Obvody s rezistory – problémy a řešení

1. Který z obvodů s rezistory , jak je znázorněno na obrázku níže, má větší odpor.

Obvody s rezistory – problémy a řešení 1

Odpověď A

R ₁ = 2 Ω, R ₂ = 2 Ω, R3 ₌ 6 Ω, R4 ₌ 6 Ω

R3 _a R4 jsou _zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor:

1/R²⁴ ₌ 1/R² ₊ 1/R³ ₌ 1/3 + 1/6 = 6/2

R ₃₄ = 6/2 = 3 Ω

R1 _, R2 a R34 _jsou zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor _:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃₄ = 2 Ω + 2 Ω + 3 Ω

R = 7 Ω

Odpověď B.

R ₁ = 2 Ω, R ₂ = 4 Ω, R3 ₌ 4 Ω, R4 ₌ 8 Ω

R2 a R3 _jsou zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor _:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 4 Ω = 8 Ω

R23 _a R4 jsou _zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂₃ + 1/R ₄ = 1/8 + 1/8 = 2/8

R234 = _8/2 = 4 Ω

R1 _a R234 jsou _zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor:

R = _R1 + _R234 = 2 Ω + 4 Ω

R = 6 Ω

Odpověď C.

R1 = 9 Ω, R ₂ = 9 Ω, R3 ₌₉ Ω, R4 ₌ 2 Ω

R1 _, R2 a R3 _jsou zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor _:

1/R ₁₂₃ = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/9 + 1/9 + 1/9 = 3/9

R ₁₂₃ = 9/3 = 3 Ω

R ₁₂₃ a R ₄ jsou zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor:

R = R ₁₂₃ + R ₄ = 3 Ω + 2 Ω

R = 5 Ω

Odpověď D

R ₁ = 5 Ω, R ₂ = 10 Ω, R3 ₌ 2 Ω, R4 ₌ 2 Ω

R1 a R2 _jsou zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor _:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/5 + 1/10 = 2/10 + 1/10

1/R ₁₂ = 3/10

R12 = 10/3 _Ω

R3 a R4 _jsou zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor _:

1/R34 ₌ 1/R3 ₊ 1/R4 ₌ 1/2 + 1/2 = 2/2

R34 = 1 _Ω

R12 _a R34 jsou zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor _:

R = _R12 + R34 ₌ 10/3 + 3/3 = 13/3

R = 4.3 Ω

2. Jaký je ekvivalentní odpor v obvodu, jak je znázorněno na obrázku níže?

Řešení: Obvody s rezistory – problémy a řešení 2

Rezistory 6 Ω, 3 Ω a 2 Ω jsou zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor:

1/R _P = 1/6 + 1/3 + 1/2 = 1/6 + 2/6 + 3/6 = 6/6

R _P = 6/6 = 1 Ω

Rezistory 7 Ω, 8 Ω a 1 Ω jsou zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor:

R = 7 + 8 + 1 = 16 Ω

3. Jaký je ekvivalentní odpor v obvodu, jak je znázorněno na obrázku níže?

Známý:

Rezistor 1 (R₁) = 2 ohmy Obvody s rezistory – problémy a řešení 3

Rezistor 2 (R³ ₎ = 2 Ohmy

Rezistor 3 (R³ ₎ = 2 Ohmy

Rezistor 4 (R³ ₎ = 2 Ohmy

Hledá se: Ekvivalentní rezistor

Řešení:

Rezistor R2 _a rezistor R3 _jsou zapojeny paralelně. Ekvivalentní rezistor

1/R²⁻³ ₌ 1/R² ₊ 1/ _R³

1/R ₂₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R23 = ₁ Ohm

Rezistor R1 _, rezistor R23 _a rezistor R3 _jsou zapojeny sériově. Ekvivalentní rezistor:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 2 + 1 + 2

R = 5 ohmů

Jaká je primární funkce rezistoru v elektronickém obvodu?
- OdpověďPrimární funkcí rezistoru je omezit nebo řídit tok elektrického proudu v obvodu. Vnáší odpor do toku elektronů, což může být užitečné pro řízení chování obvodu nebo ochranu součástek.
Jak se liší sériové a paralelní zapojení rezistorů z hlediska celkového odporu?
- OdpověďV sériovém zapojení je celkový odpor $R_{t o t a l}$ je součet jednotlivých odporů: $R_{t o t a l} = R_{1} + R_{2} + ...$ V paralelním zapojení je inverzní hodnota celkového odporu součtem inverzních hodnot jednotlivých odporů: 1/ $R ^{t o t a l} =20 000/ R ^{1} +1/ R ^{2} + ...$ .
Proč by se někdo mohl rozhodnout zapojit rezistory paralelně, nikoli sériově?
- OdpověďParalelní zapojení rezistorů může snížit celkový odpor obvodu a potenciálně zvýšit celkový protékající proud. Může také poskytnout redundanci – pokud jeden rezistor selže, obvod může stále fungovat s ostatními paralelními rezistory.
Jak souvisí jmenovitý výkon rezistoru s jeho použitím v obvodu?
- OdpověďJmenovitý výkon udává maximální množství energie, které může rezistor rozptýlit jako teplo, aniž by se poškodil. Pokud rezistor v obvodu rozptýlí výkon nad rámec svého jmenovitého výkonu, může se přehřát a selhat.
Proč některé obvody používají proměnné rezistory?
- OdpověďVariabilní rezistory, jako jsou potenciometry nebo reostaty, umožňují nastavit odpor v obvodu. To může být užitečné pro ladění nebo úpravu parametrů obvodu, jako je hlasitost v audio zařízeních nebo jas světla.
Co se stane, když rezistor v sériovém obvodu selže (rozpojí se)?
- OdpověďPokud rezistor v sériovém obvodu selže a stane se přerušeným obvodem, celý obvod bude přerušený a nebude jím protékat žádný proud. Je to podobné, jako kdyby došlo k prasknutí vodovodního potrubí.
Co se stane, když rezistor v paralelním obvodu selže (rozpojí se)?
- OdpověďPokud rezistor v paralelním obvodu selže v důsledku přerušení, zbývající paralelní větve budou stále nést proud. Celkový odpor obvodu se zvýší, protože jedna z paralelních drah bude odstraněna.
Proč některé obvody používají rezistory s velmi vysokými hodnotami odporu, někdy řádově v megaohmech?
- OdpověďVysoké hodnoty odporu lze použít k různým účelům, například k vytváření děličů napětí, předpínacím tranzistorům nebo k práci s aplikacemi s velmi nízkým proudem. Mohou zajistit minimální tok proudu v určitých částech obvodů, zejména tam, kde je vyžadována citlivost nebo přesnost.
Jak teplota ovlivňuje odpor většiny rezistorů?
- OdpověďU mnoha materiálů se odpor zvyšuje s teplotou. Míra, o kterou se odpor mění s teplotou, je určena teplotním koeficientem odporu materiálu. Některé rezistory jsou speciálně navrženy tak, aby se jejich odpor s teplotou měnil minimálně (tyto rezistory se nazývají teplotně stabilní nebo nízkoteplotní rezistory).
Proč se v digitálních obvodech používají pull-up a pull-down rezistory?

OdpověďPull-up a pull-down rezistory se používají k definování výchozího (klidového) stavu digitálního vstupního pinu. Pull-up rezistor připojuje vstupní pin ke kladnému napětí, když není přiveden žádný aktivní signál, čímž zajišťuje výchozí stav HIGH. Naopak, pull-down rezistor připojuje vstupní pin k zemi, čímž zajišťuje výchozí stav LOW.