Dans la conception de circuits électroniques,résistanceL'appareil est le composant le plus basique et le plus couramment utilisé. Selon différentes méthodes de connexion, les résistances sont principalement divisées en deux formes : les résistances série et les résistances parallèles. Comprendre les caractéristiques et les applications de ces deux méthodes de connexion est très important pour l'analyse et la conception de circuits. Cet article se concentrera sur les « résistances série et résistances parallèles », détaillant les définitions, les méthodes de calcul, les avantages et les inconvénients, ainsi que les applications pratiques pour aider les lecteurs à mieux maîtriser les connaissances pertinentes.
Une résistance série est une série de résistances connectées en séquence pour former un seul chemin de courant. Dans ce contexte, le courant circule de la première résistance, à travers les résistances suivantes et enfin hors de l'ensemble du circuit.
Formule de calcul de la résistance totale : La résistance totale des résistances série est égale à la somme des valeurs de résistance individuelles, c'est-à-dire
R_{总} = R_1 + R_2 + R_3 + \cdots + R_n
Caractéristiques du courant : le courant traversant chaque résistance est égal.
Distribution de tension : La tension totale est égale à la somme des tensions aux bornes de chaque résistance.
Une résistance parallèle signifie que les deux extrémités de plusieurs résistances sont connectées au même nœud pour former plusieurs chemins de courant. Le courant peut être divisé de sorte que le courant traversant chaque résistance soit différent mais que la tension soit la même.
Formule de calcul de la résistance totale : La résistance totale des résistances parallèles est l'inverse de la somme des inverses de chaque résistance, c'est-à-dire
\frac{1}{R_{总}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \cdots + \frac{1}{R_n}
Caractéristiques de tension : La tension aux deux extrémités de chaque résistance est égale.
Répartition du courant : Le courant total est égal à la somme des courants dans chaque branche.
avantage:
- Structure simple et facile à mettre en œuvre.
- Convient aux occasions où la résistance totale doit être augmentée.
défaut:
- L'endommagement d'une résistance entraînera la rupture de tout le circuit.
- La répartition de la tension est inégale et certaines résistances peuvent être soumises à des tensions plus élevées.
avantage:
- Augmente la fiabilité du circuit, une résistance endommagée n'affectera pas sa branche.
- La résistance totale est réduite, adaptée aux occasions où la valeur de résistance doit être réduite.
défaut:
- La structure est légèrement complexe et prend beaucoup de place.
- Une répartition inégale du courant peut entraîner une surcharge de certaines résistances.
Applications en série : résistances couramment utilisées dans les circuits diviseurs de tension, ajustant le courant et atteignant des valeurs de résistance plus élevées.
Applications parallèles : utilisées pour shunter les circuits, réduire la résistance globale et protéger les composants clés des circuits.
Le choix des résistances série ou parallèle repose principalement sur les exigences de conception du circuit :
- Lorsque la valeur de résistance doit être augmentée, la connexion en série est préférable.
- Lorsqu'il est nécessaire de réduire la valeur de la résistance ou d'augmenter la fiabilité du circuit, choisissez une connexion parallèle.
- Selon les exigences de tension, de courant et de puissance du circuit, utilisez une combinaison raisonnable des deux méthodes de connexion.
Supposons qu'il y ait deux résistances, R1=100Ω, R2=200Ω :
Résistance série totale :
R_{total} = 100 Ω + 200 Ω = 300 Ω
Résistance parallèle totale :
\frac{1}{R_{总}} = \frac{1}{100} + \frac{1}{200} = \frac{3}{200} \Rightarrow R_{总} = \frac{200}{3} \environ 66,67Ω
Grâce au calcul, nous pouvons voir intuitivement l’impact des différentes méthodes de connexion sur la résistance totale.
Les résistances série et les résistances parallèles constituent des connaissances de base indispensables en conception de circuits électroniques. Les résistances en série ajustent les performances du circuit en augmentant la résistance totale, tandis que les résistances parallèles réduisent la résistance totale par shuntage, améliorant ainsi la stabilité et la fiabilité du circuit. Comprendre les méthodes de calcul, les avantages et les inconvénients, ainsi que les scénarios d'application des deux, peut aider les ingénieurs à faire des choix scientifiques et raisonnables dans la conception réelle et à optimiser les performances des circuits. J'espère que cet article vous a été utile pour vous permettre de mieux comprendre les résistances série et parallèle.
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