Comment déterminer les résistances de puissance. résistances de puissance dans une connexion parallèle
Tous les appareils électroniques comprennent des résistances, sont leur élément principal. Avec cela, en changeant la quantité de courant dans le circuit électrique. L'article présente les propriétés des résistances, et leur puissance de méthodes de calcul.
résistance de rendez-vous
Pour régler les résistances actuelles sont utilisées dans les circuits électriques. Cette propriété est définie par la loi d'Ohm:
I = U / R (1)
De la formule (1) peut être clairement vu que plus la résistance, plus le courant augmente, et inversement, plus le R est élevé, plus le courant. Il est cette propriété de la résistance électrique est utilisée en génie électrique. Sur la base de cette formule sont circuit diviseur de courant couramment utilisé dans les appareils électriques.
Dans ce circuit, le courant de la source est divisée en deux inversement proportionnelles aux valeurs des résistances.
Mais aussi des résistances de réglage de courant utilisées dans le diviseur de tension. Dans ce cas, encore une fois en utilisant la loi d'Ohm, mais sous une forme légèrement différente:
U = I ∙ R (2)
De la formule (2) qui augmente avec l'augmentation de la tension de la résistance. Cette propriété est utilisée pour construire des circuits diviseurs de tension.
D'après le diagramme et la Formule (2), il est clair que la tension aux bornes des résistances sont distribuées proportionnellement aux résistances.
Résistances image régimes
Selon les résistances standards sont représentés par un rectangle avec des dimensions de 10 x 4 mm et noté par les résistances électriques lettre de R. sur le schéma indique souvent. L'image de cet indicateur est effectuée par des tirets directs ou obliques. Si la puissance de 2 watts, la désignation est faite en chiffres romains. Cela se fait habituellement pour les résistances de fil. Dans certains États, par exemple aux États-Unis, d'autres symboles sont utilisés. Pour faciliter la réparation et le schéma d'analyse est souvent cité puissance des résistances, la désignation qui est exécuté conformément à GOST 2,728 à 74.
Caractéristiques techniques des dispositifs
La principale caractéristique de la résistance – la résistance nominale R n, ce qui est indiqué dans le diagramme à côté de la résistance et son logement. L'unité de mesure de la résistance – e kilo et méga. des résistances fabriquées à la résistance des fractions à des centaines d'ohms et mégohms. Il y a beaucoup de technologie de production de résistance, et ils ont tous des avantages et des inconvénients. En principe, il n'y a pas de technologie qui permettrait de produire exactement la résistance d'une valeur de résistance prédéterminée.
Une seconde caractéristique importante est la résistance à la déformation. Elle est mesurée en% de la plage nominale R. Il y a un écart d'impédance standard: ± 20, ± 10, ± 5, ± 2, ± 1%, et jusqu'à une valeur de ± 0,001%.
Une autre caractéristique importante est les résistances de puissance. Au travail, ils sont chauffés par le courant passant à travers eux. Si la dissipation de puissance est supérieure à la valeur admissible, l'appareil tombe en panne.
Avec des résistances chauffantes changer leur résistance, de sorte que pour les dispositifs fonctionnant dans une large plage de température, on introduit une autre caractéristique – coefficient de température de résistance. Elle est mesurée en ppm / ° C, à savoir 10 -6 R n / ° C (millionième partie de R n est égal à 1 ° C).
Connexion en série de résistances
Les résistances peuvent être connectées de trois manières différentes: série, parallèle et mixte. Avec une connexion série le courant alternativement traverse toutes les résistances.
Avec cette connexion le courant à tout moment dans le circuit est le même, il peut être défini par la loi d'Ohm. Le circuit d'impédance dans ce cas est la somme des résistances:
R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 ohms;
I = U / R = 100/390 = 0,256 A.
Nous pouvons maintenant déterminer les résistances de puissance dans le cadre de la série, il est calculé par la formule:
P = I 2 ∙ R = 0256 2 390 ∙ = 25.55 watts.
De même, la capacité restante est déterminée par les résistances:
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 vous ajoutez les résistances de puissance, vous obtenez pleine P:
P = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 watts.
Le montage en parallèle des résistances
Au début de la mise en parallèle de toutes les résistances connectées au même noeud de circuit, et des extrémités – à l'autre. Lorsque les branches de courant relié et circule à travers chaque dispositif. La quantité de courant selon la loi d'Ohm, est inversement proportionnelle à la résistance et la tension à tous les mêmes résistances.
Avant de trouver le courant, il est nécessaire de calculer la conductivité totale des résistances de la formule bien connue:
1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + 1 / R = 1/200 + 4 1/ 100 + 1/51 + 1/39 = 0,005 + 0,01 + 0,0196 + 0,0256 0,06024 = 1 / Ohm.
Résistance – l'inverse de la conductivité:
R = 1 / 0.06024 = 16,6 ohms.
En utilisant la loi d'Ohm, trouver le courant à travers la source:
I = U / R = 0,06024 = 100 ∙ 6024 A.
Connaissant le courant à travers la puissance de la source sont connectés en parallèle à des résistances de formule:
P = I 2 ∙ R = 6024 2 ∙ 16,6 = 602,3 watts.
