In der Elektrotechnik und Elektronik sind Widerstände eines der Hauptelemente, das verwendet wird, um den Stromfluss in elektrischen Schaltungen zu begrenzen. Sie können auf verschiedene Arten verbunden werden, abhängig von den erforderlichen Eigenschaften und Betriebsbedingungen der Schaltung.
Eine der häufigsten Methoden zum Verbinden von Widerständen ist die serielle Verbindung. In diesem Fall entspricht der Gesamtwiderstand der Schaltung der Summe der Widerstände jedes Widerstands. Diese Methode wird häufig verwendet, wenn der Gesamtwiderstand der Schaltung erhöht werden soll.
Eine andere gebräuchliche Methode zum Verbinden von Widerständen ist eine parallele Verbindung. In diesem Fall wird der Gesamtwiderstand der Schaltung durch die umgekehrte Formel der Summe der Rückwiderstände jedes Widerstands reduziert. Dieser Ansatz wird häufig verwendet, um den Stromfluss in einer Schaltung zu erhöhen.
Es gibt auch eine gemischte Verbindung von Widerständen, dh eine Kombination aus seriellen und parallelen Verbindungen. In diesem Fall wird der Gesamtwiderstand der Schaltung anhand spezieller Formeln und Regeln für die Kombination von seriellen und parallelen Verbindungen berechnet. Dieser Ansatz kann verwendet werden, um die gewünschten Schaltungseigenschaften zu erreichen.
Die wichtigsten Methoden zum Verbinden von Widerständen in einem Gleichstromkreis
Serielle Verbindung von Widerständen
Bei einer seriellen Verbindung werden die Widerstände an einem Pin nacheinander verbunden. Genau wie in einer Kette, in der jedes Glied mit dem vorherigen und dem nächsten verbunden ist, ist der Strom eines Widerstands in einer seriellen Verbindung gleich dem Strom der anderen. Daher ist der Gesamtwiderstand der Schaltung in der seriellen Verbindung gleich der Summe der Widerstände aller Widerstände.
Parallelschaltung von Widerständen
Bei einer parallelen Verbindung sind die Widerstände parallel zueinander verbunden und haben einen gemeinsamen Anfang und ein gemeinsames Ende. In einer solchen Verbindung ist die Spannung an jedem Widerstand gleich und der Strom in der Schaltung wird zwischen den Widerständen aufgeteilt. Daher kann der Gesamtwiderstand einer Schaltung in einer Parallelschaltung von Widerständen mit einer Formel berechnet werden, nach der der inverse Wert des Gesamtwiderstands gleich der Summe der inverse Widerstandswerte jedes Widerstands ist.
Gemischte Widerstandsverbindung
Eine gemischte Widerstandsverbindung ist eine Kombination aus einer seriellen und einer parallelen Verbindung. Bei einer gemischten Verbindung können die Widerstände in Folge oder parallel miteinander verbunden werden, um eine komplexe Schaltung zu bilden. In solchen Fällen kann der Gesamtwiderstand der Schaltung durch konsequente Anwendung der Regeln für die serielle und parallele Verbindung von Widerständen gefunden werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Verbindung von Widerständen in einer Schaltung einen großen Unterschied bei der Bestimmung von Strömen, Spannungen und Gesamtwiderständen machen kann. Die korrekte Verbindung von Widerständen ergibt sich aus verschiedenen elektrischen Eigenschaften und kann verwendet werden, um spezifische Effekte in elektrischen Schaltungen zu erzielen.
Serielle Verbindung von Widerständen
Eine serielle Verbindung von Widerständen besteht darin, die Widerstände nacheinander in einem Stromkreis zu verbinden, so dass der Strom durch jeden Widerstand gleich ist. Als Ergebnis addieren sich die Widerstände der Widerstände und der Gesamtwiderstand der Schaltung entspricht der Summe der Widerstände aller Widerstände.
Der Prozess der seriellen Verbindung von Widerständen umfasst die folgenden Schritte:
- Wählen Sie die gewünschten Widerstände mit bestimmten Widerstandswerten aus.
- Verbinden Sie ein Ende des ersten Widerstands mit dem positiven Pol der Stromquelle und das andere Ende mit dem ersten Ende des zweiten Widerstands.
- Fahren Sie damit fort, die Enden der Widerstände bis zum letzten Widerstand zu verbinden.
- Verbinden Sie das zweite Ende des letzten Widerstands mit dem negativen Pol der Stromquelle.
