Motstandskretser – problemer og løsninger

1. Hvilken av motstandskretsene , som vist i figuren nedenfor, har størst motstand?

Motstandskretser – problemer og løsninger 1

Svar A

R ₁ = 2 Ω, R ₂ = 2 Ω, R ₃ = 6 Ω, R ₄ = 6 Ω

R3 og R4 _er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden _:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/6 + 1/6 = 2/6

R34 = _6/2 = 3 Ω

R1 _, R2 og R34 _er seriekoblet. Den ekvivalente motstanden _:

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

R = 7Ω

Svar B

R ₁ = 2 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 4 Ω, R ₄ = 8 Ω

R2 og R3 _er seriekoblet. Den ekvivalente motstanden _:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 4 Ω = 8 Ω

R23 og R4 _er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden _:

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

R234 = _8/2 = 4 Ω

R1 _og R234 er seriekoblet. Den ekvivalente motstanden _:

R = _R1 + _R234 = 2 Ω + 4 Ω

R = 6 Ω

Svar C

R ₁ = 9 Ω, R ₂ = 9 Ω, R ₃ = 9 Ω, R ₄ = 2 Ω

R1 _, R2 og R3 _er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden _:

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

R123 = _9/3 = 3 Ω

R ₁₂₃ og R ₄ er seriekoblet. Den ekvivalente motstanden:

R = _R123 + R4 ₌ 3 Ω + 2 Ω

R = 5 Ω

Svar D

R ₁ = 5 Ω, R ₂ = 10 Ω, R ₃ = 2 Ω, R ₄ = 2 Ω

R1 og R2 _er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden _:

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 og R4 _er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden _:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R34 = ₁ Ω

R12 _og R34 er seriekoblet. Den ekvivalente motstanden _:

R = _R12 + _R34 = 10/3 + 3/3 = 13/3

R = 4.3 Ω

2. Hva er den ekvivalente motstanden i kretsen som vist i figuren nedenfor?

løsning: Motstandskretser – problemer og løsninger 2

Motstandene 6 Ω, 3 Ω og 2 Ω er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden:

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

R _P = 6/6 = 1 Ω

Motstandene 7 Ω, 8 Ω og 1 Ω er seriekoblet. Den ekvivalente motstanden:

R = 7 + 8 + 1 = 16 Ω

3. Hva er den ekvivalente motstanden i kretsen som vist i figuren nedenfor?

Kjent:

Motstand 1 (R₁) = 2 ohm Motstandskretser – problemer og løsninger 3

Motstand 2 (R2 ₎ = 2 ohm

Motstand 3 (R3 ₎ = 2 ohm

Motstand 4 (R4 ₎ = 2 ohm

Ønskes: Ekvivalent motstand

løsning:

Motstand R2 _og motstand R3 _er koblet parallelt. Den ekvivalente motstanden

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃

1/R ₂₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R23 ₌ 1 ohm

Motstand R1 _, motstand R23 _og motstand R3 _er koblet i serie. Den ekvivalente motstanden:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 2 + 1 + 2

R = 5 ohm

Hva er den primære funksjonen til en motstand i en elektronisk krets?
- SvarEn motstands primære funksjon er å begrense eller kontrollere strømmen av elektrisk strøm i en krets. Den introduserer motstand mot strømmen av elektroner, noe som kan være nyttig for å kontrollere kretsens oppførsel eller beskytte komponenter.
Hvordan er serie- og parallellmotstandskonfigurasjoner forskjellige når det gjelder total motstand?
- SvarI en seriekonfigurasjon er den totale motstanden $R_{t o t a l}$ er summen av individuelle motstander: $R_{t o t a l} = R_{1} + R_{2} + ...$ I en parallell konfigurasjon er den inverse av den totale motstanden summen av de inverse av de individuelle motstandene: 1/ $R ^{t o t a l} =1/ R ^{1} + 1 / R ^{2} + ...$ .
Hvorfor kan man velge å koble motstander parallelt i stedet for i serie?
- SvarParallellkobling av motstander kan redusere den totale motstanden i en krets, noe som potensielt øker den totale strømmen. Det kan også gi redundans – hvis én motstand svikter, kan kretsen fortsatt fungere med de andre parallelle motstandene.
Hvordan forholder effekten til en motstand seg til bruken i en krets?
- SvarEffekten indikerer den maksimale mengden effekt motstanden kan avgi som varme uten å bli skadet. Hvis en motstand i en krets avgir effekt utover sin merkede effekt, kan den overopphetes og svikte.
Hvorfor bruker noen kretser variable motstander?
- SvarVariable motstander, som potensiometre eller reostater, gir mulighet for justerbar motstand i en krets. Dette kan være nyttig for å finjustere eller justere kretsparametere, for eksempel volumet i lydenheter eller lysstyrken til en lampe.
Hva skjer hvis en motstand i en seriekrets svikter (åpnes)?
- SvarHvis en motstand i en seriekrets svikter ved å bli åpen, vil hele kretsen være åpen, og ingen strøm vil flyte gjennom den. Det kan sammenlignes med et brudd i en vannledning.
Hva skjer hvis en motstand i en parallellkrets svikter (åpnes)?
- SvarHvis en motstand i en parallellkrets svikter ved å bli åpen, vil resten av parallellgrenene fortsatt føre strøm. Kretsens totale motstand vil øke siden en av parallellbanene er fjernet.
Hvorfor bruker noen kretser motstander med svært høye motstandsverdier, noen ganger i størrelsesorden megaohm?
- SvarHøye motstandsverdier kan brukes til ulike formål, for eksempel å lage spenningsdelere, forspenne transistorer eller arbeide med svært lavstrømsapplikasjoner. De kan sikre minimal strømflyt i visse deler av kretser, spesielt der følsomhet eller presisjon er nødvendig.
Hvordan påvirker temperaturen motstanden til de fleste motstander?
- SvarFor mange materialer øker motstanden med temperaturen. Hvor mye motstanden endres med temperaturen bestemmes av materialets temperaturkoeffisient for motstand. Noen motstander er spesielt designet for å ha minimal endring i motstand med temperatur (disse kalles temperaturstabile eller lavtemperaturkoeffisient-motstander).
Hvorfor brukes pull-up og pull-down motstander i digitale kretser?

SvarPull-up- og pull-down-motstander brukes til å definere standardtilstanden (inaktiv) til en digital inngangspinne. En pull-up-motstand kobler en inngangspinne til en positiv spenning når det ikke påføres noe aktivt signal, noe som sikrer en standard HØY-tilstand. Omvendt kobler en pull-down-motstand inngangspinnen til jord, noe som sikrer en standard LAV-tilstand.