Es gibt mehrere Möglichkeiten, Widerstände in der Elektronik zu verbinden, einschließlich einer seriellen und parallelen Verbindung. In diesem Artikel werden wir über das parallele Einschalten von Widerständen sprechen. Eine parallele Verbindung ermöglicht es, den gewünschten Widerstand durch eine Kombination mehrerer Widerstände zu erreichen.
Eine der Hauptfragen, die bei der Berechnung der parallel geschalteten Widerstände entstehen, besteht darin, den Gesamtwiderstand einer solchen Kombination zu bestimmen. Normalerweise werden zwei Widerstände parallel zueinander behandelt, wenn eine ihrer Seiten miteinander verbunden ist und die anderen Seiten mit demselben Abschnitt der Schaltung verbunden sind.
Sie können den Gesamtwiderstand von parallel geschalteten Widerständen anhand der Formel berechnen: 1/ Gesamtwiderstand = 1/Widerstandswiderstand 1 + 1/Widerstandswiderstand 2 + . + 1/Widerstand Widerstand. Diese Formel ermöglicht es Ihnen, den Wert jedes Widerstands zu berücksichtigen und den Gesamtwiderstand der parallel geschalteten Elemente zu bestimmen.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Gesamtwiderstand bei der Parallelschaltung der Widerstände kleiner ist als der kleinste einzelne Widerstand. Daher kann ein paralleles Einschalten nützlich sein, wenn der Gesamtwiderstand der Schaltung reduziert werden muss.
Um den Gesamtwiderstand von parallel geschalteten Widerständen zu berechnen, müssen Sie die Werte jedes Widerstands kennen. Der resultierende Gesamtwiderstand kann verwendet werden, um die elektrischen Schaltungsparameter weiter zu berechnen und die entsprechende Ausrüstung auszuwählen.
Wie wähle ich einen Widerstand für die parallele Verbindung aus
Beim parallelen Anschluss von Widerständen müssen die Widerstände korrekt berechnet und ausgewählt werden. In diesem Abschnitt werden wir einige wichtige Schritte zur Auswahl von Widerständen in einer parallelen Schaltung untersuchen.
- Bestimmen Sie den gewünschten Widerstandswert. Bestimmen Sie vor der Auswahl von Widerständen den gewünschten Gesamtwiderstand für Ihre Schaltung. Dies kann in Ihrer Dokumentation festgelegt werden oder Sie können es basierend auf den erforderlichen Schemaparametern berechnen.
- Wählen Sie die verfügbaren Widerstandswerte aus. Bestimmen Sie, welche Widerstandswerte für Sie verfügbar sind. Widerstände haben einen Nennwiderstand, der auf ihrem Gehäuse angezeigt wird. Wählen Sie die Werte aus, die Ihren Anforderungen am nächsten stehen.
- Berechnen Sie die erforderlichen Widerstandswerte. In einer parallelen Schaltung kann der Gesamtwiderstand mit der Formel berechnet werden: 1 / R = 1 / P1 + 1 / P2 + 1 / P3 + . wobei Robsch der Gesamtwiderstand ist und P1, P2, P3 der Widerstand jedes Widerstands ist. Berechnen Sie die Werte der Widerstände anhand dieser Formel.
- Wählen Sie die Widerstände mit den nächsten Werten aus. Suchen Sie nach Widerständen mit den nächsten Werten, die im vorherigen Schritt berechnet wurden. Sie können Widerstände mit den nächsten oder etwas größeren Werten auswählen, wenn keine genauen Werte verfügbar sind.
Beachten Sie, dass die Auswahl der Widerstände für die parallele Verbindung auch von der zulässigen Fehlertoleranz und der maximalen Leistung der Widerstände abhängt. Stellen Sie sicher, dass die ausgewählten Widerstände Ihre Fehler- und Leistungsanforderungen erfüllen, bevor Sie sie in der Schaltung verwenden.
