Jak se počítá výsledný odpor?

Jak se počítá výsledný odpor elektrického obvodu?

Výpočet celkového odporu elektrického obvodu závisí na způsobu zapojení jednotlivých rezistorů. Existují dva základní způsoby: zapojení sériové a paralelní. Rozdíl v zapojení zásadně ovlivňuje výsledný odpor. Pojďme si oba případy podrobněji rozebrat.

1. Zapojení sériové:

Představte si řadu rezistorů za sebou, jako perličky na niti. Proud protéká každým rezistorem postupně. V tomto případě se celkový odpor (R_celk) vypočítá prostým sečtením jednotlivých odporů (R₁, R₂, R₃…):

R_celk = R₁ + R₂ + R₃ + …

Například, pokud máme tři rezistory s odpory 10 Ω, 20 Ω a 30 Ω zapojené sériově, bude celkový odpor:

R_celk = 10 Ω + 20 Ω + 30 Ω = 60 Ω

Z tohoto jednoduchého vzorce vyplývá, že při sériovém zapojení se celkový odpor vždy zvyšuje s každým přidaným rezistorem. Tento způsob zapojení se používá například v jednoduchých řetězcích LED diod, kde je nutné rozdělit napětí na jednotlivé součástky.

2. Zapojení paralelní:

V paralelním zapojení jsou rezistory připojeny k oběma svorkám zdroje napětí paralelně, vedle sebe. Proud se v tomto případě rozděluje mezi jednotlivé větve obvodu. Výpočet celkového odporu je v tomto případě složitější a řídí se vztahem:

1/R_celk = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + …

Abychom získali celkový odpor R_celk, je nutné převrátit výslednou hodnotu.

Pro náš příklad tří rezistorů s odpory 10 Ω, 20 Ω a 30 Ω zapojených paralelně, postupujeme následovně:

1/R_celk = 1/10 Ω + 1/20 Ω + 1/30 Ω = (6 + 3 + 2) / 60 Ω = 11/60 Ω

R_celk = 60 Ω / 11 ≈ 5,45 Ω

Jak vidíme, paralelní zapojení vede k snížení celkového odporu. Čím více rezistorů paralelně zapojíme, tím menší bude celkový odpor. Tento princip se využívá například v rozvodech elektřiny, kde paralelní zapojení umožňuje rozdělení proudu do více spotřebičů.

Závěr:

Výpočet výsledného odporu je klíčový pro pochopení chování elektrického obvodu. Znalost rozdílů mezi sériovým a paralelním zapojením a příslušných vzorců je nezbytná pro návrh a analýzu nejrůznějších elektronických zařízení. V komplexnějších obvodech, obsahujících jak sériové, tak paralelní zapojení, je nutné postupně řešit jednotlivé části obvodu, abychom dospěli k celkovému výsledku.