Kako odrediti otpornici snage. Otpornici snage u paralelnoj vezi

Svi elektronski uređaji čine otpornici, su njihovi glavni element. Uz to, mijenja iznos struje u strujnom kolu. U članku se prikazuje svojstva otpornika, a njihova moć metode proračuna.

imenovanje otpornika

Da biste podesili trenutni otpornici se koriste u električnim krugovima. Ova nekretnina je definisana Ohmov zakon:

I = U / R (1)

Iz formule (1) može se jasno vidi da je manji otpor, više trenutni povećava, i obrnuto, što je manji R, to je veća struja. To je ove nekretnine električnog otpora se koristi u elektrotehnici. Na osnovu ove formule su sadašnji šestar spoja obično koriste u električnim uređajima.

U ovom spoju struja iz izvora je podijeljena u dva obrnuto proporcionalna otpora otpornika.

Također trenutni podešavanje otpornici koriste u napon djelitelja. U ovom slučaju, ponovo koristeći Ohmov zakon, ali u nešto drugačijem obliku:

U = I ∙ R (2)

Iz formule (2) koji se povećava sa povećanjem napona otpor. Ova nekretnina se koristi za izgradnju kola napon pregrade.

Iz dijagrama i formule (2), jasno je da je napon preko otpornika su raspoređeni u odnosu na otpore.

otpornici sliku šeme

Prema standardnoj otpornici su predstavljene pravougaonik dimenzija 10 x 4 mm i označen je otpornici snage slovo R. na shemi često ukazuje. Slika ovog pokazatelja obavlja direktno ili kosog crtica. Ako je snage 2 W, oznaka se obavlja u rimskim brojevima. To se obično radi za žičane otpornike. U nekim državama, na primjer, u Sjedinjenim Američkim Državama, drugim simboli se koriste. Kako bi se olakšalo popravke i šema analiza se često navodi snage otpornika, određivanje kojih se vrši u skladu sa GOST 2,728-74.

Tehničke karakteristike uređaja

Glavna karakteristika otpornika - nominalni otpor R _n, koja je prikazana u dijagramu pored otpornika i njegovo kućište. Jedinica mjerenja otpora - th kilogram i mega. Proizvedeno otpornici s otporom od frakcija do nekoliko stotina oma i megaoma. Postoji mnogo proizvodnji otpornika tehnologije, a svi oni imaju svoje prednosti i mane. U principu, ne postoji tehnologija koja bi omogućila upravo proizvesti otpornika sa unapred vrijednosti otpora.

Druga važna karakteristika je otpor ugiba. Ona se mjeri u% od nominalne opsega R. Postoji standardni impedancija odstupanje: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, a na do vrijednosti od ± 0,001%.

Još jedna važna karakteristika je otpornici snage. Na poslu se grije na trenutni prolazi kroz njih. Ako je rasipanje snage prelazi dozvoljene vrijednosti, onda ne uređaj.

Sa otpornici za grijanje promijeniti njihov otpor, tako da za uređaje koji rade u širokom rasponu temperatura, uvodi još jednu karakteristiku - temperaturni koeficijent otpora. Ona se mjeri u ppm / ° C, i.e. 10 ^-6 R _n / ° C (milioniti deo R _n 1 ° C).

Serijska veza otpornika

Otpornike može biti spojen na tri različita načina: serijski, paralelni i mješoviti. Uz serijsku vezu trenutne naizmjenično prolazi kroz sve otpornike.

Sa tim u vezi struje na bilo kom trenutku u krugu je ista, može biti definisana Ohmov zakon. Kolo impedancija u ovom slučaju je zbroj otpora:

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

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

Sada možemo odrediti otpornici snage u serijsku vezu, to se računa prema formuli:

P = I ² ∙ R = 0,256 ² 390 ∙ = 25.55 vati.

Slično tome, preostali kapacitet određen je otpornici:

P ₁ = I ₁ ² ∙ R ² = 0.256 = 13.11 ∙ 200 W;

P ₂ = I ² ∙ R ₂ = 0.256 ² ∙ 100 W = 6.55;

₃ P = I ² ∙ R ₃ = 0,256 ² ∙ 51 = 3,34 W;

P ₄ = I ² ∙ R ₄ = 0,256 ∙ ² 39 = 2.55 vati.

Ako dodate otpornici snage, možete dobiti punu P:

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

Paralelno spajanje otpornika

Na početku paralelnog povezivanja svih otpornika spojen na isti krug čvora, a završava - u drugu. Kada je povezan struja grana i teče kroz svaki uređaj. Iznos od trenutne u skladu sa zakonom Omov je obrnuto proporcionalna otpora i napona na sve iste otpornika.

Prije nego što pronaći trenutačno, potrebno je izračunati ukupne provodljivost otpornike poznatu formulu:

1 / R = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 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 / Ohm.

Otpor - inverzna provodljivosti:

R = 1 / 0,06024 = 16,6 oma.

Koristeći Ohmov zakon, pronaći trenutačno kroz izvor:

I = U / R = 100 ∙ 0,06024 = 6,024 A.

Znajući struje kroz izvor napajanja su povezani paralelno otpornici formule:

P = I ² ∙ R = 6,024 ² ∙ 16,6 = 602,3 Watt.

