Schémas de circuits de résistance :comprendre les connexions et les fonctions

À propos des schémas de circuits de résistance, les résistances sont l'un des composants électroniques les plus critiques d'un appareil électronique. Ce sont des composants passifs qui limitent le flux de courant, fournissent une chute de tension spécifique et agissent comme des charges électriques pour les circuits.

Vous pouvez créer une configuration de résistances de différentes manières pour atteindre ces objectifs. Il existe trois résistances primaires en connexion série, des résistances en connexion parallèle et des combinaisons de résistances en connexion série et parallèle.

Cet article couvrira les trois types avec des diagrammes qui montrent comment ils fonctionnent ! Commençons !

1. Résistances en connexion en série

Les résistances connectées en série ont deux ou plusieurs résistances connectées bout à bout avec la même tension entre elles.

Comment connecter en série des résistances

Connectez les extrémités de chaque résistance à une source de sortie d'alimentation, en supposant que les fils ont une résistance négligeable. Les résistances sont en série, donc si l'une a la résistance R1, l'autre résistance a également la résistance R2. La résistance totale est la somme des valeur de résistance individuelle ; dans ce cas, nous utilisons la loi d'Ohm pour le calcul.

Loi d'Ohm dans les circuits de résistance en série

La loi d'Ohm stipule que le courant est directement proportionnel à la tension entre deux points de n'importe quel conducteur. Dans notre cas, des résistances.

Dans le schéma ci-dessous, nous avons un circuit simple avec une série de connexions de résistances. La première résistance a une valeur de résistance de R1 et la deuxième résistance a R2.

Selon la loi d'Ohm; V=IR

V =je * R_t

Où R_t ici est notre résistance effective des résistances connectées dans le circuit. La tension de source (V) aux bornes du circuit de résistance est la même que la tension. De plus, les résistances sont en série, elles ont donc la même chute de potentiel. Nous pouvons également utiliser la loi d'Ohm pour trouver cette valeur.

Courant et puissance dans les circuits en série

(Circuit de résistance série)

Dans un circuit de résistances en série, le courant total (I) est le même entre toutes les résistances. C'est-à-dire que le courant qui traverse la résistance_1 est le même courant qui traversera la résistance_2. De plus, le courant de sortie est égal à celui fourni par la batterie. De manière significative, si vous ajoutez plus de résistances au circuit, la valeur actuelle diminue tout au long du parcours. C'est parce que les résistances partagent également la quantité de courant malgré leur différence de résistances.

Donc, courant ; I_t =I_1=I_2.

De même, Courant, je suis aussi =V/Rt

En d'autres termes, la tension de batterie appliquée (V), divisée par la résistance effective (Rt).

La puissance est donnée par la formule; P=V*I

Dans un circuit en série, la différence de potentiel appliquée est la somme totale des tensions individuelles aux bornes de chaque résistance.

Par conséquent, lors du calcul de la puissance électrique ; P=V_total*I_total

Résistance effective dans un circuit en série

La résistance équivalente est la quantité de résistance dont une seule résistance aurait besoin pour égaler l'effet global de l'ensemble des résistances présentes dans le cours.

Dans un circuit en série simple, la résistance totale est égale à la somme de la valeur de la résistance individuelle. Pour clarifier, additionnez les valeurs de résistance. Mais, les résistances ont également la même chute de potentiel. Par exemple, dans le circuit ci-dessus, l'équation de résistance effective est donnée par :

Rtotal =R1 + R2 + R3

R_t =5Ω+ 10Ω+ 5Ω=20Ω

Exemple d'application

Limitation du courant LED

(Schéma du circuit de limitation de courant LED)

Les LED ont des courants nominaux différents; par conséquent, chacun a besoin d'un courant égal ou inférieur à sa valeur nominale. Sinon, ils seront endommagés ou détruits s'il y a trop de courant dans le circuit. C'est dangereux et peut entraîner des dommages aux composants ou pire :un incendie ! Par conséquent, il est préférable d'utiliser une connexion de résistances en série pour protéger vos circuits électriques. La résistance en série limite la chute de tension maximale à travers la LED, ce qui la maintient dans ses conditions de fonctionnement sûres !

Résistances en connexion parallèle

Pour les résistances en connexion parallèle, une extrémité de toutes les résistances est attachée par un fil standard. De même, toutes les autres extrémités se connectent via un fil standard.

Comment connecter des résistances en parallèle

(Schéma des résistances connectées en parallèle)

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons un circuit simple avec une connexion parallèle de résistances. Les résistances de connexion en parallèle sont différentes car les extrémités de chaque résistance ne sont pas connectées à une source d'alimentation, et à la place, elles partagent un point en tant que connexion partagée. Supposons également que les fils aient une résistance négligeable.

Schémas de circuits de résistance– Loi d'Ohm dans un circuit de résistance parallèle

Nous utilisons la loi d'Ohm pour trouver le courant individuel qui traverse chaque résistance en parallèle. C'est parce que la chute de potentiel est égale sur chaque résistance. Dans un cas où la tension de sortie est constante aux bornes de chaque résistance, le courant I=V/R

Schémas de circuits de résistance– Courant et puissance dans les circuits parallèles

Pour les résistances dans un circuit de configuration parallèle, la chute de tension sur les branches parallèles est la même. De plus, le courant circulant dans le circuit est le même que la somme des courants individuels traversant chaque résistance. Cependant, si vous ajoutez plus de résistances au circuit, la résistance globale du circuit diminue.

(Répartition du courant en connexion parallèle)

Étant donné que le courant total partagé est divisé entre chaque résistance.

Donc, appliquez l'équation actuelle I_t=I_1+I_2

C'est-à-dire que le courant total circulant dans le circuit est égal aux courants divisés ajoutés traversant les résistances.

