Szeregowo Z Odbiornikiem O Rezystancji R 20

Szeregowo z odbiornikiem o rezystancji R = 20 Ω odnosi się do układu elektrycznego, w którym jeden lub więcej elementów, takich jak rezystory, są połączone szeregowo z odbiornikiem, którego rezystancja wynosi dokładnie 20 omów. Oznacza to, że prąd przepływa przez te elementy jeden po drugim, bez rozgałęzień.

Zrozumienie tego układu wymaga rozbicia na kilka kroków:

1. Definicja połączenia szeregowego: W połączeniu szeregowym, elementy są połączone jeden za drugim. Prąd elektryczny ma tylko jedną ścieżkę do pokonania. Wyobraź sobie łańcuch choinkowy – lampki są połączone szeregowo. Jeśli jedna lampka się przepali, cały łańcuch przestaje świecić (w uproszczeniu).
2. Rezystancja: Rezystancja (oznaczana literą R) to opór, jaki materiał stawia przepływowi prądu elektrycznego. Mierzy się ją w omach (Ω). Rezystor o rezystancji 20 Ω stawia umiarkowany opór przepływowi prądu.
3. Obwód z rezystorem 20 Ω: Mamy odbiornik, którego rezystancja jest ustalona na 20 Ω. To nasz punkt odniesienia. Ten odbiornik może być np. grzałką, diodą LED (jeśli uwzględnimy jej opór dynamiczny) lub dowolnym innym elementem zużywającym energię elektryczną.
4. Dodawanie elementów szeregowo: Teraz dodajemy inne elementy (np. rezystory) do naszego obwodu, jeden za drugim, przed lub za naszym odbiornikiem o rezystancji 20 Ω. Każdy z tych dodatkowych elementów zwiększa całkowitą rezystancję obwodu.

Obliczanie całkowitej rezystancji: W obwodzie szeregowym, całkowita rezystancja (R_całkowita) jest sumą rezystancji wszystkich elementów.

Przykład: Jeśli mamy rezystor o rezystancji 10 Ω połączony szeregowo z naszym odbiornikiem o rezystancji 20 Ω, to R_całkowita = 10 Ω + 20 Ω = 30 Ω.

Przykład: Jeśli dodamy jeszcze jeden rezystor o rezystancji 5 Ω, to R_całkowita = 10 Ω + 20 Ω + 5 Ω = 35 Ω.

Prawo Ohma: Znając całkowitą rezystancję i napięcie (U) w obwodzie, możemy obliczyć prąd (I) przepływający przez obwód za pomocą prawa Ohma: U = I * R_całkowita. Przekształcając wzór, otrzymujemy I = U / R_całkowita. Im większa rezystancja, tym mniejszy prąd przy stałym napięciu.

Praktyczne zastosowania:

• Ograniczanie prądu w diodach LED: Diodę LED (odbiornik) łączy się szeregowo z rezystorem (np. o rezystancji obliczonej tak, by przy napięciu 5V całkowita rezystancja obwodu zapewniła prąd 20mA) aby zapobiec jej uszkodzeniu przez nadmierny prąd. Odbiornik (dioda) ma pewną rezystancję dynamiczną.
• Dzielnik napięcia: Możemy użyć szeregowego połączenia rezystorów (jeden z nich może mieć rezystancję 20 Ω) do stworzenia dzielnika napięcia, obniżającego napięcie do pożądanego poziomu. Pozwala to na zasilanie elementów, które wymagają niższego napięcia niż dostępne źródło zasilania.

Zrozumienie połączeń szeregowych z odbiornikiem o określonej rezystancji jest fundamentalne w elektronice i pozwala na projektowanie oraz analizowanie wielu prostych i złożonych obwodów.