Prema zakonu Omov struje kroz otpornik se izračunava:

I ₁ = U / R ₁ = 100/200 = 0,5 A;

I ₂ = U / R ₂ = 100/100 = 1 A;

₃ I = U / R ₁ = 100/51 = 1,96 A;

I ₁ = U / R ₁ = 100/39 = 2,56 A.

Malo drugačija formula može izračunati otpornici snage u paralelnoj vezi:

P ₁ = U ² / R ₁ = 100 ^2/200 = 50 W;

P ₂ = U ² / R ^₂ = 100 _2/100 = 100 W;

P ₃ = U ² / R ₃ = 100 ^2/51 = 195.9 W;

₄ P = U ² / R ₄ = 100 ^2/39 = 256,4 vati.

Ako se sve ovo sabere, ti sve otpornike napajanje:

P = P ₁ + P ₂ + P ₃ + P _{= 50 + 100 4 + 195.9 +} 256.4 = 602.3 vati.

mješoviti spoj

Shema miješati spoj otpornika čine sekvencijalni i simultano paralelne veze. Ovaj program je lako pretvoriti, zamena paralelno spajanje otpornika u seriju. Da zamijeni ovaj prvi otpor R ₂ i R ₆ na zajedničkim R _2.6, koristeći formulu:

R _2,6 = R ₂ ∙ R ₆ / R ₂ + R _6.

Slično zamijenjena dva paralelna otpornika R _4, R _5, R a _4.5:

R _4,5 = R ₄ ∙ R ₅ / R ₄ + R _5.

Rezultat je novi, jednostavniji kolo. Oba sheme su prikazani u nastavku.

Otpornici snage u šeme pomiješana spoj definiran po formuli:

P = U ∙ I.

Da biste izračunali ove formule su prvi napona na svaki otpornik i veličine trenutne preko njih. Možete koristiti drugu metodu za određivanje otpornici snage. Za ovaj formula:

P = U ∙ I = (I ∙ R) ∙ I = I ² ∙ R.

Ako znate samo napon preko otpornika, a zatim koristiti različite formule:

P = U ∙ I = U ∙ (U / R) = U ² / R.

Sva tri formule se često koriste u praksi.

parametara kruga proračun

parametara kruga Proračun je pronaći nepoznat struja i napona u svim granama porcije kola. Sa ovim podacima, možemo izračunati snaga svakog otpornika je uključena u krug. Jednostavne metode proračuna su gore prikazane, u praksi je situacija složenija.

U realnom kola zajedničko spajanje otpornika zvijezda i trokut, što stvara značajne poteškoće u proračunima. Za pojednostavljenje takva kola metode transformacije su razvijeni Star trougao, i obrnuto. Ova metoda je prikazano u dijagramu:

Prvi shema ima u svom sastavu zvezde povezan sa jedinicama 0-1-3. K čvor 1 je povezan otpornika R1, do čvora 3 - R3, a čvor 0 - R5. Na drugi krug spojen na čvorove 1-3-0 trougao otpornici. Do čvora 1 povezana otpornici su R1-0 i R1-3, do čvora 3 - R1-3 i R3-0, a do čvora 0 - R3-0 i R1-0. Ove dvije sheme su potpuno jednake.

Za tranziciju od prvog kola do drugog trokuta se izračunavaju otpornici:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.

Daljnje transformacije se svode na obračun paralelno i serijski povezanih otpornika. Kada se utvrdi da je impedancija kruga, pronašao Ohmov zakon struje kroz izvor. Koristeći ovaj zakon, to je lako pronaći struje u svim granama.

Kako odrediti snagu otpornika nakon pronalaženje sve struje? Za tu svrhu, poznatu formulu: P = I ² ∙ R, primjenjujući, naći svoje kapacitete za svakog svog otpora.

Eksperimentalno određivanje karakteristika elemenata sklopa

potrebno prikupiti unapred sheme realne komponenta za eksperimentalno određivanje željene karakteristike elemenata. Nakon toga, uz pomoć električnih aparata obavlja sve potrebne mjerenja. Ova metoda je dosta vremena i skupo. Developers električnih i elektroničkih uređaja koji se koriste za ovu svrhu simulatora. Sa njima se izrađuju sve potrebne proračune, a po uzoru na ponašanje elemenata kola u različitim situacijama. Tek nakon toga će prototip tehničkih uređaja. Jedna od tih zajedničkih programa je moćan simulacija Multisim 14,0 sustava National Instruments kompanije.

Kako odrediti otpornici snage sa ovim programom? To se može učiniti na dva načina. Prva metoda - je mjerenje struje i napona s voltmetar i ampermetar. Množenjem rezultata mjerenja je potrebna snaga dobija.

Iz ovog spoja određuje otpor R3 snaga:

P ₃ = U ∙ I = 1,032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20,6 MW.

Druga metoda - direktno mjerenje snage pomoću mjerač snage.

Iz ovog kolo pokazuje da je otpor R3 jednaka snaga P ₃ = 20,8 MW. Neslaganje zbog grešaka u prvom metodom više. Slično tome, moć od preostalih elemenata određuju.