Elektrický odpor v praxi, rezistor

• dosud jsme představovali el. odpor jako něco, co sice existuje, ale spíše je na obtíž, protože ho musí proud překonávat
• v praxi ale velmi často tohoto jevu využíváme
• součástka, která záměrně klade elektrickému proudu odpor se nazývá REZISTOR
  • rezistory jsou součástí každého elektronického zařízení
    • v rozhlasových a televizních přijímačích jich mohou být stovky
    • v počítačích jsou jich i tisíce
  • schematická značka:

• hodnoty odporu rezistorů se nevyrábějí úplně všechny, ale jen v určitých matematických řadách, nejčastěji např: řada E12:
  • 10; 12; 15; 18; 22; 27; 33; 39; 47; 56; 68; 82;
  • pokud tyto hodnoty násobíme 0,1; 1; 10; 100; 1000; atd. dostaneme hodnoty odporů rezistorů, které se vyrábějí
  • můžeme si tedy pořídit rezistory s odpory 1,8 Ω, 18 Ω; 180 Ω; 1,8 kΩ,...., nebo 3,3 Ω; 33 Ω; 330 Ω; 3,3 kΩ,....
  • ale nemůžeme pořídit rezistor s odporem 3 Ω; 30 Ω; 300 Ω; 3 kΩ....
• jsou okamžiky, kdy potřebujeme hodnotu odporu rezistoru, který se nevyrábí - např. jmenovaných 30 Ω
  • pak nám nezbyde nic jiného, než hodnotu získat poskládáním z rezistorů, které jsou k disposici, a to zapojením více rezistorů:
    • sériově (za sebou)
    • paralelně (vedle sebe)
    • kombinovaně: sério-paralelně

• viz obrázek:
  • máme dva rezistory R₁ a R₂ zapojené za sebou (sériově)
  • z obrázku plyne zásadní věc:
    • ZE ZDROJE TEČE POUZE JEDEN PROUD
      • obvod není větvený
      • proud nemá kudy jinudy téci
    • OBĚMA REZISTORY TEČE TEDY STEJNÝ PROUD
  • zato NAPĚTÍ zdroje se rozdělí na oba rezistory
    • jeho velikost je určena ohmovým zákonem, a tedy velikostí odporu jednotlivých rezistorů
  • platí:

• pro celý obvod platí Ohmův zákon - tedy - celkový proud je dán napětím zdroje U a odporem R obvodu:

• vyjádříme napětí:

• jelikož proud oběma rezistory je stejný a Ohmův zákon platí i pro oba rezistory odděleně, jednotlivá napětí na rezistorech pak budou:

• nyní jednotlivá napětí dosadíme do první rovnice (U = U₁ +U₂)

• celou rovnici vydělíme proudem I a dostaneme výsledný vztah pro výpočet celkového odporu sériově řazených rezistorů
  • vztah platí obecně i pro více rezistorů, tj. 3, 4 a více seriově zapojené - hodnoty odporů se vždy sčítají

• v úvodu je uvedeno,že napětí se dělí v poměru podle hodnoty odporu rezistorů

• po vykrácení proudu pak:

• ze vztahu je vidět, že čím větší odpor rezistoru, tím je na něm větší napětí (přímá úměrnost poměru)

• viz obrázek:
  • máme dva rezistory R₁ a R₂ zapojené vedle sebe (paralelně)
  • z obrázku plyne zásadní věc:
    • OBA JSOU PŘIPOJENY NA SVORKY ZDROJE
      • NA KONCÍCH OBOU JE STEJNÉ NAPĚTÍ
  • zato PROUD tekoucí ze zdroje se rozdělí na oba rezistory
    • jeho velikost je určena ohmovým zákonem, a tedy velikostí odporu jednotlivých rezistorů
  • platí:

• pro celý obvod platí Ohmův zákon - tedy - celkový proud je dán napětím zdroje U a odporem R obvodu:

• jelikož napětí na obou resistorech je stejn a Ohmův zákon platí i pro ně, proudy jednotlivými rezistory budou:

• nyní jednotlivé proudy dosadíme do první rovnice (I = I₁ +I₂)

• celou rovnici vydělíme napětím U a dostaneme výsledný vztah pro výpočet celkového odporu paralelně řazených rezistorů
  • vztah platí obecně i pro více rezistorů, tj. 3, 4 a více paralelně zapojených

• v úvodu je uvedeno,že proud se dělí v poměru podle hodnot odporu rezistorů

• po vykrácení napětí pak:

• ze vztahu je vidět, že čím větší odpor rezistoru, tím jím teče menší proud (nepřímá úměrnost poměru)

Pamatujte si pomůcku pro rychlou orientační kontrolu řešení:

• při výpočtu musí být hodnota odporu výsledku:
  • u sériového zapojení vždy větší, než než je největší hodnota odporu ze zapojených rezistorů
  • u paralelního zapojení vždy menší, než než je nejmenší hodnota odporu ze zapojených rezistorů

• je kombinace obou předchozích
• řeší se postupně po jednotlivých krocích - viz.příklady - dále:

1. příklad:
2. příklad:
3. příklad (vánoční):
4. příklad (zahradní):