Com determinar les resistències de potència. resistències de potència en connexió en paral·lel

Tots els dispositius electrònics comprenen resistències, són el seu element principal. Amb ell, el canvi de la quantitat de corrent en el circuit elèctric. L'article presenta les propietats de resistències, i el seu poder dels mètodes de càlcul.

resistència cita

Per ajustar les resistències de corrent s'utilitzen en els circuits elèctrics. Aquesta propietat es defineix per la llei d'Ohm:

I = U / R (1)

De la fórmula (1) es pot veure clarament que com més petit sigui la resistència, més augmenta el corrent, i per contra, com més petita és la R, més gran serà el corrent. És aquesta propietat de la resistència elèctrica s'utilitza en enginyeria elèctrica. Sobre la base d'aquesta fórmula són circuit divisor de corrent utilitzat comunament en dispositius elèctrics.

En aquest circuit el corrent de la font es divideix en dos inversament proporcionals a les resistències de les resistències.

També resistències d'ajust de corrent utilitzats en el divisor de tensió. En aquest cas, de nou utilitzant la llei d'Ohm, però en una forma lleugerament diferent:

O = I ∙ R (2)

De la fórmula (2) que augmenta amb l'augment de tensió de resistència. Aquesta propietat s'utilitza per construir circuits divisors de tensió.

A partir del diagrama i la fórmula (2), està clar que el voltatge a través de les resistències es distribueixen en proporció a les resistències.

esquemes d'imatge resistències

D'acord amb les resistències estàndard estan representats per un rectangle amb dimensions de 10 x 4 mm i denotat per les resistències de potència lletra R. en l'esquema sovint s'indica. La imatge d'aquest indicador es realitza per guions directes o obliqües. Si la potència de 2 watts, la designació es fa en nombres romans. Això es fa generalment per resistències de filferro. En alguns estats, per exemple, als Estats Units, s'utilitzen altres símbols. Per facilitar la reparació i l'esquema d'anàlisi se cita sovint de potència resistències, la designació dels quals es du a terme d'acord amb GOST 2,728-74.

Característiques tècniques dels dispositius

La principal característica de la resistència - la resistència nominal R _n, que s'indica en el diagrama següent a la resistència i el seu allotjament. La unitat de mesura de la resistència - º quilo i Mega. resistències fabricats amb la resistència de fraccions a centenars de ohms i megaohms. Hi ha una gran quantitat de tecnologia de producció de la resistència, i tots ells tenen avantatges i desavantatges. En principi, no hi ha una tecnologia que permetria produir exactament la resistència amb un valor de resistència predeterminat.

Una segona característica important és la resistència a la deflexió. Es mesura en% de la R. nominal gamma Hi ha una desviació tipus de impedància estàndard: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, i en un màxim d'un valor de ± el 0,001%.

Una altra característica important és les resistències de potència. En el treball són escalfats pel corrent que passa a través d'ells. Si la dissipació de potència excedeix el valor permissible, llavors el dispositiu falla.

Amb resistències d'escalfament canviar la seva resistència, de manera que per als dispositius que funcionen en un ampli interval de temperatura, s'introdueix una altra característica - coeficient de temperatura de resistència. Es mesura en ppm / ° C, és a dir, 10 ^-6 R _n / ºC (milionèsima part de la I _n és d'1 ° C).

Connexió en sèrie de resistències

Les resistències es poden connectar de tres maneres diferents: sèrie, paral·lel i mixt. Amb connexió en sèrie el corrent altern s'executa a través de totes les resistències.

Amb aquesta connexió el corrent en qualsevol punt del circuit és la mateixa, pot ser definit per la llei d'Ohm. El circuit d'impedància en aquest cas és la suma de les resistències:

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

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

Ara podem determinar les resistències de potència en connexió en sèrie, que es calcula mitjançant la fórmula:

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

De la mateixa manera, la capacitat restant es determina per les resistències:

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 = 0256 ² ∙ 51 = 3,34 W;

P ₄ = I ² ∙ R ₄ = 0,256 ∙ ² 39 = 2,55 watts.

Si afegiu les resistències de potència, s'obté plena P:

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

La connexió en paral·lel de resistències

Al començament de la connexió en paral·lel de totes les resistències connectades al mateix node de circuit, i els extrems - a un altre. Quan es connecta branques actuals i flueix a través de cada dispositiu. La quantitat de corrent d'acord amb la llei d'Ohm, és inversament proporcional a les resistències i la tensió en les mateixes resistències.

Abans de trobar el corrent, cal calcular la conductivitat total de les resistències de la coneguda fórmula:

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.

Resistència - la inversa de la conductivitat:

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

Usant la llei d'Ohm, trobar el corrent a través de la font:

I = U / R = 100 ∙ 0,06024 = 6,024 A.

Coneixent el corrent a través de la font d'energia estan connectats en paral·lel a les resistències de la fórmula:

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

D'acord amb la llei d'Ohm del corrent a través de la resistència es calcula:

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.

