如何确定电阻的功率。 用于并联的功率电阻

所有电子设备都含有电阻，它们是主要元件。 由此， 电路中 的电流发生变化 。 本文介绍了电阻的性质和计算功率的方法。

电阻分配

调整电路中使用电路的电路。 该属性由欧姆定律定义：

I = U / R（1）

从公式（1）可以看出，电阻越低，电流越强，反之亦然，R越小，电流越大。 这是电气工程中使用的这种 电阻 性质。 基于该公式，电流分配器电路广泛用于电气设备中。

在该电路中，源极的电流被分成两个，与电阻的电阻成反比。

除了电流调节之外，电阻也用于 分压器。 在这种情况下，欧姆定律再次被使用，但是略有不同：

U = I∙R（2）

从公式（2）可以看出，随着电阻增加，电压增加。 该属性用于构建分压电路。

从电路和公式（2）可以清楚地看出，电阻两端的电压与电阻成比例地分布。

电路上的电阻图片

根据标准，电阻器由尺寸为10×4mm的矩形表示，并用字母R表示。电路上的电阻器的功率经常被指示。 该指示器的图像由斜线或直线执行。 如果功率超过2瓦，则用罗马数字表示。 这通常用于线电阻。 在某些州，例如在美国，使用其他公约。 为了简化电路的修复和分析，通常给出 电阻器 的功率 ，其指定 根据GOST 2.728-74进行。

设备技术特点

电阻器的主要特性是额定电阻R _n ，其在电阻器及其外壳附近的图表中指示。 电阻单位是欧姆，千克和兆欧。 产生具有欧姆和高达数百兆欧的分数电阻的电阻器。 制造电阻器有很多技术，它们都有优缺点。 原则上，没有技术可以绝对准确地制造具有规定电阻值的电阻器。

第二个重要特征是电阻的偏差。 以标称R的百分比测量。电阻的标准偏差范围为±20，±10，±5，±2，±1％，进一步降至±0.001％。

下一个重要特征是电阻的功率。 在操作过程中，它们被流过它们的电流加热。 如果功耗超过允许值，设备将失效。

电阻器在加热时会改变其电阻，因此对于在宽温度范围内工作的器件，引入了另一个特性 - 电阻的温度系数。 以ppm /℃，即10 ^-6 R _n /℃（1℃的R _n百万分之一）测量。

串联电阻器

电阻器可以以三种不同的方式连接：顺序，并联和混合。 通过 串联连接， 电流交替通过所有电阻。

有了这样的连接，链中任何一点的电流是相同的，可以通过欧姆定律来确定。 在这种情况下，电路的总电阻等于电阻的总和：

R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390欧姆;

I = U / R = 100/390 = 0.256A

现在可以用串联电阻来确定功率，它可以用公式计算：

P = I ² ∙R = 0.256 ² ∙390 = 25.55 W.

类似地，确定剩余电阻器的功率：

P ₁ = I ² ∙R ₁ = 0.256 ² ∙200 = 13.11W;

P ₂ = I ² ∙R ₂ = 0.256 ² ∙100 = 6.55W;

P ₃ = I ² ∙R ₃ = 0.256 ² ∙51 = 3.34W;

P ₄ = I ² ∙R ₄ = 0.256 ² ∙39 = 2.55 W.

如果将电阻的功率相结合，您将得到一个完整的P：

P = 13.11 + 6.55 + 3.34 + 2.55 = 25.55W

电阻并联

通过并联连接，电阻器的所有开始都连接到电路的一个节点，而另一端连接。 通过这种连接，当前的分支和流经每个设备。 根据欧姆定律，电流的大小与电阻成反比，并且所有电阻器上的电压是相同的。

在找到电流之前，有必要根据众所周知的公式计算所有电阻器的总电导率：

1 / R = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ + 1 / R ₄ = 1/200 + 1/100 + 1/51 + 1/39 = 0.005 + 0.01 + 0.0196 + 0.0256 = 0.06024 1 /欧姆。

电阻是电导率的倒数：

R = 1 / 0.06024 = 16.6欧姆。

使用欧姆定律，通过一个来源找到一个现在：

I = U / R = 100∙0.06024 = 6,024A

了解通过电源的电流，根据公式找到并联电阻的功率：

P = I ² ∙R = 6,024 ² ∙16.6 = 602.3W

根据欧姆定律，电流通过电阻计算：

I ₁ = U / R ₁ = 100/200 = 0.5A;

I ₂ = U / R ₂ = 100/100 = 1A;

I ₃ = U / R ₁ = 100/51 = 1.96A;

I ₁ = U / R ₁ = 100/39 = 2.56 A.

