Villamosság

Soros és párhuzamos ellenállások: eredő és ellenőrző ágáramok

Ugyanaz a két ellenállás sorosan 990 Ω, párhuzamosan 220 Ω eredőt ad a saját példánkban. Áramokkal, feszültségekkel és egy vegyes kapcsolással is ellenőrizzük.

Dajka Gábor3 perc olvasás

Soros ellenállások eredőjét összeadással kapod meg. Párhuzamos ágaknál az ellenállások reciprokait adod össze, majd az összeg reciprokát veszed. A kapcsolás felismeréséhez az elektromos csatlakozási pontokat vizsgáld: a rajzon egymás mellé helyezett két alkatrész ettől még nem feltétlenül párhuzamos.

A következő példák állandó ellenállású, ideális egyenáramú oktatási modellek 9 V-os forrással. A vezetékek és a forrás belső ellenállását elhanyagoljuk. A számolás a kapcsolatok megértésére szolgál; a valós alkatrészek terhelhetősége külön ellenőrzést igényel.

Ugyanaz az áram: soros kapcsolás

Legyen R₁ = 330 Ω és R₂ = 660 Ω. Ha az áram elágazás nélkül egymás után halad át rajtuk, az eredő Rₛ = 330 + 660 = 990 Ω.

Az áramerősség I = U/Rₛ = 9/990 A ≈ 0,009091 A = 9,09 mA. Ez ugyanakkora mindkét ellenállásban. Az első feszültségesése I × 330 = 3 V, a másodiké I × 660 = 6 V. Az összeg 3 + 6 = 9 V, ami visszaadja a forrásfeszültséget.

A nagyobb ellenálláson ebben a soros körben nagyobb feszültség esik. Ha valamelyik közös pontból további áramág indulna, az azonos áram feltétele már külön vizsgálatot igényelne.

Ugyanaz a feszültség: párhuzamos kapcsolás

Most ugyanaz a 330 Ω és 660 Ω két közös csomópont közé kerüljön a számítási modellben. Mindkettőn 9 V van. Az eredő reciproka 1/Rₚ = 1/330 + 1/660 = 3/660 = 1/220, tehát Rₚ = 220 Ω.

Két ellenállásra használható a rövidebb Rₚ = R₁R₂/(R₁ + R₂) alak is: 330 × 660/990 = 220 Ω. Három vagy több párhuzamos ellenálláshoz a reciprokösszeg általános képletét használd.

Az első ág árama 9/330 A ≈ 27,27 mA, a másodiké 9/660 A ≈ 13,64 mA. A teljes áram a pontos értékekből 40,91 mA. Ugyanezt adja a 9/220 A eredőből számolt érték.

Az ágáramok és feszültségek kapcsolatát, valamint az eredő képleteit az OpenStax soros és párhuzamos ellenállásokról szóló fejezete vezeti le. Az itt szereplő 330 és 660 Ω-os eset saját szemléltető példa.

Vegyes kapcsolás: belülről kifelé

Tartsuk meg a párhuzamos párt, és legyen vele sorban egy 110 Ω-os ellenállás. Először a párhuzamos rész helyére írjuk a már kiszámított 220 Ω-ot. Az egész kör eredője 110 + 220 = 330 Ω, teljes árama 9/330 A ≈ 27,27 mA.

A soros 110 Ω-on 3 V esik. A párhuzamos részre a maradék 6 V jut, ezért az ottani ágáramokat most 6 V-ból kell számolni. A 330 Ω-os ág 18,18 mA-t, a 660 Ω-os ág 9,09 mA-t vezet. Összegük a teljes 27,27 mA.

Hiba lenne a párhuzamos ágakhoz továbbra is 9 V-ot használni. A beiktatott soros ellenállás miatt módosult az ágakon eső feszültség, noha az ellenállásértékek változatlanok.

Gyors hibakeresés az eredményen

Pozitív, véges ellenállások soros eredője mindegyik tagnál nagyobb. Több párhuzamos ellenállás eredője a legkisebb tagnál is kisebb. A példában a 990 Ω nagyobb 660 Ω-nál, a 220 Ω kisebb 330 Ω-nál: mindkét alapellenőrzés teljesül.

A nullaohmos ideális ág külön határeset: a reciprokos képletben nullával osztás jelenne meg. A valós rövidzárlati áramot a többi ellenállás, a forrás és a védelem határozza meg; az ideális végtelen áram nem alkatrész-adat.

Az Ohm-törvény kalkulátor egy kiszámított eredő és a hozzá tartozó feszültség alapján ellenőrizheti a teljes áramot. Az eszköz nem kapcsolási rajzot egyszerűsít: a soros és párhuzamos részek felismerését, valamint az ágak feszültségének megállapítását előtte végezd el.

További cikkek

Kapcsolódó olvasnivalók

Gyorskereső

Kalkulátorok és útmutatók keresése

↑↓ választásEnter megnyitásEsc bezárás