Ce se întâmplă când benzile de rezistență sunt conectate în serie?

Hei acolo! Ca furnizor de benzi de rezistență, am primit o mulțime de întrebări în ultima vreme despre ce se întâmplă atunci când benzile de rezistență sunt conectate în serie. Așadar, m-am gândit să mă așez și să scriu o postare pe blog pentru a împărtăși câteva informații despre acest subiect.

În primul rând, să trecem rapid peste ce sunt benzile de rezistență. Benzile de rezistență sunt în principiu benzi lungi și subțiri de material conductiv care au o anumită valoare de rezistență. Sunt utilizate în mod obișnuit într-o varietate de aplicații electrice, cum ar fi elemente de încălzire, divizoare de tensiune și limitatoare de curent.

Acum, când conectați benzile de rezistență în serie, în esență le aliniați una după alta, astfel încât curentul să treacă prin fiecare bandă pe rând. Acest lucru are câteva efecte cheie asupra caracteristicilor electrice generale ale circuitului.

1. Creșterea rezistenței totale

Cel mai evident lucru care se întâmplă atunci când conectați benzi de rezistență în serie este că rezistența totală a circuitului crește. Acest lucru se datorează faptului că rezistența totală (R_total) a unui circuit în serie este pur și simplu suma rezistențelor individuale ale fiecărei componente. Deci, dacă aveți trei benzi de rezistență cu rezistențe de R1, R2 și R3, rezistența totală ar fi:

R_total = R1 + R2 + R3

De exemplu, să presupunem că aveți trei benzi de rezistență cu rezistențe de 10 ohmi, 20 ohmi și 30 ohmi. Când le conectați în serie, rezistența totală ar fi:

R_total = 10 + 20 + 30 = 60 ohmi

Această creștere a rezistenței poate fi utilă în aplicațiile în care trebuie să limitați curentul care curge printr-un circuit. Prin creșterea rezistenței totale, puteți reduce cantitatea de curent care poate trece, ceea ce poate ajuta la protejarea componentelor sensibile de deteriorare.

2. Curentul rămâne același

Un alt lucru important de remarcat despre circuitele în serie este că curentul care curge prin fiecare componentă este același. Acest lucru se datorează faptului că există o singură cale pentru a curge curentul, așa că trebuie să treacă pe rând prin fiecare bandă de rezistență.

Conform Legii lui Ohm (V = IR, unde V este tensiunea, I este curentul și R este rezistența), dacă rezistența totală a circuitului crește și tensiunea rămâne constantă, curentul va scădea. Dar în circuitul serie în sine, curentul este același în fiecare punct.

Deci, dacă aveți un circuit cu o sursă de alimentare de 12 volți și o rezistență totală de 60 ohmi (ca în exemplul nostru de mai sus), curentul care curge prin circuit ar fi:

I = V / R_total = 12 / 60 = 0,2 amperi

Și acești 0,2 amperi de curent ar curge prin fiecare dintre cele trei benzi de rezistență din circuitul serie.

3. Căderi de tensiune pe fiecare bandă

Deoarece curentul este același prin fiecare bandă de rezistență dintr-un circuit în serie, căderea de tensiune pe fiecare bandă va depinde de rezistența sa individuală. Conform legii lui Ohm, căderea de tensiune (V_drop) pe o componentă este egală cu curentul care circulă prin ea înmulțit cu rezistența sa (V_drop = I * R).

Deci, în exemplul nostru cu cele trei benzi de rezistență (10 ohmi, 20 ohmi și 30 ohmi) și un curent de 0,2 amperi, căderile de tensiune pe fiecare bandă ar fi:

• Pentru banda de 10 ohmi: V_drop1 = 0,2 * 10 = 2 volți
• Pentru banda de 20 ohmi: V_drop2 = 0,2 * 20 = 4 volți
• Pentru banda de 30 ohmi: V_drop3 = 0,2 * 30 = 6 volți

Observați că suma căderilor de tensiune pe fiecare bandă este egală cu tensiunea totală a sursei de alimentare (2 + 4 + 6 = 12 volți). Aceasta este cunoscută sub numele de Legea tensiunii lui Kirchhoff, care afirmă că suma căderilor de tensiune într-o buclă închisă a unui circuit trebuie să fie egală cu tensiunea totală aplicată buclei.

Aplicații ale benzilor de rezistență conectate în serie

Acum că știm ce se întâmplă atunci când benzile de rezistență sunt conectate în serie, să aruncăm o privire la câteva dintre aplicațiile practice ale acestei configurații.

