Motståndskretsar – problem och lösningar

1. Vilken av motståndskretsarna , som visas i figuren nedan, har störst resistans.

Motståndskretsar – problem och lösningar 1

Svar A

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

R3 _och R4 är parallellkopplade. Ekvivalentmotståndet _:

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

R ₃₄ = 6/2 = 3 Ω

R1 _, R2 och R34 _är seriekopplade. Det ekvivalenta motståndet _:

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

R = 7 Ω

Svar B

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

R2 _och R3 är seriekopplade. Det ekvivalenta motståndet _:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 4 Ω = 8 Ω

R23 _och R4 är parallellkopplade. Ekvivalentmotståndet _:

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

R234 ₌ 8/2 = 4 Ω

R1 _och R234 är seriekopplade. Det ekvivalenta motståndet _:

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 och R3 _{är parallellkopplade}_. Ekvivalentmotståndet:

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 och R ₄ är seriekopplade. Det ekvivalenta motståndet:

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 _och R2 är parallellkopplade. Ekvivalentmotståndet _:

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 _och R4 är parallellkopplade. Ekvivalentmotståndet _:

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

R34 = ₁ Ω

R12 _och R34 är seriekopplade. Ekvivalentmotståndet _:

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

Se även Värmemassa Specifik värme Temperaturförändring – Problem och lösningar

R = 4.3 Ω

2. Vilket är det ekvivalenta motståndet i kretsen som visas i figuren nedan?

lösning: Motståndskretsar – problem och lösningar 2

Motstånden 6 Ω, 3 Ω och 2 Ω är parallellkopplade. Ekvivalenta motstånd:

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

R _P = 6/6 = 1 Ω

Motstånden 7 Ω, 8 Ω och 1 Ω är seriekopplade. Ekvivalenta motstånd:

R = 7 + 8 + 1 = 16 Ω

3. Vilket är det ekvivalenta motståndet i kretsen som visas i figuren nedan?

Känd:

Motstånd 1 (R₁) = 2 ohm Motståndskretsar – problem och lösningar 3

Motstånd 2 (R2 ₎ = 2 ohm

Motstånd 3 (R3 ₎ = 2 ohm

Motstånd 4 (R4 ₎ = 2 ohm

Önskas: Ekvivalent motstånd

lösning:

Motståndet R2 _och motståndet R3 _är parallellkopplade. Det ekvivalenta motståndet

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃

1/R ₂₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R23 = ₁ ohm

Motståndet R1 _, motståndet R23 _och motståndet R3 _är seriekopplade. Det ekvivalenta motståndet:

R = R1 ₊ R2 ₊ R3 ₌ 2 + 1 + 2

R = 5 ohm

Vilken är den primära funktionen hos ett motstånd i en elektronisk krets?
- SvarEtt motstånds primära funktion är att begränsa eller kontrollera flödet av elektrisk ström i en krets. Det introducerar motstånd mot flödet av elektroner, vilket kan vara användbart för att kontrollera kretsens beteende eller skydda komponenter.
Hur skiljer sig serie- och parallellmotståndskonfigurationer åt vad gäller totalresistans?
- SvarI en seriekonfiguration är den totala resistansen $R_{t o t a l}$ är summan av individuella resistanser: $R_{t o t a l} = R_{1} + R_{2} + .$ I en parallell konfiguration är inversen av den totala resistansen summan av inverserna av de individuella resistanserna: 1/ $R ^{t o t a l} = 1 / R ^{1} + 1 / R ^{2} + .$ .
Varför kan man välja att koppla motstånd parallellt istället för i serie?
- SvarParallellkoppling av motstånd kan minska en krets totala resistans, vilket potentiellt ökar det totala strömflödet. Det kan också ge redundans – om ett motstånd går sönder kan kretsen fortfarande fungera med de andra parallella motstånden.
Hur relaterar ett motstånds effektklassning till dess användning i en krets?
- SvarEffekten anger den maximala mängd effekt som motståndet kan avge som värme utan att skadas. Om ett motstånd i en krets avger effekt utöver sin märkeffekt kan det överhettas och sluta fungera.
Varför använder vissa kretsar variabla motstånd?
- SvarVariabla motstånd, som potentiometrar eller reostater, möjliggör justerbar resistans i en krets. Detta kan vara användbart för att finjustera eller justera kretsparametrar, såsom volymen i ljudenheter eller ljusstyrkan på en lampa.
Vad händer om ett motstånd i en seriekrets fallerar (öppnas)?
- SvarOm ett motstånd i en seriekrets går sönder genom att bli en öppen krets, kommer hela kretsen att vara öppen och ingen ström kommer att flyta genom den. Det är som att ha ett brott i en vattenledning.
Vad händer om ett motstånd i en parallellkrets fallerar (öppnas)?
- SvarOm ett motstånd i en parallellkrets fallerar genom att bli en öppen krets, kommer resten av de parallella grenarna fortfarande att bära ström. Kretsens totala resistans kommer att öka eftersom en av de parallella banorna har tagits bort.
Varför använder vissa kretsar motstånd med mycket höga resistansvärden, ibland i storleksordningen megaohm?
- SvarHöga resistansvärden kan användas för olika ändamål, till exempel för att skapa spänningsdelare, förspänna transistorer eller arbeta med applikationer med mycket låg ström. De kan säkerställa minimalt strömflöde i vissa delar av kretsar, särskilt där känslighet eller precision behövs.
Hur påverkar temperaturen resistansen hos de flesta motstånd?
- SvarFör många material ökar resistansen med temperaturen. Hur mycket resistansen förändras med temperaturen bestäms av materialets temperaturkoefficient. Vissa motstånd är specifikt utformade för att ha minimal förändring i resistans med temperaturen (dessa kallas temperaturstabila motstånd eller lågtemperaturkoefficient).
Varför används pull-up- och pull-down-motstånd i digitala kretsar?

SvarPull-up- och pull-down-motstånd används för att definiera standardläget (viloläge) för en digital ingångsstift. Ett pull-up-motstånd ansluter ett ingångsstift till en positiv spänning när ingen aktiv signal appliceras, vilket säkerställer ett standardläge för HÖGT. Omvänt ansluter ett pull-down-motstånd ingångsstiftet till jord, vilket säkerställer ett standardläge för LÅGT.