Recenze

Jak vypočítat úbytek napětí na rezistorech? Každodenní život radioamatéra

Jednoduchý elektrický obvod se skládá ze zdroje energie, vodičů a odporů. V praxi jsou elektrické obvody zřídka jednoduché a zahrnují několik různých větví a přepojení.

Ve velkém měřítku mohou domácí spotřebiče, svítidla a další spotřebitelé působit jako odpory. Pojďme zjistit, co se stane s proudem a napětím na každém takovém spotřebiteli nebo rezistoru z hlediska elektrotechniky.

Základy elektrotechniky

Ohmův zákon říká, že napětí se rovná proudu krát odpor. To se může týkat celého obvodu, části obvodu nebo konkrétního odporu. Nejběžnější forma tohoto zákona je napsána:

Paralelní obvod

V tomto případě se vodič větví na dva nebo více dalších vodičů, z nichž každý má svůj vlastní odpor. V tomto případě je celkový odpor definován jako:

Pokud se podíváte na tento vzorec, můžete dojít k závěru, že přidáním odporu stejné hodnoty snížíte odpor obvodu jako celku. Podle Ohmova zákona se tím vlastně zvyšuje proud!

Pokud se vám to zdá neintuitivní, představte si proud aut opouštějících parkoviště jednou závorou a stejný proud opouštějící parkoviště, které má několik výjezdů. Několik výjezdů zřetelně zvýší tok aut opouštějících parkoviště.

Pokles napětí v sériovém obvodu

Pokud chcete zjistit úbytek napětí na jednotlivých rezistorech v obvodu, postupujte takto:

Celkový odpor vypočítejte sečtením jednotlivých hodnot R.
Vypočítejte proud v obvodu, který je stejný pro každý rezistor, protože v obvodu je pouze jeden vodič.
Vypočítejte úbytek napětí na každém rezistoru pomocí Ohmova zákona.

příklad: Napájecí zdroj 24V a tři rezistory jsou zapojeny do série, kde R₁ = 4 Ohm, R₂ = 2 Ohmy a R₃ = 6 ohmů. Jaký je úbytek napětí na každém rezistoru?

Nejprve spočítejme celkový odpor: 4 + 2 + 6 = 12 Ohmů.
Dále vypočítáme proud: 24 V / 12 Ohm = 2 A
Nyní použijeme proud k výpočtu úbytku napětí na každém rezistoru. Pomocí Ohmova zákona (U = IR) pro každý rezistor získáme hodnoty R₁, R₂ a R.₃ rovno 8 V, 4 V a 12 V, v tomto pořadí.

Pokles napětí paralelního obvodu

příklad: Napájení 24V a tři paralelně zapojené rezistory, kde R₁ = 4 Ohm, R₂ = 2 Ohmy a R₃ = 6 Ohm, jako v předchozím obvodu. Jaký bude úbytek napětí na každém rezistoru?

V tomto případě je vše jednodušší: bez ohledu na hodnotu odporu je pokles napětí na každém rezistoru stejný. To znamená, že úbytek napětí na každém z nich je jednoduše celkové napětí obvodu dělené počtem rezistorů v obvodu, neboli 24V/3 = 8V.

Pomocí těchto jednoduchých pravidel můžete vypočítat úbytek napětí i ve složitém obvodu, stačí jej rozdělit na jednoduché části.