Řazení rezistorů

Řazení rezistorů

Teoretická příprava

Rezistor je elektrotechnická součástka s vyznačeným odporem. Součástí je keramický váleček nebo destička z izolantu, na níž je navinut izolovaný drát, který má velký odpor a je pokryt ochranným lakem. Užívají se také rezistory, ve kterých je místo izolovaného drátu tenká uhlíková vrstva. Oba konce drátu nebo vrstvy jsou připojeny ke svorkám rezistoru.

Obr. 1: Rezistory

Elektrotechnická značka rezistoru :

obrazek

Sériové zapojení rezistorů a jejich výsledný odpor.

Sériové zapojení je zapojení rezistorů za sebou.

 

obrazekObr. 2: Schéma obvodu

Napětí U mezi vnějšími svorkami dvou rezistorů spojených za sebou se rovná součtu napětí U1 a U2 mezi svorkami jednotlivých rezistorů:

\dpi{120} U=U_1+U_2

Výsledný odpor R dvou spotřebičů spojených za sebou se rovná součtu odporů R1 a R2 obou rezistorů:

\dpi{120} R=R_1+R_2

Příklad

V obvodu jsou zapojeny dva rezistory sériově. Prochází jimi proud I = 0,8 A. Mezi svorkami jsme naměřili napětí U= 3,6 V

a u druhého rezistoru U= 2,4 V:

  • Urči odpor R prvního rezistoru.

  • Urči odpor R druhého rezistoru.

  • Urči celkový odpor.

\dpi{120} R_1=\frac{U_1}{I}=(3,6:0,8)\Omega =4,5\Omega

\dpi{120} R_2=\frac{U_2}{I}=(2,4:0,8)\Omega =3\Omega

\dpi{120} R=R_1+R_2=(4,5+3)\Omega =7,5\Omega

Odpor prvního rezistoru je 4,5 Ω, druhého rezistoru 3 Ω a celkový odpor  R = 7,5 Ω.

Paralelní zapojení rezistorů a jejich výsledný odpor.

Paralelní zapojení je zapojení rezistorů vedle sebe.

 

obrazekObr. 3: Schéma obvodu

Pro výsledný odpor R rezistorů o odporech R1 a R2 spojených vedle sebe platí:

Proud v nerozvětvené části se rovná součtu proudů ve větvích:

\dpi{120} I=I_1+I_2

Proudy ve větvích se rozdělí v obráceném poměru než odpory rezistorů:

\dpi{120} I_1:I_2=R_2:R_1

Příklad

Dva rezistory o odporech R1 = 10 Ω a R2 = 25 Ω jsou v elektrickém obvodu spojeny vedle sebe. Mezi svorkami každého z rezistorů je napětí U = 6 V. Určete jejich výsledný odpor.

\dpi{120} I_1=\frac{U_1}{R_1}=(6:10)A=0,6A

\dpi{120} I_2=\frac{U_2}{R_2}=(6:25)A=0,24A

\dpi{120} I=I_1+I_2=(0,6+0,24)A=0,84A

\dpi{120} R=\frac{U}{I}=(6:0,84)\Omega =7,1\Omega

Výsledný odpor rezistorů je 7,1 Ω.

Pomůcky

2 voltmetry, 2 ampérmetry, regulovatelný zdroj stejnosměrného napětí do 12 V, rezistory o odporech 50 Ω, 100 Ω, 200 Ω.

Obr. 4: Zdroj napětí

Obr. 5: Měření proudu v obvodu

Obr. 6: Měření napětí na rezistorech

Postup práce

Obvody zapojíme podle schémat pro sériové a paralelní zapojení rezistorů a do míst označených čísly zapojíme měřicí přístroje a ověříme, zda platí zákonitosti vyjádřené vzorci pro jednotlivá zapojení.

  • Zapojte obvod podle schématu.

Obr. 7:obrazekObr. 8: obrazek

 

  • Do míst, označených 1, 2, 3 zapojte ampérmetry a zapište, co platí pro celkový elektrický proud.

  • Na základě měření určete, o jaký typ zapojení jde.

  • Podle schématu zapojte do obou obvodů voltmetry.

Obr. 9:obrazekObr. 10: obrazek

  • Na základě měření určete, co v daném typu zapojení platí pro celkové napětí.

 

 

Zdroje
  • ŠTRBÍKOVÁ, Iva, Mgr. DUM III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT: SPŠ-FYZ-7-III/2 Spojování rezistorů [prezentace]. 2014 [cit. 19.12.2014]. CZ.1.07/1.5.00/34.0093.
  • ŠTRBÍKOVÁ, Iva, Mgr. DUM III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT: SPŠ-FYZ-7-III/2 Spojování rezistorů úlohy [prezentace]. 2014 [cit. 19.12.2014]. CZ.1.07/1.5.00/34.0093.
  • Sériové zapojení rezistorů - video. Www.youtube.com [online]. 2013 [cit. 2014-11-10]. Dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=IvCziaHKppY
  • Paralelní zapojení rezistorů - video. Www.youtube.com [online]. 2013 [cit. 2014-11-10]. Dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=k-q8I9x7PnQ
  • Rezistor. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2014-11-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Rezistor
  • Řazení rezistorů. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2014-11-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Rezistor#S.C3.A9riov.C3.A9_a_paraleln.C3.AD_.C5.99azen.C3.AD_rezistor.C5.AF
  • Circuit Construction Kit. Phet interactive simulations [online]. 2013 [cit. 2014-11-29]. Dostupné z: http://phet.colorado.edu/en/simulation/circuit-construction-kit-dc

Obrázky:

Přílohy
Razeni rezistoru.docx Stáhnout
Protokol

Laboratorní protokol najdete zde.

 

Zamysli se

Jaké je napětí na rezistorech zapojených

do série?

Jaké je napětí na rezistorech zapojených

paralelně?

Základní pojmy
Víte, co je to rezistor a jaké je jeho využití? Jak se rezistory v elektrickém obvodu spojují?
Úkol

Sestav elektrický obvod ve webové aplikaci Circuit Construction Kit (DC Only) podle následujícího schématu a vypočítej napětí na obou rezistorech. Jak se  změní hodnoty napětí na rezistorech při dvojnásobných hodnotách odporů rezistorů? 

Testy