Elemente de încălzire

O aplicație comună a benzilor de rezistență conectate în serie este în elementele de încălzire. Prin conectarea mai multor benzi de rezistență în serie, puteți crește rezistența totală a elementului de încălzire, care la rândul său crește cantitatea de căldură generată. Acest lucru se datorează faptului că puterea disipată de un rezistor (P = I^2 * R) este proporțională cu pătratul curentului și al rezistenței. Deci, prin creșterea rezistenței, puteți crește puterea și deci puterea de căldură.

De exemplu, într-un sistem de încălzire industrial, ați putea folosi mai multeCr20Al5benzi de rezistență conectate în serie pentru a obține efectul de încălzire dorit.

Divizoare de tensiune

O altă aplicație este în divizoare de tensiune. Un divizor de tensiune este un circuit care împarte tensiunea de intrare în tensiuni de ieșire mai mici, proporționale. Prin conectarea benzilor de rezistență în serie, puteți crea un circuit divizor de tensiune în care tensiunea de ieșire pe fiecare bandă este o fracțiune din tensiunea de intrare, în funcție de rezistența acesteia.

Acest lucru este util în aplicațiile în care trebuie să furnizați diferite niveluri de tensiune diferitelor componente dintr-un circuit. De exemplu, într-un dispozitiv electronic, ați putea folosi un divizor de tensiune format din0Cr25Al5 Bandă de rezistență platăpentru a furniza o tensiune mai mică unei anumite componente.

Limitatoare de curent

După cum am menționat mai devreme, benzile de rezistență conectate în serie pot fi utilizate și ca limitatoare de curent. Prin creșterea rezistenței totale a circuitului, puteți limita cantitatea de curent care circulă prin acesta, ceea ce poate ajuta la protejarea componentelor sensibile de deteriorarea cauzată de supracurent.

De exemplu, într-un circuit de alimentare, ați putea folosi o serie de0Cr21Al6Nbbenzi de rezistență pentru a limita curentul la un nivel sigur.

Alegerea benzilor de rezistență potrivite pentru conexiunea în serie

Atunci când alegeți benzi de rezistență pentru conectarea în serie, există câteva lucruri de care trebuie să aveți în vedere.

Valoarea rezistenței

În primul rând, trebuie să luați în considerare valoarea rezistenței fiecărei benzi. După cum am văzut, rezistența totală a circuitului în serie este suma rezistențelor individuale, așa că trebuie să alegeți benzi cu valorile de rezistență adecvate pentru a obține rezistența totală dorită.

Putere nominală

De asemenea, trebuie să luați în considerare puterea nominală a fiecărei benzi. Puterea nominală indică cantitatea maximă de putere pe care banda o poate disipa în siguranță fără supraîncălzire. Într-un circuit în serie, puterea disipată de fiecare bandă va depinde de rezistența acesteia și de curentul care trece prin ea. Deci, trebuie să vă asigurați că fiecare bandă are o putere nominală care poate gestiona puterea pe care o va disipa în circuit.

Coeficient de temperatură

Coeficientul de temperatură de rezistență este un alt factor important de luat în considerare. Acest coeficient indică modul în care rezistența benzii se modifică cu temperatura. În unele aplicații, este posibil să aveți nevoie de benzi de rezistență cu un coeficient de temperatură scăzut pentru a vă asigura că rezistența rămâne stabilă pe o gamă largă de temperaturi.

Concluzie

În concluzie, conectarea benzilor de rezistență în serie are câteva efecte importante asupra caracteristicilor electrice ale unui circuit, inclusiv o creștere a rezistenței totale, un curent constant în tot circuitul și căderile de tensiune pe fiecare bandă. Această configurație are o varietate de aplicații practice, cum ar fi elementele de încălzire, divizoarele de tensiune și limitatoarele de curent.

În calitate de furnizor de benzi de rezistență, am o gamă largă de produse de înaltă calitate pentru a răspunde nevoilor dumneavoastră. Fie că cauțiCr20Al5,0Cr25Al5 Bandă de rezistență plată, sau0Cr21Al6Nb, vă pot oferi benzile de rezistență potrivite pentru aplicația dvs.

Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre benzile noastre de rezistență sau dacă aveți întrebări despre conexiunea în serie, nu ezitați să mă contactați. Aș fi bucuros să discut despre cerințele dumneavoastră și să vă ajut să găsiți cea mai bună soluție pentru proiectul dumneavoastră. Să începem o conversație și să vedem cum putem lucra împreună pentru a vă satisface nevoile electrice!

Referințe

• Serway, RA și Jewett, JW (2018). Fizica pentru oameni de știință și ingineri cu fizică modernă. Cengage Learning.
• Horowitz, P. și Hill, W. (2015). Arta electronicii. Cambridge University Press.