Сила струму в резисторі. Визначити силу струму в резисторі.

У спрощеному розумінні електричний ланцюг являє собою сукупність елементів, що реалізують певні завдання при взаємодії з електричним струмом. При цьому кожна з деталей виконує свої функції при строго певних параметрах. Вони можуть значно відрізнятися від вхідних значень. Одним з найпоширеніших елементів електричної схеми є резистор.

Резистор виступає своєрідним обмежувачем сили струму. За своєю суттю цей елемент є додатковим опором, яке вимірюється в Омасі. Власне, знаючи це значення можна визначити силу струму в резисторі, а також напруга в ланцюзі після нього.

Визначення сили струму на резисторі при різних типах з’єднання

Найпростішим способом визначити силу струму в резисторі можна скориставшись мультиметром. Вимірювання проводяться в розриві ланцюга після резистора. На тестері виставляється максимальний діапазон величин, а щупи приладу приєднуються до місця роз’єднання провідника. На дисплеї мультиметра будуть відображені результати вимірювання сили струму в резисторі.

Але даний варіант не завжди можливий. Під рукою може не виявитися тестера або технічно неможливо розірвати ланцюг щоб виміряти силу струму на резисторі. У такій ситуації на допомогу прийде відомий зі шкільної фізики закон Ома, який виглядає наступним чином:

I = U / R, де у нас I – сила струму, U – напруга, R – опір.

В системі СІ ці величини вимірюються в амперах (А), вольтах (В), Омаха (Ом) відповідно.

Підставляючи необхідні значення в формулу можна визначити опір, напруга і силу струму на резисторі або будь-якій ділянці, або елементі електричного кола.

Послідовне з’єднання резисторів

Розглянемо електричний ланцюг, в якій три резистори розташовані послідовно, тобто один за одним. Загальна їх опір (R) буде рано сумі опорів окремого резистора (r).

R=r1+r2+r3

Для наочності прикладу, в якості резисторів розглянемо звичайні 40 Вт лампи прожарюванні. В даному випадку шляхом утворення має свій опором і її цілком можна вважати резистором. Також введемо поняття потужності навантаження або резистора (P), яка вимірюється в ватах (Вт).

Вона має прямолінійну залежність від сили струму і напруги і обчислюється за формулою: P=I х UЗа допомогою нескладних обчислень ми можемо знайти силу струму на резисторі, в якості якого виступає лампочка.

Сила струму (I) = Потужність лампи (Р) / Напруга (U) = 40 Вт / 220 В = 0,1818 А.

Для послідовного з’єднання елементів в електричному ланцюзі справедливо правило, що сили струму протікають через все провідники однакова. Таким чином сила струму в резисторі r2 або r3 також буде 0,1818 А. Але в нашому варіанті з лампочками буде відзначена одна особливість – яскравість світіння зменшиться. Це відбувається через те, що резистор виступає в якості подільника напруги. Цей нюанс часто використовують для продовження терміну служби не відповідальних пристроїв. Наприклад, упаявши опір перед лампочкою можна продовжити термін її служби, але при цьому доведеться змиритися з недоліком освітленості.

Паралельне з’єднання резисторів

При паралельному розташуванні резисторів в мережі, вони мають спільну точку контакту на вході і на виході. В цьому випадку загальну напругу буде відповідати значенню напруги на кожному відрізку, а ось ток буде підсумовуватися (I про = I1 + I2 + I3). Це співвідношення має велике значення для практичного застосування і отримало назву – закон розгалуженої ланцюга.

Незважаючи на те, що загальний струм в ланцюжку резисторів, з’єднаних паралельно на виході дорівнює сумі струмів в самостійної гілці, для конкретної ділянки він може відрізнятися. Це обумовлено тим же законом Ома, за умови різниці опорів. Щоб дізнатися силу струму на кожному резисторі в відповідній гілці, необхідно знати їх опір. При паралельному з’єднанні, напруга на відокремленій ділянці, є постійною величиною. Відповідно сила струму готельного резистора легко обчислюється за законом Ома для ділянки кола.

Змішане з’єднання резисторів в ланцюзі

У чистому вигляді паралельні і послідовні ланцюга в електротехніці зустрічаються вкрай рідко. Як правило, присутня їхня спільна комбінація. Для того щоб знайти силу струму в кожному резисторі при змішаному сполученні, необхідно ланцюг розбити на ділянки. Таким чином при розташуванні елементів один після одного, т.зв. «Каскадом», застосовуються правила і формули для послідовного з’єднання.

Результати вимірювання сили струму в резисторі. Різні типи резисторів.

Необхідно відзначити, що для спрощення розрахунків паралельно розташовані резистори можна групувати. При обчисленні сили струму на певній ділянці, вони приймаються за самостійний елемент. Відповідно в цьому випадку формули використовуються як для розрахунку параметрів при паралельному з’єднанні.

Ссылка на основную публикацию