Połączenie mieszane rezystorów i ich rezystancja zastępcza

[t_m]

Cześć. W ramach treningu po początkowych lekcjach z kursu elektroniki poziom I wymyśliłem sobie połączenie mieszane rezystorów celem policzenia ich rezystancji zastępczej oraz sprawdzenia wyniku w praktyce poprzez pomiar. Układ wygląda następująco:

R1 = R8 = 1000 Ω, R2 = 10000 Ω, R3 = R6 = R7 = 330 Ω, R4 = R5 = 100 Ω

Zacząłem od zastąpienia rezystorów R1, R2, R3 i R4 rezystorem R1234 jako że są one połączone równolegle.

Rezystancja R1234 = 71 Ω obliczona ze znanego wzoru na połączenie równolegle zgadzała się z pomiarem (71,9 Ω).

Lekko przerysowuje układ tzn. obracam rezystor R1234 o 90 stopni gdyż uważam, że nie zmieni to w żaden sposób funkcjonalności układu. Wówczas widać gołym okiem, że rezystory R1234 i R5 są połączone równolegle.

R12345 = 42 Ω. Układ, na którym się zatrzymałem znajduje się poniżej.

Nie wiem czemu ale w tym momencie trochę się pogubiłem. Z jednej strony wydaje mi się, wszystkie pozostałe rezystory są połączone szeregowo, z drugiej zaś gdybyśmy zastąpili rezystory R6, R7 i R8 jednym przyjmując, że są one połączone szeregowo to zostanie nam rezystor R12345 i R678, które z kolei połączone są równolegle. Mam mały mętlik w głowie i proszę o pomoc z właściwym odczytem tego układu. Generalnie wszystkie wskazówki jak rozróżniać połączenie szeregowe od równoległego w bardziej skomplikowanych przypadkach będą pomocne. Nie ma problemu gdy są połączone tylko 2 rezystory, ale jak jest ich więcej to czasami mam wrażenie, że widzę dwa typy połączeń naraz jak w przypadku powyżej.

Mam też pytanie w których miejscach należy przyłożyć sondy pomiarowe multimetru aby pomierzyć opór zastępczy dla całego układu. Czy wystarczy na początku i na końcu tj. na prawo od R1 i R4? Uzyskałem wówczas pewien wynik, ale nie wiem czy odnosi się on do rezystancji zastępczej całego układu.

Ostatnia sprawa: załóżmy, że składam taki układ na płytce stykowej i zasilam go baterią 9V. Gdzieś kiedyś przeczytałem, że nie należy mierzyć rezystancji zastępczej na układzie z podpiętym źródłem zasilania. Czy to prawda i jeśli tak, to dlaczego?

[RFM]

4 godziny temu, t_m napisał:

Gdzieś kiedyś przeczytałem, że nie należy mierzyć rezystancji zastępczej na układzie z podpiętym źródłem zasilania. Czy to prawda i jeśli tak, to dlaczego?

Nie tylko zastępczej ale każdej metodzie (nazwijmy bezpośredniej ale to złe stwierdzenie, próbuję jakoś obrazowo przedstawić problem). Kiedyś rezystancję mierzyło się ("bezpośrednio") przez pomiar spadku napięcia na rezystancji, wynik był nieliniowy., Teraz mierzy się wymuszając przepływ prądu przez źródło prądowe, wynik jest liniowy. To tak w skrócie, ważne, ze przykładasz jakieś napięcie na mierzoną rezystancję aby zmierzyć ową rezystancję. Jak do tego napięcia dodasz zewnętrzne źródło to wynik będzie sfałszowany.

Możesz natomiast mierzyć rezystancję w sposób pośredni (co tak naprawdę robią multimetry) i wyliczyć ją z przepływającego prądu i napięcia pomiarowego.

Aktualizacja:

Co do pomiarów bezpośrednich i pośrednich. Bezpośrednio mierzy się napięcie i/lub prąd. W multimetrach najczęściej napięcie (zauważ, że błąd pomiarowy jest najmniejszy dla napięcia), prąd mierzy się przez spadek napięcia na znanej rezystancji. Można, kiedyś tak bywało w ustrojach pomiarowych, mierzyć prąd (wtedy cechą charakterystyczną jest prąd ustroju ale przy pomiarze napięcia też jest taka wartość), w takim przypadku napięcie mierzy się z posobnikiem. Trochę to wszystko zagmatwane w czasach mierników cyfrowych a sytuacji nie ułatwia, że chciałem napisać w miarę prosto. Paradoksalnie wiedza podstawowa, wraz z rozwojem techniki, stała się wiedza magiczną.

Kto by się przejmował, w dzisiejszych czasach, rezystancja wewnętrzna miernika 10Mohm? Kiedyś było to to powszechnym problemem, rezystancja 100k lub nawet 10k, teraz, niby 10M to dużo, czy na pewno? W obwodzie wejściowym wzmacniacza operacyjnego znajduje się rezystor szeregowy 1M. Przyłączenie miernika o rezystancji wejściowej 10M spowoduje sfałszowanie wyniku pomiaru o 10%! Kiedyś nie było to problemem, bo raczej wzmacniacze nie pracowały z takimi rezystancjami, bo zależność rezystancja-szybkość pracy nadal obowiązuje.

Elementarna wiedza nadal ma zastosowanie. Próby pomiaru częstotliwości oscylatora sondą oscyloskopową, nawet z dzielnikiem 1:10 (nie z powodu amplitudy ale pojemności) mogą wprowadzić w osłupienie a nawet doprowadzic do zerwania drgań (przy 1:1 to prawie pewne).

[Elvis]

@t_m wydaje mi się, że powinieneś zacząć jeszcze raz od narysowania schematu. To co nam przedstawiłeś nie bardzo ma sens - już na pierwszym schemacie masz zwarte wejście z wyjściem, więc rezystancja wynosi po prostu 0. Popatrz na lewe strony rezystorów R1-R4, przecież one są połączone ze sobą oraz zarówno z wejściem i wyjściem. Chyba nie o to chodziło 🙂

[t_m]

Dzięki za pomoc. Poświęcę więcej czasu na podstawy, tak będzie najlepiej. Schemat póki co zastawiam i wrócę do niego jak będę w stanie zrozumieć dlaczego jest absurdem.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Treker (Damian Szymański)]

12 minut temu, t_m napisał:

wrócę do niego jak będę w stanie zrozumieć dlaczego jest absurdem

Prąd jest "leniwy" i płynie tam, gdzie jest najmniejszy opór - po co ma się przeciskać przez ścieżki, na których jest duży opór 😉 Na Twoim schemacie zdecydowana większość prądu wejdzie jednym zaciskiem i przepłynie natychmiast do drugiego (ścieżka zaznaczona na zielono). Reszta układu nie będzie tutaj odgrywała praktycznie żadnego znaczenia. Ścieżka zaznaczona na zielono stawia najmniejszy opór, bo nie ma tam żadnego rezystora 🙂

@t_m, czy teraz jest to trochę jaśniejsze?

[t_m]

Tak, teraz jest o wiele jaśniej. Dzięki za te wyjaśnienie z "leniwym prądem", dosyć dobrze obrazuje całą sytuację.

Wymyślając ten schemat miałem w głowie tylko i wyłącznie rezystory i ich połączenia. Potem uznałem, że w ramach sprawdzenia wyników mógłbym je pomierzyć i dorysowałem resztę układu z baterią, jak widać byle jak. Niemniej planu nie zmieniam, wracam do podstaw a ten schemat będę miał w głowie ku przestrodze.

Dzięki wszystkim za pomoc.