La puissance totale dissipée par les résistances est trouvée en utilisant P=VI. Où I est le courant total en ampères et V est la tension aux bornes de chaque résistance en parallèle. Les résistances avec la résistance la plus importante reçoivent le courant le plus faible, tandis que les résistances avec la plus petite résistance individuelle reçoivent le courant le plus excellent.

Par conséquent; P=VI

P =(I_1 + I_2) * V

Ainsi, pour chaque résistance, Résistance R_1 I1=V1/R1. Résistance R_2 I2=V2/R2

Résistance effective dans un circuit parallèle

Le schéma ci-dessous aide à expliquer comment trouver une résistance efficace dans un circuit parallèle.

(Schéma schématique expliquant la résistance effective)

Pour calculer la résistance équivalente, nous devons comprendre la règle de jonction selon la loi de boucle de Kirchhoff. La résistance totale dans un circuit de configuration parallèle est l'inverse de la somme de toutes les résistances inverses. C'est-à-dire; si vous avez deux résistances dans une connexion parallèle, le calcul pratique de la résistance devient ;

Les équations du circuit sont les suivantes ;

Puisque le courant se divise à une jonction, selon la règle de boucle, alors I=I1+I2

Et, puisque V=I1R1 et I1R1=I2R2

Alors, Courant, I =I_1+ I_2

=V1/R1+ V2/R2

Mais V est le même =V/R1+ V/R2

=V[ 1/R1+ 1/R2] =V/Req

1/Req=1/R1+ 1/R2

Aussi, Eq Resistance Req=[1/R1+ 1/R2]⁻¹

Combinaison de résistances en connexion série et parallèle

Dans une combinaison de résistances, certaines résistances sont dans une configuration en série tandis que d'autres sont dans des structures parallèles.

Plus important encore, ce sont plus circuits complexes à comprendre. Le concept central de recherche de résistance dans les circuits combinés transforme l'ensemble du parcours en un circuit de connexion en série. Cela se fait rapidement en appliquant une compréhension de résistance équivalente dans un circuit parallèle à l'ensemble du circuit combiné.

Schémas de circuits de résistance– Comment combiner des résistances en série et en parallèle

(Circuit combiné de résistances)

Combiner des résistances en série et en parallèle est assez simple. Tout d'abord, tout ce que vous avez à faire est de connecter R2 et R3 en parallèle. Ensuite, cliquez sur les extrémités de chaque résistance pour créer un nœud. Maintenant, ajoutez une autre résistance, R1, au nœud de connexion, comme le schéma ci-dessus. Enfin, connectez les extrémités des fils à une source d'alimentation. La résistance totale est la somme de la valeur de chaque résistance ; dans ce cas, utilisez la loi d'Ohm pour les calculs.

Schémas de circuits de résistance– Courant et puissance dans la combinaison de circuits de résistance série et parallèle

Le courant total est la somme de tous les courants individuels, tout comme la puissance. Si plusieurs résistances sont en parallèle, elles partageront une source de tension de sortie commune. Surtout, c'est en supposant qu'il a résistance interne négligeable. Cela signifie également que la tension aux bornes de chaque résistance sera inférieure à si elle était en série.

(Résistances en série et en parallèle)

Si vous avez des combinaisons de résistances en série et en parallèle, vous devrez utiliser une variété de divisions de tension et de courant. N'oubliez pas qu'il s'agit de connexions complexes à comprendre.

Utilisez la forme combinée de la loi d'Ohm pour trouver le courant de sortie total, où I=V/R_total.

Cela signifie que les résistances connectées partagent le courant entre elles.

La puissance totale est la même qu'en série, mais chaque résistance dissipe moins de courant et de tension.

P=VI =(Vsource/R_total) * I

Schémas de circuits de résistance– Résistance effective dans les circuits en série et en parallèle

(Combinaison de circuit de résistance série et parallèle)

La résistance équivalente d'une combinaison de résistances dépend de leurs valeurs et de la manière dont les connexions sont établies. Par conséquent, la résistance totale dans divers circuits de résistance en série et en parallèle est trouvée à l'aide de la loi d'Ohm.

Tout d'abord, R_total =Req(Series) + Req(Parallel)

Alors, Req parallèle=Req₂₃=(1/R2+ 1/R3)⁻¹

=(1/10Ω+ 1/10Ω)⁻¹ =5Ω

Ensuite, les résistances 2 et 3, qui sont en parallèle, sont maintenant en série avec R1.

Donc, R-total=Req(série) +Req(Parallèle)

Rt=5Ω+ 5Ω=10Ω.

La combinaison de résistances en série et en parallèle permet de contrôler les courants tout en limitant la chute de potentiel sur une charge électrique.

Schémas de circuits de résistance – Exemple d'application

(Schéma du circuit du réfrigérateur)

Dans les circuits frigorifiques, une combinaison de circuits de résistance est présente. Dans le schéma ci-dessus, lorsque la porte du réfrigérateur s'ouvre, l'ampoule faiblit. C'est parce que le moteur du réfrigérateur consomme de grandes quantités de courant. En conséquence, l'ampoule reçoit une faible puissance et s'assombrit alors que R1 dans le circuit subit d'énormes chutes de tension. Les combinaisons de résistances aident à limiter la quantité maximale de courant qui traverse le circuit. En même temps, ils fournissent des réductions potentielles spécifiques sur les charges électriques.

Résumé

En conclusion, nous avons couvert les trois types de schémas de circuit de résistance les plus courants. Nous espérons que vous avez maintenant une meilleure compréhension des différents types de connexion et de leur fonctionnement.

Vous pouvez maintenant concevoir vos circuits de résistance ! Si vous avez d'autres questions sur la façon de procéder, veuillez nous contacter.