Obvody s rezistormi – problémy a riešenia

1. Ktorý z rezistorové obvody, ako je znázornené na obrázku nižšie, má väčší odpor.

Obvody s rezistormi – problémy a riešenia 1

Odpoveď A

R1 = 2 Ω, R2 ₌ 2 Ω, R3 ₌ 6 Ω, R4 ₌ 6 _Ω

R₃ a R₄ sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

1/R²⁴ ₌ 1/R² ₊ 1/R³ ₌ 1/3 + 1/6 = 6/2

R34 ₌ 6/2 = 3 Ω

R_1,R₂ a R₃₄sú zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R = R₁ + R₂ + R₃₄= 2 Ω + 2 Ω + 3 Ω

R = 7Ω

Odpoveď B

R1 = 2 Ω, R2 ₌ 4 Ω, R3 ₌ 4 Ω, R4 ₌ 8 _Ω

R2 a R3 _sú_zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R₂₃ = R₂ + R₃ = 4 Ω + 4 Ω = 8 Ω

R₂₃ a R₄ sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

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

R234 = _8/2 = 4 Ω

R1 a R234 _sú_zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R = R1 ₊ R234 ₌ 2 Ω + 4 Ω

R = 6 Ω

Odpoveď C

R₁ = 9 Ω, R₂ = 9 Ω, R₃ = 9 Ω, R₄ = 2 Ω

R_1,R₂ a R₃ sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

1/R₁₂₃= 1/R₁+1/R₂ +1/R₃= 1/9 + 1/9 + 1/9 = 3/9

R123 ₌ 9/3 = 3 Ω

R123 a R4 _sú_zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R = R₁₂₃+ R₄= 3 Ω + 2 Ω

R = 5 Ω

Odpoveď D

R1 = 5 Ω, R2 ₌ 10 Ω, R3 ₌ 2 Ω, R4 ₌ 2 _Ω

R1 a R2 _sú_zapojené paralelne. Ekvivalentný 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 _sú_zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor:

1/R₃₄= 1/R₃ +1/R₄ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R34 = ₁ Ω

R₁₂a R₃₄sú zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R = R₁₂+ R₃₄= 10/3 + 3/3 = 13/3

Pozri tiež Elektrická potenciálna energia – problémy a riešenia

R = 4.3 Ω

2. Aký je ekvivalentný odpor v obvode, ako je znázornené na obrázku nižšie.

riešenie: Obvody s rezistormi – problémy a riešenia 2

Rezistory 6 Ω, 3 Ω a 2 Ω sú zapojené paralelne. Ekvivalentný 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 sú zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R = 7 + 8 + 1 = 16 Ω

3. Aký je ekvivalentný odpor v obvode, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Známe:

Rezistor 1 (R₁) = 2 ohmy Obvody s rezistormi – problémy a riešenia 3

Rezistor 2 (R³ ₎ = 2 Ohmy

Rezistor 3 (R³ ₎ = 2 Ohmy

Rezistor 4 (R³ ₎ = 2 Ohmy

Hľadaný: Ekvivalentný rezistor

riešenie:

Rezistor R₂ a rezistor R₃ sú zapojené paralelne. Ekvivalentný rezistor

1/R²⁻³ ₌ 1/R² ₊ 1/ _R³

1/R₂₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R23 ₌ 1 Ohm

Rezistor R₁, rezistor R₂₃ a rezistor R₃ sú zapojené sériovo. Ekvivalentný rezistor:

R = R₁ + R₂+ R₃ = 2 + 1 + 2

R = 5 ohmov

Aká je hlavná funkcia rezistora v elektronickom obvode?
- OdpoveďPrimárnou funkciou rezistora je obmedziť alebo riadiť tok elektrického prúdu v obvode. Vnáša odpor do toku elektrónov, čo môže byť užitočné na riadenie správania obvodu alebo na ochranu súčiastok.
Aký je rozdiel medzi sériovým a paralelným zapojením rezistorov z hľadiska celkového odporu?
- OdpoveďV sériovom zapojení je celkový odpor $R_{t o t a l}$ je súčet jednotlivých odporov: $R_{t o t a l} = R_{1} + R_{2} + ...$ V paralelnom zapojení je inverzná hodnota celkového odporu súčtom inverzných hodnôt jednotlivých odporov: 1/ $R ^{t o t a l} =1/ R ^{1} +1/ R ^{2} + ...$ .
Prečo by sa niekto mohol rozhodnúť zapojiť rezistory paralelne a nie sériovo?
- OdpoveďParalelné zapojenie rezistorov môže znížiť celkový odpor obvodu, čo môže potenciálne zvýšiť celkový tok prúdu. Môže tiež poskytnúť redundanciu – ak jeden rezistor zlyhá, obvod môže stále fungovať s ostatnými paralelnými rezistormi.
Ako súvisí menovitý výkon rezistora s jeho použitím v obvode?
- OdpoveďMenovitý výkon udáva maximálne množstvo energie, ktoré môže rezistor rozptýliť ako teplo bez poškodenia. Ak rezistor v obvode rozptýli výkon nad svoj menovitý výkon, môže sa prehriať a zlyhať.
Prečo niektoré obvody používajú variabilné rezistory?
- OdpoveďVariabilné rezistory, ako sú potenciometre alebo reostaty, umožňujú nastaviteľný odpor v obvode. To môže byť užitočné na ladenie alebo nastavovanie parametrov obvodu, ako je hlasitosť v audio zariadeniach alebo jas svetla.
Čo sa stane, ak rezistor v sériovom obvode zlyhá (preruší sa)?
- OdpoveďAk rezistor v sériovom obvode zlyhá a stane sa otvoreným obvodom, celý obvod bude otvorený a nebude ním pretekať žiadny prúd. Je to podobné ako prasknutie vodovodného potrubia.
Čo sa stane, ak rezistor v paralelnom obvode zlyhá (preruší sa)?
- OdpoveďAk rezistor v paralelnom obvode zlyhá v dôsledku prerušenia obvodu, zvyšok paralelných vetiev bude stále niesť prúd. Celkový odpor obvodu sa zvýši, pretože jedna z paralelných vetví bola odstránená.
Prečo niektoré obvody používajú rezistory s veľmi vysokými hodnotami odporu, niekedy rádovo v megaohmoch?
- OdpoveďVysoké hodnoty odporu sa dajú použiť na rôzne účely, ako je vytváranie deličov napätia, predpínanie tranzistorov alebo práca s aplikáciami s veľmi nízkym prúdom. Môžu zabezpečiť minimálny tok prúdu v určitých častiach obvodov, najmä tam, kde je potrebná citlivosť alebo presnosť.
Ako teplota ovplyvňuje odpor väčšiny rezistorov?
- OdpoveďU mnohých materiálov sa odpor zvyšuje s teplotou. Množstvo, o ktoré sa odpor mení s teplotou, je určené teplotným koeficientom odporu materiálu. Niektoré rezistory sú špeciálne navrhnuté tak, aby sa ich odpor s teplotou menil minimálne (nazývajú sa teplotne stabilné alebo nízkoteplotné rezistory).
Prečo sa v digitálnych obvodoch používajú pull-up a pull-down rezistory?

OdpoveďPull-up a pull-down rezistory sa používajú na definovanie predvoleného (pokojového) stavu digitálneho vstupného pinu. Pull-up rezistor pripája vstupný pin ku kladnému napätiu, keď nie je privedený žiadny aktívny signál, čím zabezpečuje predvolený stav HIGH. Naopak, pull-down rezistor pripája vstupný pin k zemi, čím zabezpečuje predvolený stav LOW.