Betrachten des allgemeinen Konzepts der Parallelschaltung von Widerständen
Das Grundprinzip der Parallelschaltung von Widerständen besteht darin, dass elektrischer Strom zwischen Widerständen geteilt wird, die durch jeden von ihnen fließen. Somit ist der Gesamtwiderstand der parallel geschalteten Widerstände kleiner als der Widerstand jedes einzelnen.
Die Berechnung des Gesamtwiderstands von parallel geschalteten Widerständen erfolgt nach der Formel:
wobei R1, R2, . Rn - widerstände jedes der angeschlossenen Widerstände.
Wenn Sie die Widerstände parallel anschließen, ist zu beachten, dass der Widerstand des gemeinsamen Zweiges kleiner als der kleinste aller angeschlossenen Widerstände ist. Wenn also einer der Widerstände in der parallelen Verbindung sehr klein wird, wird der Gesamtwiderstand ebenfalls abnehmen.
Die parallele Verbindung von Widerständen wird häufig verwendet, um den gesamten elektrischen Widerstand einer Schaltung zu ändern, einen Spannungsteiler zu erzeugen oder die Last zwischen verschiedenen Schaltkreisknoten zu verteilen.
Die Notwendigkeit, den richtigen Widerstand auszuwählen
Die richtige Auswahl des Widerstands beim parallelen Einschalten spielt eine wichtige Rolle in elektrischen Schaltungen. Widerstände werden verwendet, um den Strom in einer Schaltung zu begrenzen und einen bestimmten Widerstand für die Komponenten zu erzeugen.
Eine fehlerhafte Auswahl eines Widerstands kann zu unerwarteten Ergebnissen führen, z. B. zu einer Überlastung der Komponenten oder zu einer Fehlfunktion der Schaltung. Daher müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, wenn Sie einen Widerstand zum parallelen Einschalten auswählen.
Einer der Hauptfaktoren ist die Berechnung des Widerstands. Wenn die Widerstände parallel geschaltet werden, wird ihr Gesamtwiderstand anhand der Formel berechnet:
| Anzahl der Widerstände | Gesamtwiderstand |
|---|---|
| 2 | R1 * R2 / (R1 + R2) |
| 3 | R1 * R2 * R3 / (R1 * R2 + R2 * R3 + R1 * R3) |
| . | . |
Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass der Widerstandswert den erforderlichen Schaltungseigenschaften entsprechen muss. Bei der Berechnung des Gesamtwiderstands müssen nicht nur die Werte der Widerstände berücksichtigt werden, sondern auch ihre Genauigkeit, Temperaturkoeffizienten und Leistung.
Die zulässige Belastung des Widerstands sollte ebenfalls berücksichtigt werden. Wenn der Widerstand zu nahe an seiner maximalen Grenze arbeitet, kann dies zu einer Überhitzung und einem Ausfall führen.
Fazit: Die richtige Widerstandsauswahl basiert auf der Berechnung des Gesamtwiderstands, der Berücksichtigung der erforderlichen Schaltungseigenschaften und der zulässigen Widerstandslast. Die Einhaltung dieser Richtlinien hilft, unvorhergesehene Probleme zu vermeiden und einen zuverlässigen Betrieb des Stromkreises zu gewährleisten.
Berechnung des Gesamtwiderstands bei Parallelschaltung
Der Gesamtwiderstand von parallel geschalteten Widerständen kann anhand der folgenden Formel berechnet werden:
- Rsum - gesamtwiderstand der Widerstände
- R1, Röntgen2, Röntgen3, . Rn - die Widerstandswerte jedes Widerstands, der parallel geschaltet ist
Mit dieser Formel können Sie den effektiven Widerstand einer gesamten parallel geschalteten Widerstandsgruppe berechnen. Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Widerstand in der Gruppe. Somit wird der Gesamtwiderstand effektiv reduziert, wenn die Widerstände parallel angeschlossen werden.
