как общий ток, протекающий через все резисторы. Эквивалентное общее напряжение будет суммой напряжений на каждом резисторе. Это разность потенциалов на сопротивлении.

Используя эти правила и закон Ома, применимый к каждому резистору, можно доказать, что сопротивление эквивалентного общего резистора будет равно сумме сопротивлений. Следствием первых двух правил будет третье правило.

Применение

Последовательное соединение используется, когда необходимо намеренно включить или выключить устройство, к нему по последовательной цепи подключается выключатель. Например, электрический дверной звонок будет звонить только при последовательном соединении с источником и кнопкой.

Согласно первому правилу, если хотя бы на одном из проводников нет электрического тока, его не будет и на других проводниках. И наоборот, если есть ток хотя бы в одном проводнике, он будет и во всех остальных проводниках. Т

акже есть фонарик, у которого есть кнопка, батарейка и лампочка. Все эти элементы должны быть соединены последовательно, так как вам нужно, чтобы фонарик загорался при нажатии на кнопку.

Иногда последовательное подключение не приводит к желаемым целям. Например, в квартире, где много люстр, лампочек и других приборов, не стоит подключать все светильники и приборы последовательно, так как никогда не потребуется включать свет в каждой комнате квартиры одновременно .

Для этого последовательное и параллельное соединения рассматриваются отдельно, а для подключения осветительных приборов в квартире используется параллельный тип схемы.

Параллельное соединение

В этом типе цепи все проводники соединены параллельно друг другу. Все начала проводников объединены в одной точке, также соединены все концы. Рассмотрим ряд однородных проводников (резисторов), соединенных параллельно.

Этот тип соединения является разветвленным. Каждая ветвь содержит резистор. Электрический ток после достижения точки ветвления делится на каждый резистор, и будет равен сумме токов на всех резисторах. Напряжение на всех элементах, соединенных параллельно, одинаково.

Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором. Если использовать закон Ома, можно получить выражение для сопротивления. Если при последовательном соединении сопротивления складывались, то при параллельном соединении обратные им величины будут складываться, как написано в формуле выше.

Применение

Если рассматривать подключения в бытовых условиях, то люстры следует подключать параллельно светильникам квартирного освещения. Если их соединить последовательно, то все остальные мы будем включать при включении лампочки.

При параллельном соединении, добавляя к каждой из ветвей соответствующий выключатель, мы можем включать соответствующую лампочку по желанию. При этом такое включение одной лампы не влияет на другие лампы.

Все электробытовые приборы в квартире подключены параллельно к сети 220 В и подключены к распределительному щитку. Другими словами, параллельное соединение используется, когда необходимо соединить электрические устройства независимо друг от друга. Последовательное и параллельное соединение имеют свои особенности. Существуют также смешанные соединения.

Работа тока

Последовательное и параллельное соединение, обсуждавшееся ранее, было справедливо для напряжения, сопротивления и тока, которые являются основными. Текущая работа определяется по формуле:

А = I х U хт, где А — работа тока, t — время протекания по проводнику.

Для определения работы последовательного соединения необходимо в исходное выражение подставить напряжение. Мы получили:

А=I х (U1 + U2) хt

Раскрываем скобки и получаем, что во всей схеме работа определяется суммой каждой нагрузки.

Аналогично рассмотрим схему параллельного подключения. Только меняем не напряжение, а силу тока. Результат:

А = А1 + А2

Мощность тока

При оценке формулы мощности участка цепи снова необходимо использовать формулу:

Р = U х I

Следуя аналогичным рассуждениям, получается, что последовательное и параллельное соединение можно определить по следующей формуле мощности:

П=П1 + П2

Другими словами, для любой цепи полная мощность равна сумме всех сил в цепи. Этим можно объяснить, почему не рекомендуется включать в квартире несколько мощных электроприборов одновременно, так как провода могут не выдержать такого тока.

Влияние схемы соединения на новогоднюю гирлянду

После того, как в венке перегорит лампа, можно определить тип схемы подключения. Если цепь будет последовательной, то ни одна лампочка не загорится, так как перегоревшая лампочка разрывает общую цепь. Чтобы узнать, какая лампочка перегорела, нужно проверить все подряд. Затем замените неисправную лампочку, гирлянда заработает.

При использовании параллельного соединения гирлянда будет продолжать работать даже при перегорании одной или нескольких ламп, так как цепь разрывается не полностью, а только небольшой параллельный участок. Чтобы восстановить такой венок, достаточно посмотреть, какие лампы не горят, и заменить их.

Последовательное и параллельное соединение для конденсаторов

При последовательном включении возникает следующая картина: заряды от положительного полюса источника тока идут только на внешние обкладки крайних конденсаторов. Конденсаторы между ними передают заряд по цепи.