有一点通过另一个公式，可以计算并联电阻的功率：

P ₁ = U ² / R ₁ = 100 2/200 = 50W;

P ₂ = U ² / R ₂ = 100 2/100 = 100W;

P ₃ = U ² / R ₃ = 100 2/51 = 195.9W;

P ₄ = U ² / R ₄ = 100 2/39 = 256.4 W.

如果你把它放在一起，你会得到所有电阻的力量：

P = P ₁ + P ₂ + P ₃ + P ₄ = 50 + 100 + 195.9 + 256.4 = 602.3W

混合化合物

具有电阻混合连接的电路包含串行和并行连接。 该电路易于转换，代替串联的电阻的并联连接。 为此，首先使用下列公式将电阻R ₂和R ₆替换为总R _2.6 ：

R _2.6 = R ₂ ∙R ₆ / R ₂ + R _6。

类似地，两个并联电阻器R ₄ ，R ₅被一个R _4.5：

R _4.5 = R ₄ ∙R ₅ / R ₄ + R ₅ 。

结果是一个新的，更简单的方案。 以下给出两种方案。

具有混合连接的电路上的电阻的功率由公式确定：

P = U∙I.

为了计算这个公式，我们首先找到每个电阻上的电压和通过它的电流的大小。 您可以使用另一种方法来确定电阻的功率。 为此，请使用以下公式：

P = U∙I =（I∙R）∙I = I ² ∙R

如果仅电阻器两端的电压是已知的，则使用另一个公式：

P = U∙I = U∙（U / R）= U ² / R

所有三个公式经常在实践中使用。

计算电路参数

电路参数的计算在于找出电路各部分的所有分支的未知电流和电压。 具有该数据，可以计算包括在电路中的每个电阻器的功率。 以上显示了简单的计算方法，实际情况比较复杂。

在实际电路中，通常是具有星形和三角形的电阻的组合，这在计算中产生了显着的困难。 为了简化这种方案，已经开发了用于将星转换为三角形的方法，反之亦然。 该方法如下图所示：

第一个方案有一个星星的组成，连接到节点0-1-3。 电阻R1连接到节点1，节点3-R3和节点0 - R5。 在第二种方案中，三角形的电阻连接到节点1-3-0。 对于节点1，电阻器R1-0和R1-3连接到节点3-R1-3和R3-0，并且连接到节点0-R3-0和R1-0。 这两个方案是完全相同的。

要从第一种方案转换到第二种方案，计算三角形电阻的电阻：

R1-0 = R1 + R5 + R1·R5 / R3;

R1-3 = R1 + R3 + R1∙R3 / R5;

R3-0 = R3 + R5 + R3·R5 / R1。

进一步的转换减少到平行和串联电阻的计算。 当发现电路的阻抗时，欧姆定律找到通过电源的电流。 使用这个法律，很容易在所有分支中找到电流。

找到所有电流后如何确定电阻的功率？ 为此，使用公知的公式：P = I ² ∙R，将其应用于每个阻力，我们发现它们的力量。

电路元件特性的实验测定

为了实验确定元件所需的特性，需要从实际组件组装给定的电路。 此后，所有必要的测量都将在电气测量仪器的帮助下进行。 这种方法是耗时且昂贵的。 电气和电子设备开发商为此目的使用建模程序。 在他们的帮助下，进行所有必要的计算，并且在不同的情况下对电路元件的行为进行建模。 只有在此之后，组装了技术装置的原型。 一个这样广泛的计划是National Instruments的强大的Multisim 14.0模拟系统。

这个程序如何确定电阻的功率？ 这可以通过两种方式完成。 第一种方法是使用电流表和电压表来测量电流和电压。 乘以测量结果，我们获得所需的功率。

从这个方案，我们确定电阻R3的功率：

P ₃ = U∙I = 1,032∙0,02 = 0,02064 W = 20,6mW。

第二种方法是用功率表直接测量功率。

从该图可以看出，电阻R3的功率等于P3 = 20.8mW。 由于第一种方法的错误导致的差异较大。 同样地，确定剩余要素的权力。