Nehmen wir an, wir haben zwei Widerstände, einen Widerstand von 4 Ohm und den anderen Widerstand von 6 Ohm. Um den Gesamtwiderstand zu berechnen, verwenden Sie die Formel:
1/Rsum = 1/4 + 1/6 = 3/12 + 2/12 = 5/12
Jetzt finden wir den umgekehrten Wert des Gesamtwiderstands:
Daher ergibt die parallele Verbindung von Widerständen mit 4 Ohm und 6 Ohm einen Gesamtwiderstand von 2.4Ohm.
Berücksichtigung der Eigenschaften von Widerständen in einer parallelen Schaltung
Wenn die Widerstände parallel in der elektrischen Schaltung eingeschaltet werden, wird der Gesamtwiderstand anhand der folgenden Formel berechnet:
1 / Rt = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + . + 1 / Rn
Wobei Rt der Gesamtwiderstand ist, R1, R2, R3. Rn - die Widerstandswerte jedes Widerstands.
Ein Merkmal der Arbeit von Widerständen in einer parallelen Schaltung ist, dass jeder Widerstand unabhängig von anderen ist und parallel verbunden ist, dh er hat einen separaten Pfad für elektrischen Strom. Als Ergebnis ist der Gesamtwiderstand in einer parallelen Schaltung immer kleiner als der kleinste Widerstand.
Bei der Berechnung des Gesamtwiderstands in einer parallelen Schaltung sollte berücksichtigt werden, dass sich die Widerstände der Widerstände mit dem umgekehrten Wert addieren, nicht von selbst. Die Ausnahmen sind Fälle, in denen die Widerstände gleich sind.
Beachten Sie auch, dass bei zunehmender Anzahl von Widerständen in einer parallelen Schaltung der Gesamtwiderstand reduziert wird, was zu einem Anstieg des Gesamtstroms oder einer Überlastung der Schaltung führen kann. Daher ist es vor der Auswahl der Widerstandswerte der Widerstände notwendig, diese sorgfältig unter Berücksichtigung der erforderlichen elektrischen Schaltungsparameter zu berechnen.
Beispiele für die Berechnung von Widerständen in einer parallelen Schaltung
Betrachten wir einige Beispiele für die Berechnung von Widerständen in einer parallelen Schaltung.
| Widerstandsnummer | Widerstandswert, Ohm |
|---|---|
| Widerstand 1 | 100 |
| Widerstand 2 | 200 |
| Widerstand 3 | 300 |
Um den Gesamtwiderstand einer parallelen Schaltung zu berechnen, müssen Sie die Formel verwenden:
(1 / Rtot) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
Indem wir die Widerstandswerte aus der Tabelle ersetzen, erhalten wir:
(1 / Rtot) = (1 / 100) + (1 / 200) + (1 / 300)
(1 / Rtot) = 0.01 + 0.005 + 0.0033
Jetzt finden wir einen gemeinsamen Widerstand:
| Widerstandsnummer | Widerstandswert, Ohm |
|---|---|
| Widerstand 1 | 150 |
| Widerstand 2 | 250 |
| Widerstand 3 | 350 |
Ähnlich wie im vorherigen Beispiel verwenden wir die Formel:
(1 / Rtot) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
Indem wir die Widerstandswerte aus der Tabelle ersetzen, erhalten wir:
(1 / Rtot) = (1 / 150) + (1 / 250) + (1 / 350)
(1 / Rtot) = 0.0067 + 0.004 + 0.0029
Finden wir einen gemeinsamen Widerstand:
Diese Beispiele zeigen, wie Widerstände korrekt berechnet werden, wenn sie parallel eingeschaltet werden. Diese Berechnungen ermöglichen es Ihnen, den Gesamtwiderstand einer parallelen Schaltung zu bestimmen, was bei der Konstruktion und Berechnung von elektrischen Schaltungen nützlich sein kann.
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