Этим и объясняется появление у всех пластин одинаковых зарядов с разными знаками. Исходя из этого, заряд любого последовательно соединенного конденсатора можно выразить следующей формулой:

qобщ = q1 = q2 = q3

Для определения напряжения на любом конденсаторе нужна формула:

U= кв/С

Где С — емкость. Общее напряжение выражается так же, как и для резисторов. Получаем формулу емкости:

С= q/(U1 + U2 + U3)

Чтобы упростить эту формулу, вы можете поменять местами дроби и подставить соотношение между разностью потенциалов и зарядом емкости. В результате получаем:

1/С= 1/С1 + 1/С2 + 1/С3

Параллельное соединение конденсаторов рассчитывается несколько иначе.

Общий заряд рассчитывается как сумма всех зарядов, накопленных на обкладках всех конденсаторов. И величина напряжения тоже рассчитывается по общим законам. В связи с этим формула полной емкости при параллельной схеме включения выглядит так:

С= (q1 + q2 + q3)/U

Это значение рассчитывается как сумма всех приборов в цепи:

С=С1 + С2 + С3

Смешанное соединение проводников

В электрической цепи участки цепи могут иметь как последовательные, так и параллельные соединения, переплетающиеся друг с другом. Но все рассмотренные выше законы для определенных видов соединений остаются в силе и применяются поэтапно.

Сначала нужно мысленно разложить схему на отдельные части. Для лучшего представления он нарисован на бумаге. Рассмотрим наш пример по схеме, показанной выше.

Удобнее всего изображать его, начиная с точек В и С. Они располагаются на определенном расстоянии между собой и от края бумажного листа. С левой стороны один провод подключается к точке B, а справа отходит два провода. Точка В, наоборот, имеет два ответвления влево, а за точкой идет провод.

Затем нужно изобразить пространство между точками. По верхнему проводнику расположены 3 резистора с условными номиналами 2, 3, 4. С нижнего потечет ток с индексом 5. Первые 3 резистора соединены в цепи последовательно, а пятый резистор подключен параллельно.

Остальные два резистора (первый и шестой) включены последовательно с рассматриваемой нами секцией БВ. Поэтому дополняем расстановку 2-мя прямоугольниками по сторонам от выбранных точек.

Теперь используем формулу расчета сопротивления:

• Первая формула для последовательного типа соединения.
• Далее, для параллельной схемы.
• И, наконец, для последовательной схемы.

Аналогично любую сложную цепь можно разложить на отдельные цепи, включающие соединения не только проводников в виде резисторов, но и конденсаторов. Чтобы научиться осваивать методы расчета для разных типов схем, необходимо потренироваться на практике, выполнив несколько заданий.

Как рассчитать мощность резистора в схеме

Для расчета мощности резисторов в цепи кроме сопротивления (R) нужно знать силу тока (I). На основании этих данных можно рассчитать мощность. Формула распространена: P = I² * R. Умножьте квадрат силы тока на сопротивление. Подставляем ток в амперах, сопротивление в омах.

Если значение написано в килоомах (кОм) или мегаомах (мОм), переводим в омы. Это важно, иначе номер будет неверным.

Схема последовательного соединения резисторов

Например, рассмотрим схему на рисунке выше. Последовательное соединение резисторов характеризуется тем, что через каждый отдельный резистор в цепи проходит один и тот же ток. Так что мощность резисторов будет одинаковой.

Соединённые последовательно резисторы просто складываются: 200 Ом + 100 Ом + 51 Ом + 39 Ом = 390 Ом. Рассчитываем ток по формуле: I = U/R. Подставляем данные: I = 100 В/390 Ом = 0,256 А.

По расчетным данным определяем суммарную мощность резисторов: P = 0,256² * 390 Ом = 25,549 Вт. Таким же образом вычисляют мощность каждого из резисторов. Для примера посчитаем мощность резистора R2 в схеме.

Мы знаем поток, его значение тоже. Получаем: 0,256А² * 100 Ом = 6,55 Вт. То есть мощность этого резистора должна быть не менее 7 Вт. Меньшую мощность брать точно не стоит — быстро сгорит. Если конструкция прибора это позволяет, можно поставить резистор большей мощности, например 10 Вт.

Есть резисторы серии МЛТ, где эффект отвода тепла указан сразу после названия серии без всяких букв. В данном случае МЛТ-2 означает, что мощность данного экземпляра 2 Вт, а номинал 6,8 кОм.

В случае параллельного подключения расчет такой же. Нужно только правильно рассчитать ток, но это тема для другой статьи. И формула расчета мощности резистора не зависит от типа соединения.

Как подобрать резистор на замену

Если нужно изменить сопротивление, нужно брать либо такое же усилие, либо большее. Ни в коем случае не ниже — ведь сопротивление уже вышло из строя. Обычно это происходит из-за перегрева. Так что установка резистора меньшей мощности невозможна. На самом деле можно поставить. Но будьте готовы, что вскоре его снова придется менять.

Примерно определить мощность резистора можно по размеру

Если позволяет место на плате, то лучше поставить деталь с большими потерями мощности, чем заменяемая. Либо резистор той же мощности поднять повыше (провода можно вообще не резать) — так охлаждение будет лучше. В общем, когда мы заменяем резистор, мы берем либо ту же мощность, либо на ступень выше.