Auf diese Weise fließt der Strom abwechselnd durch jeden Widerstand und die Widerstände der Widerstände werden sich addieren. Der Gesamtwiderstand eines Stromkreises in einer seriellen Verbindung von Widerständen kann anhand der Formel berechnet werden:
Wobei R1, R2, R3, . Rn - die Widerstandswerte jedes Widerstands in der seriellen Verbindung.
Die serielle Verbindung von Widerständen wird häufig in Elektronik und elektrischen Schaltungen verwendet, um den gewünschten Widerstand zu erhalten und den Strom in der Schaltung zu überwachen.
Parallelschaltung von Widerständen
Eine parallele Verbindung von Widerständen ist eine Kombination, bei der Widerstände parallel zueinander verbunden sind. In einer solchen Verbindung ist der Spannungsabfall an jedem Widerstand gleich und die Stromstärke wird zwischen ihnen geteilt.
Parallel geschaltete Widerstände haben einen gemeinsamen Anfang und ein gemeinsames Ende der Schaltung. Jeder Widerstand hat jedoch seinen eigenen Spannungsabfall und seine eigene Stromstärke. Eine solche Verbindung wird durch ein spezielles Symbol gekennzeichnet - eine parallele Verbindung (Parallelschaltung).
Der Widerstand einer parallelen Verbindung von Widerständen wird nach der Formel gefunden:
1 / Rparalleles = 1 / R1 + 1 / R2 + . + 1 / Rn
Hier ist Rparalleles - widerstand der parallelen Verbindung von Widerständen,
R1, R2, . Rn - die Widerstände der entsprechenden Widerstände.
Wenn die Widerstände parallel verbunden sind, ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als der kleinste Widerstand der darin enthaltenen Widerstände. Wenn zwei Widerstände mit R-Widerständen enthalten sind1 und R2, dann wird der Widerstand der parallelen Verbindung kleiner als der Widerstand von ihnen sein.
Die Parallelschaltung von Widerständen wird in Elektronik und Elektrotechnik in verschiedenen Schaltungen angewendet, z. B. in Spannungsteilerschaltungen oder in Impedanzanpassungsschaltungen.
Gemischte Widerstandsverbindung
Eine gemischte Verbindung von Widerständen ist eine Kombination aus seriellen und parallelen Verbindungen. In einer solchen Schaltung sind die Widerstände sowohl parallel als auch in Reihe miteinander verbunden.
Um den Widerstand einer Gemischverbindung zu bestimmen, müssen Sie die Schaltung in separate aufeinanderfolgende und parallele Verbindungen zerlegen. Die Widerstände der in Reihe geschalteten Widerstände werden gefaltet und im Falle einer parallelen Verbindung werden die Widerstände durch einen äquivalenten Widerstand ersetzt.
Das Bild einer gemischten Verbindung von Widerständen kann wie folgt dargestellt werden:
Ein Beispiel für eine gemischte Verbindung von Widerständen ist eine Schaltung, bei der mehrere Widerstände in Reihe geschaltet sind und diese Schaltung dann parallel mit einem anderen Widerstand verbunden ist.
Die Verwendung einer gemischten Widerstandsverbindung ermöglicht es Ihnen, den gewünschten Widerstandswert in der Schaltung zu erhalten und ihn an bestimmte Bedingungen anzupassen.
Verbindung von Widerständen in einem Gleichstromkreis
Betrachten Sie die wichtigsten Methoden zum Verbinden von Widerständen:
- Parallelschaltung von Widerständen
- Serielle Verbindung von Widerständen
- Gemischte Widerstandsverbindung
Die parallele Verbindung der Widerstände erfolgt so, dass die Enden aller Widerstände miteinander verbunden sind. In einem solchen Fall ist der Gesamtwiderstand der Schaltung geringer als bei jedem der Widerstände.
Eine serielle Verbindung von Widerständen impliziert eine serielle Verbindung der Enden der Widerstände, bei der der Strom abwechselnd durch jeden von ihnen fließt. In diesem Fall entspricht der Gesamtwiderstand der Schaltung der Summe der Widerstände jedes Widerstands.
Eine gemischte Widerstandsverbindung ist eine Kombination aus paralleler und serieller Verbindung. Bei einer solchen Verbindung von Widerständen werden beide oben beschriebenen Verfahren in einem einzigen Stromkreis verwendet.
Die Wahl der Verbindungsmethode der Widerstände hängt von der spezifischen Aufgabe und dem erforderlichen elektrischen Widerstand des Stromkreises ab. Das Wissen über die verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten von Widerständen hilft Elektrotechnikern und Ingenieuren, elektrische Schaltkreise richtig zu entwerfen und zu montieren.