Selon la loi d'Ohm le courant à travers la résistance est calculée:
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.
formule légèrement différente peut calculer les résistances de puissance à montage en parallèle:
P 1 = U 2 / R 1 = 2/200 100 = 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 = U 2 / R 4 = 100 2/39 = 256,4 watts.
Si tout ce module, vous obtenez toutes les résistances de puissance:
P = P 1 + P 2 + P 3 P + 4 = 50 + 100 + 195,9 + 256,4 = 602,3 watts.
composé mixte
des résistances de composé mixte Scheme comprennent une connexion parallèle séquentielle et simultanée. Ce système est facile à convertir, en remplacement de la connexion en parallèle d'une résistance en série. Pour remplacer cette première résistance R 2 et R 6 à R leur commune 2,6, en utilisant la formule ci – dessous:
R 2,6 = R 2 ∙ R 6 / R 2 + R 6.
De même remplacée par deux résistances en parallèle de R 4, R 5, R a 4,5:
R 4,5 = R 4 ∙ R 5 / R 4 + R 5.
Le résultat est un nouveau circuit plus simple. Les deux régimes sont présentés ci-dessous.
des résistances électriques dans le composé mélangé schéma défini par la formule:
P = U ∙ I.
Pour calculer cette formule sont première tension aux bornes de chaque résistance et l'amplitude du courant à travers lui. Vous pouvez utiliser une autre méthode pour déterminer les résistances de puissance. Pour cette formule est utilisée:
P = U ∙ I = (I ∙ R) ∙ I = I 2 ∙ R.
Si vous ne connaissez que la tension aux bornes de la résistance, puis utilisez une formule différente:
P = U I = U ∙ ∙ (U / R) = U 2 / R.
Les trois formules sont souvent utilisées dans la pratique.
paramètres du circuit de calcul
paramètres du circuit de calcul est de trouver des courants inconnus et des tensions dans toutes les branches des portions de circuit. Avec ces données, nous pouvons calculer la puissance de chaque résistance est inclus dans le circuit. méthodes de calcul simples ont été montrés ci-dessus, dans la pratique, la situation est plus compliquée.
Dans les circuits réels connexion commune des résistances étoile et delta, ce qui crée des difficultés considérables dans les calculs. Pour simplifier ces circuits méthodes de transformation triangle étoile ont été développés, et vice versa. Cette méthode est illustrée dans le schéma ci-dessous:
Le premier schéma a dans sa composition d'une étoile reliée aux unités 0-1-3. K noeud 1 est relié d'une résistance R1, vers le noeud 3 – R3, et le noeud 0 – R5. Sur le second circuit connecté aux noeuds 1-3-0 résistances en triangle. Au noeud 1 résistances connectées R1-0 et R1-3, au noeud 3 – R1-3 et R3-0, et vers le noeud 0 – R3-0 et R1-0. Ces deux systèmes sont entièrement équivalents.
Pour le passage du premier circuit au deuxième triangle sont des résistances calculées:
R1-0 = R1 + R5 + R1 ∙ R5 / R3;
R1-3 = R1 + R3 + R1 ∙ R3 / R5;
R3-0 = R3 + R5 + R3 ∙ R5 / R1.
D'autres transformations sont réduites au calcul des résistances en parallèle et connectés en série. Lorsque l'impédance du circuit se trouve, trouvé par la loi d'Ohm le courant à travers la source. L'utilisation de cette loi, il est facile de trouver les courants dans toutes les branches.
Comment déterminer la puissance de la résistance après avoir trouvé tous les courants? A cet effet, la formule bien connue: P = I 2 ∙ R, l' application, trouvent leur capacité pour chacun de sa résistance.
Détermination expérimentale des caractéristiques des éléments de circuit
nécessaire pour recueillir un schéma prédéterminé de la composante réelle pour la détermination expérimentale des caractéristiques souhaitées des éléments. Après cela, avec l'aide d'appareils électriques effectuer toutes les mesures nécessaires. Cette méthode prend du temps et coûteux. Les développeurs d'appareils électriques et électroniques utilisés pour ce simulateurs d'usage. Avec eux sont fait tous les calculs nécessaires et modélisé le comportement des éléments de circuit dans des situations différentes. Seulement après cela va un prototype d'un dispositif technique. L'un de ces programmes communs est une simulation puissante de Multisim 14.0 entreprise Système National Instruments.
Comment déterminer les résistances de puissance avec ce programme? Cela peut se faire de deux façons. La première méthode – consiste à mesurer le courant et la tension avec un voltmètre et un ampèremètre. Multiplier les résultats des mesures, on obtient la puissance requise.
A partir de ce circuit détermine la puissance de la résistance R3:
P 3 = U I = ∙ ∙ 1032 0,02 = 0,02064 W = 20,6 mW.
La seconde méthode – une mesure directe de la puissance à l'aide du compteur de puissance.
A partir de ce circuit , il montre que la résistance R3 est égale à la puissance P 3 = 20,8 mW. L'écart en raison d'erreurs dans la première méthode plus. De même, la puissance des éléments restants sont déterminés.
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