Yleiskuva

Vastaava resistanssi on yksi vastusarvo, jolla vastusryhmä voidaan korvata ilman että virtalähteestä otettu kokonaisvirta muuttuu. Se on peruspiirianalyysin hyödyllisimpiä käsitteitä, koska sen avulla kytkentä voidaan yksinkertaistaa ennen Ohmin lain käyttöä. Tämä laskuri vertaa samoja neljää vastusarvoa kokonaan sarjaan ja kokonaan rinnan kytkettyinä. Lisäksi se arvioi virran, tehon, ensimmäisen vastuksen jännitehäviön ja konduktanssin valitulla syöttöjännitteellä.

Työkalu sopii elektroniikan opiskeluun, harrasteprojekteihin, laboratoriomuistiinpanoihin, koekytkentöjen tarkistamiseen ja alustaviin mitoituksiin. Se ei mallinna kaikkia mahdollisia sekakytkentöjä, mutta se näyttää nopeasti kahden yleisimmän vastusjärjestelyn eron. Sarja- ja rinnankytkennän näkeminen rinnakkain auttaa ymmärtämään, miksi samat osat voivat johtaa hyvin erilaisiin virtoihin.

Näin käytät laskuria

Syötä enintään neljän vastuksen resistanssit. Laskuri olettaa, että kaikki neljä ovat mukana kytkennässä. Jos todellisessa piirissä on vähemmän osia, käyttämättömälle haaralle voi antaa hyvin suuren arvon karkeana avoimen haaran arviona, mutta kahden tai kolmen vastuksen erillinen lasku on usein selkeämpi. Syötä myös koko vastusverkon yli vaikuttava jännite. Jännite vaikuttaa vain virtaan, tehoon ja jännitehäviöön; vastaava resistanssi riippuu pelkistä vastusarvoista.

Sarjatulos kuvaa ketjua, jossa sama virta kulkee jokaisen vastuksen läpi peräkkäin. Rinnakkaistulos kuvaa kytkentää, jossa kaikki vastukset ovat samojen kahden solmun välissä ja jokainen haara näkee koko syöttöjännitteen.

Kaavat

Sarjakytkennässä resistanssit lasketaan suoraan yhteen:

R_sarja = R1 + R2 + R3 + R4

Rinnankytkennässä konduktanssit lasketaan yhteen, joten vastaava resistanssi on:

R_rinnan = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4)

Ohmin laki antaa virran:

I = V / R

Teho lasketaan kaavalla P = V × I, mikä vastaa koko verkolle kaavaa V^2 / R. Ensimmäisen vastuksen jännitehäviö sarjassa on I_sarja × R1. Rinnankytkennän konduktanssi näytetään millisiemenseinä, jotta pienet arvot ovat helpompia lukea.

Esimerkki

Jos vastukset ovat 100, 220, 330 ja 470 ohmia, sarjaresistanssi on 1 120 ohmia. Kun syöttöjännite on 12 volttia, sarjakytkennän virta on melko pieni, koska jokainen vastus kasvattaa kokonaisvastusta. Rinnakkaisresistanssi on paljon pienempi, koska virralla on useita haaroja. Samalla 12 voltin jännitteellä rinnankytkentä ottaa huomattavasti enemmän virtaa ja hävittää enemmän tehoa.

Tämä vertailu on tärkeä käytännön suunnittelussa. Rinnankytketty vastusverkko voi kuormittaa pientä virtalähdettä, vaikka yksittäiset vastusarvot vaikuttaisivat turvallisilta. Sarjakytkentä voi pienentää virtaa, jakaa jännitettä ja suojata komponentteja, mutta se voi myös kuluttaa jännitevaraa.

Tulkinta ja turvallisuus

Vastaava resistanssi auttaa arvioimaan piirin toimintaa, mutta se ei riitä koko suunnitteluksi. Todellisilla vastuksilla on toleranssi, lämpötilakerroin, enimmäisjännite ja teholuokitus. Laskettu teho pitää verrata vastuksen sallittuun tehoon riittävällä marginaalilla. Esimerkiksi 0,23 watin häviö ei automaattisesti sovi 0,25 watin vastukselle ilman lämmön, kotelon, ilmankierron ja toleranssien huomiointia.

Laskuri on tarkoitettu pienjännitteiseen analyysiin ja opetukseen. Älä käytä sitä ainoana perusteena verkkosähköön, suurienergisiin akkuihin, ajoneuvoihin, lääkintälaitteisiin tai turvallisuuskriittisiin piireihin. Noudata soveltuvia sähkömääräyksiä ja käytä pätevää ammattilaista.