Rezistoarele pot fi conectate împreună într-un număr nelimitat de combinații de rezistoare serie și paralel.

Un tutorial video:

În cele două tutoriale anterioare am învățat cum să conectăm împreună rezistoare individuale pentru a forma o rețea serie sau o rețea paralel și am folosit Legea lui Ohm pentru a găsi diferiți curenți care curg în, și tensiuni pe, fiecare combinație de rezistoare.

Dar dacă dorim să conectăm diferite rezistoare împreună în combinații paralel și serie în același circuit pentru a produce rețele rezistive mai complexe, cum putem calcula rezistența, curentul și tensiunea combinată sau totală pentru aceste combinații rezistive.

Circuitele de rezistoare care combină rețele serie și paralel sunt, în general, cunoscute sub numele de circuite combinate de rezistoare sau circuite mixte. Metoda de calcul a rezistenței echivalente a circuitelor este aceeași cu cea pentru orice circuit serie individual sau paralel și sperăm că acum știm că rezistențele în serie transportă exact același curent și că rezistențele în paralel au exact aceeași tensiune pe ele.

De exemplu, în următorul circuit se calculează curentul total (IT) luat din alimentarea cu 12 V.

La prima vedere acest lucru poate părea o sarcină dificilă, dar dacă ne uităm un pic mai aproape, putem vedea că cele două rezistențe R2 și R3 sunt de fapt ambele conectate în SERIE, astfel încât să le putem aduna împreună pentru a produce o rezistență echivalentă. Rezistența rezultată pentru această combinație ar fi, prin urmare:

R2 + R3 = 8 Ω + 4 Ω = 12 Ω

Deci, putem înlocui rezistoarele R2 și R3 de mai sus cu un singur rezistor de rezistență 12 Ω.

Deci, circuitul nostru are acum un singur rezistor RA în "PARALEL" cu rezistorul R4. Folosind formula pentru două rezistoare conectate paralel:

Rezultatul circuitului rezistiv arată acum cam așa:

Putem vedea că cele două rezistențe rămase R1 și R(comb) sunt conectate împreună într-o combinație "SERIE" și din nou pot fi adunate astfel încât rezistența totală a circuitului dintre punctele A și B este dată de:

R(AB) = Rcomb + R1 = 6 Ω + 6 Ω = 12 Ω.

și o singură rezistență de doar 12Ω poate fi utilizată pentru a înlocui cele patru rezistoare originale conectate împreună în circuitul original.

Acum, folosind legea lui Ohm, valoarea curentului din circuit (I) este pur și simplu calculată cu:

Deci, orice circuit rezistiv complicat constând din mai multe rezistoare poate fi redus la un simplu circuit simplu, cu un singur rezistor echivalent, prin înlocuirea tuturor rezistoarelor conectate împreună în serie sau în paralel folosind pașii de mai sus.

Este uneori mai ușor cu combinații complexe de rezistoare și rețele rezistive să se schițeze sau să se redeseneze noul circuit după efectuarea acestor modificări, deoarece acest lucru ajută vizual pentru matematică. Apoi continuați să înlocuiți orice combinație serie sau paralel până se găsește o rezistență echivalentă REQ. Să încercăm un alt circuit mai complex de combinații de rezistoare.

Rezistoare în serie și paralel. Exemplul nr. 2

Găsiți rezistența echivalentă REQ pentru următorul circuit combinat de rezistoare.

Din nou, la prima vedere, această rețea de scări de rezistență poate părea o sarcină complicată, dar, ca și înainte, este doar o combinație de rezistoare în serie și paralel conectate împreună. Pornind de pe partea dreaptă și folosind ecuația simplificată pentru două rezistențe paralele, putem găsi rezistența echivalentă pentru R8, R9, și R10 numită RA.

RA este în serie cu R7, prin urmare rezistența totală va fi RA + R7 = 4 + 8 = 12 Ω.

Această valoare rezistivă 12 Ω este acum în paralel cu R6 și poate fi calculată ca RB.

RB este în serie cu R5, prin urmare rezistența totală va fi RB + R5 = 4 + 4 = 8 Ω.

Această valoare rezistivă de 8Ω este acum în paralel cu R4 și poate fi calculată ca RC.

RC este în serie cu R3, prin urmare rezistența totală va fi RC + R3 = 8 Ω.

Această valoare rezistivă de 8 Ω este acum în paralel cu R2 din care putem calcula RD ca:

RD este în serie cu R1, prin urmare rezistența totală va fi RD + R1 = 4 + 6 = 10 Ω.

Atunci, rețeaua complexă rezistivă combinată de mai sus cuprinzând zece rezistoare individuale conectate împreună în combinații serie și paralel poate fi înlocuită cu o singură rezistență echivalentă (REQ) de 10 Ω.

La rezolvarea oricărui circuit de rezistoare combinat care este alcătuit din rezistențe în ramificații serie și paralel, primul pas pe care trebuie să-l facem este să identificăm ramurile simple serie și paralele și să le înlocuim cu rezistoare echivalente.

Acest pas ne va permite să reducem complexitatea circuitului și să ne ajute să transformăm un circuit complex rezistiv combinat într-o singură rezistență echivalentă amintindu-ne că circuitele serie sunt divizoare de tensiune iar circuitele paralele sunt divizoare de curent.

Cu toate acestea, calculele unor rețele complexe de attenuare T-pad și rețele de punte rezistivă, care nu pot fi reduse la un circuit simplu serie sau paralel cu rezistențe echivalente, necesită o abordare diferită. Aceste circuite mai complexe trebuie rezolvate folosind Legea curenților a lui Kirchoff și Legea tensiunilor a lui Kirchoff, care va fi tratată într-un alt tutorial.

În următorul tutorial despre Rezistoare, vom analiza diferența de potențial electric (tensiune) pe două puncte, inclusiv un rezistor.