User Tools

Site Tools


user:guider:resistanser

Resistanser

Schematisk symbol Resistorer av olika slag

Resistorn är en av de första komponenterna man kommer i kontakt med och är introducerar ett mycket viktigt koncept inom kretsläran, nämligen Ohms lag.

$U=R \cdot I$

där:

$U$ är spänningen över resistorn mätt i Volt [V].
$R$ resistorns resistans mätt i Ohm [$\Omega$].
$I$ strömmen genom resistorn mätt i Ampere [A].

Den vanligaste typen av resistor är motståndet och finns i lite olika varianter. Motstånden är i allmänhet märkta med sin resistans på ett eller annat sätt, på de mindre varianterna ofta med färgringar. De minsta motstånden, som är ytmonterade, saknar ofta märkning.

Seriekoppling

Seriekopplade resistanser Seriekoppling av resistanser ger en större ekvivalent resistans och kommer även ge upphov till en spänningsdelning mellan resistanserna.

För att räkna ut ekvivalent resistans $R_{eq}$:

$R_{eq} = R_1 + R_2$

I det mer generella fallet av seriekoppling ges den ekvivalenta resistansen av:

$R_{eq} = R_1 + \cdots + R_n$

På liknande sätt, med hjälp av Ohms lag, kan vi räkna ut vilken spänning som kommer lägga sig över var och en av resistanserna.

$I = \frac{U}{R_{eq}}$ (Strömmen är densamma genom båda resistanserna då ingen strömdelning uppstår.)

$U_1 = R_1 \cdot I$

$\Rightarrow U_1 = \frac{R_1}{R_{eq}}\cdot U$

$\Leftrightarrow U_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2}\cdot U$

Parallellkoppling

Vid parallellkoppling av två resistanser kommer istället en strömdelning uppstå mellan resistanserna, spänningen är däremot densamma över de båda resistanserna eftersom de har gemensamma noder på var sida.

Den ekvivalenta resistansen för parallellkopplingen kommer vara lägre än den sammanlagda resistansen hos de två resistorerna och ges av:

$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} \Leftrightarrow R_{eq} = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$

I det mer generella fallet av parallellkoppling ges den ekvivalenta resistansen av:

$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_{1}} + \cdots + \frac{1}{R_{n}}$

Vi kan även räkna på vilken ström som flyter genom var och en av resistanserna genom att tillämpa ovan sagda samband och Ohms lag:

$U = R_{eq} \cdot I$

$U = R_1 \cdot I_1$

$\Leftrightarrow R_1 \cdot I_1 = R_{eq} \cdot I$

$\Leftrightarrow I_1 = \frac{R_{eq}}{R_1} I \Leftrightarrow I_1 = \frac{R_1 R_2}{R_1(R_1 + R_2)}I$

$\Leftrightarrow I_1 = \frac{R_2}{R_1 + R_2}I$

På samma sätt går det att räkna fram $I_2 = \frac{R_1}{R_1 + R_2}I$

Effektutveckling och magisk rök

Motstånd och liknande har en begränsad effekttålighet, överskrids denna kommer magisk rök släppas ut och resistansen förmodligen förvandlas till ett avbrott.

Effektutvecklingen ges av:

$P = U \cdot I$

där: $P$ är effekten utvecklad i resistansen, mätt i Watt [W]
$U$ är spänningen över resistansen, mätt i Volt [V]
$I$ är strömmen genom resistansen, mätt i Ampere [A]

Med hjälp av Ohms lag kan två nyttiga omskrivningar göras, vilket får oss att inse, bland annat, varför eldistribution världen över sker med högspänning snarare än högström.

$P = R \cdot I^2$

$P = \frac{U^2}{R}$

Exempel: Låt säga att om vi har ett motstånd med resistansen 50 Ohm och effekttåligheten 1/8W. Vi kan då räkna fram den maximala spänningen vi får lägga över motståndet genom följande uträkning:

$U_{max} = \sqrt{P \cdot R} = \sqrt{0.125 \cdot 50} = 2.5V$

user/guider/resistanser.txt · Last modified: 2018/04/04 23:44 by 127.0.0.1