در این فیلم آموزشی ترکیب مقاومتها به طور کامل آشنا خواهید شد. همچنین روابط بین مقاومت های متوالی و مقاومت‌های موازی با مثال به طور تشریحی به شما توضیح داده می‌شود.
ترکیب مقاومتها
در اغلب وسایل الکتریکی چندین مقاومت وجود دارد. این مقاومتها به شکل های مختلف با هم در مدار ترکیب می‌شوند. ترکیب‌های پیچیده‌ای از انواع مقاومتها وجود دارد. دو نوع از ترکیب مقاومتها رواج بیشتری دارد که عبارتند از: مقاومت های متوالی و مقاومت‌های موازی.
زمانیکه مقاومت ها به صورت متوالی یا موازی یا ترکیبی از ساختار هر دو آنها به هم بسته شده باشند می‌توانیم مقدار مقاومت معادل را به جای آنها جایگزین کنیم. به هم بستن متوالی یا موازی لامپ‌ها نمونه ای از ترکیب مقاومت هاست چون هر لامپ دارای مقاومت درونی می‌باشد.
دو نوع رایج از ترکیب مقاومتها عبارتند از به هم بستن مقاومت ها به صورت متوالی و به هم بستن مقاومت ها به صورت موازی
مقاومت‌های متوالی
ترکیب مقاومت‌های متوالی یا سری به گونه‌ای است که به صورت یکی پس از دیگری بسته شده باشند و هیچ انشعابی بین آنها وجود ندارد.
در به هم بستن متوالی مقاومتها، جریان عبوری I از همه مقاومتها یکسان می‌باشد. اختلاف پتانسیل مجموع برابر با اختلاف پتانسیل بین دو سر هر مقاومت است. و مقاومت معادل نیز برابر با جمع جبری هر یک از مقاومت‌هاست. برای شکل بالا که ترکیب دو مقاومت به صورت متوالی است روابط زیر برقرار است.
به طور کلی در به هم بستن متوالی مقاومتها، Req از تک تک مقاومت ها بیشتر است. پس اگر به جای دو مقاومت، n مقاومت متوالی داشته باشیم مقدار مقاومت معادل از رابطه زیر به دست می‌آید:
در ترکیب دو مقاومت به صورت متوالی، ولتاژ و توان دو مقاومت و انرژی مصرفی در مدت زمان معین و یکسان بین دو مقاومت با مقاومت نسبت مستقیم دارد. با توجه به این موضوع روابط زیر به دست می‌آید:
برای پاسخ به مسائل مربوط به مقاومت‌های متوالی باید روابط بین آنها را به خوبی فرا بگیرید.
در یک مدار الکتریکی جمع جبری جریان‌های ورودی به یک گره با جمع جبری جریان‌های خروجی آن گره یکسان است.
مقاومت‌های موازی
در به هم بستن مقاومتها به صورت موازی مدار دارای انشعاب می‌شود. مقاومت موازی به این معناست که هر دو سر هر مقاومت به هر دو سر مقاومت دیگر مستقیما به یکدیگر وصل شده‌اند. شکل زیر نمونه ای از اتصال دو مقاومت موازی است.
در مقاومت های موازی با توجه به اتصال دو سر مقاومتها با یکدیگر، پس اختلاف پتانسیل دو سر هر یک از مقاومت ها با یکدیگر برابر است. و اختلاف پتانسیل کل نیز برابر با اختلاف پتانسیل هر یک از مقاومت‌هاست. ضمنا با توجه به قاعده انشعاب جریان ورودی به گره برابر است با مجموع جریانهایی که در تمام مقاومتها وجود دارد. برای دو مقاومتی که به صورت موازی در شکل بالا به هم متصل شده‌اند روابط زیر برقرار است.
ضمنا مقدار مقاومت معادل در به بستن متوالی مقاومتها از رابطه زیر به دست می‌آید:
در به هم بستن مقاومت ها به صورت موازی جریان الکتریکی و توان و انرژی مصرفی در مدت معین و یکسان بین دو مقاومت با مقاومت نسبت عکس دارند
در به هم بستن موازی مقاومت ها، مقدار مقاومت معادل از مقدار هر کدام از مقاومت ها کمتر است.
مثال
در اینجا مثالی از به هم بستن مقاومت ها به صورت ترکیبی (هم موازی و هم متوالی) برای شما مطرح می‌شود:
در شکل زیر اگر آمپرسنج A1 عدد 0.2 آمپر را نمایش دهد. ولت سنج V2 و آمپرسنج A2 چه مقادیری نشان می‌دهند؟ نیروی محرکه باتری چند ولت است؟
پاسخ:
ولت سنج V2 مقدار 3 ولت و آمپرسنج A2 مقدار 0.45 آمپر را نمایش می دهد. نیروی محرکه باتری نیز 9 ولت می باشد. برای مشاهده پاسخ تشریحی این سوال ویدئوی آموزشی را مشاهده نمایید.
برای آشنایی بیشتر با مقاومت های متوالی و مقاومت های موازی و ترکیب مقاومت ها حتما ویدئو آموزشی را به طور کامل مشاهده کنید.
سوالات متداول
در به هم بستن متوالی مقاومتها، مقدار مقاومت معادل برابر با جمع جبری تمام مقاومت‌هاست. در نتیجه مقدار آن از مقدار هر یک از مقاومتها بیشتر است.
در به هم بستن موازی مقاومتها طبق قانون انشعاب جمع جبری جریانهایی که به مقاومت ها وارد می‌شود برابر با مقدار جریان ورودی است.