Lleugerament fórmula diferent pot calcular les resistències de potència en connexió en paral·lel:

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 = O ² / R ₄ = 100 ^2/39 = 256,4 watts.

Si tot això es sumen, s'obté totes les resistències de potència:

P = P ₁ + P ₂ + P ₃ + P _{= 50 4 + 100 + 195.9 +} 256,4 = 602,3 watts.

compost barrejat

Esquema mixt resistències compostos comprenen connexió en paral·lel seqüencial i simultània. Aquest esquema és fàcil de convertir, en substitució de la connexió en paral·lel d'una resistència en sèrie. Per reemplaçar aquesta primera resistència R ₂ i R ₆ en el seu R comuna _2.6, utilitzant la següent fórmula:

R _2,6 = R ₂ ∙ R ₆ / R ₂ + R _6.

De la mateixa manera reemplaçat per dues resistències en paral·lel R _4, R _5, R un _4.5:

R _4,5 = R ₄ ∙ R ₅ / R ₄ + R _5.

El resultat és un circuit nou i més senzill. Tots dos esquemes es mostren a continuació.

resistències elèctriques en compost barrejat esquema definit per la fórmula:

P = O ∙ I.

Per calcular aquesta fórmula són primera tensió a través de cada resistència i la magnitud del corrent al seu través. Es pot utilitzar un altre mètode per determinar les resistències de potència. Per aquesta fórmula s'utilitza:

P = O ∙ R = (I ∙ R) ∙ I = I ² ∙ R.

Si només coneixes la tensió a la resistència, a continuació, utilitzar una fórmula diferent:

P = O ∙ R = O ∙ (U / R) = O ² / R.

Les tres fórmules s'utilitzen sovint en la pràctica.

paràmetres del circuit de càlcul

paràmetres del circuit de càlcul és per trobar corrents i tensions desconegudes en totes les branques de les parts de circuit. Amb aquestes dades, podem calcular la potència de cada resistència està inclòs en el circuit. mètodes de càlcul simplificat s'han mostrat anteriorment, en la pràctica la situació és més complicada.

En els circuits reals de connexió comú de les resistències estrella i triangle, el que crea dificultats considerables en els càlculs. Per a la simplificació dels procediments de transformació tals circuits s'han desenvolupat triangle de l'estrella, i viceversa. Aquest mètode s'il·lustra en el següent diagrama:

El primer esquema té en la seva composició d'una estrella connectat a les unitats 0-1-3. K node 1 està connectat un resistor R1, al node 3 - R3, i el node 0 - R5. En el segon circuit connectat als nodes 1-3-0 resistències triangle. A node 1 connectat resistències de R1-0 i r1-3, al node 3 - r1-3 i R3-0, i al node 0 - R3-0 i R1-0. Aquests dos sistemes són totalment equivalents.

Per a la transició des del primer circuit al segon triangle són resistències Calculat:

R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;

R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.

Altres transformacions es redueixen al càlcul de resistències en paral·lel i connectats en sèrie. Quan es troba la impedància del circuit, que es troba per la llei d'Ohm del corrent a través de la font. L'ús d'aquesta llei, és fàcil trobar els corrents en totes les branques.

Com determinar la potència de la resistència després de trobar tots els corrents? Per a aquest propòsit, la coneguda fórmula: P = I ² ∙ R, aplicant, troben la seva capacitat per a cada un de la seva resistència.

Determinació experimental de les característiques dels elements de circuit

necessari per recollir un esquema predeterminat de la component real per a la determinació experimental de les característiques desitjades dels elements. Després d'això, amb l'ajuda d'aparells elèctrics realitzar tots els mesuraments necessàries. Aquest mètode és llarg i costós. Els desenvolupadors de dispositius elèctrics i electrònics utilitzats per a aquesta fi simuladors. Amb ells es realitzen tots els càlculs necessaris, i el modelatge del comportament dels elements del circuit en diferents situacions. Només després d'això va a un prototip d'un dispositiu tècnic. Un d'aquests programes comuns és una potent simulació de Multisim 14.0 sistema de la companyia National Instruments.

Com determinar les resistències de potència amb aquest programa? Això es pot fer de dues maneres. El primer mètode - és mesurar el corrent i el voltatge amb un voltímetre i amperímetre. Multiplicant els resultats dels mesuraments, s'obté la potència requerida.

D'aquest circuit determina la potència R3 resistència:

P ₃ = O ∙ R = 1,032 ∙ 0,02 = 0,02064 W = 20,6 MW.

El segon mètode - un mesurament directe de potència utilitzant el mesurador de potència.

A partir d'aquest circuit que mostra que la resistència R3 és igual a la potència P ₃ = 20,8 MW. La discrepància causa d'errors en el primer mètode més. De la mateixa manera, la potència dels elements restants estan determinats.