Struktura

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:

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

Logolink