Redna i paralelna veza otpornika, kondenzatora,…

Redna i paralelna veza otpornika se uči još u osmom razredu osnovne škole. U prvoj godini iz elektrotehnike se detaljno obrađuje ova oblast. Dobar deo učenika savlada ovu lekciju, i teorijski, i na maketama. Međutim, kada se dođe do primene i praktične realizacije, čak i jednostavnih električnih kola, nastaju problemi. Evo i jednostavnih zadataka koje ćemo rešavati kasnije u postu. (Moje mišljenje je da se na složenije zadatke prelazi tek kada učenici shvate ove jednostavnije zadatke.)

Kod otpornika je jednostavno. Međutim, postoje  komponente kod kojih je važan i polaritet (elektrolitski kondenzatori, diode, baterije). Zato, krećemo od baterija.

Redna i paralelna veza baterija

Kod redne veze, plus (+) jedne baterije se povezuje sa minusom (-) druge, i td. (kao na daljincu za TV) Kod paralelne veze, plus svih baterija je povezan na istu tačku, dok je minus svih baterija na drugu tačku. Ovaj način povezivanja važi i za druge komponente koje imaju plus i minus.

Rednom vezom povećavate, tj. sabirate napon. Paralelnom vezom samo povećavate kapacitet tj. dužinu rada nekog uređaja. Pogledajte sliku. Primer je sa baterijom od 1,5V i 2000mAh.

Redno vezane sijalice

Evo jednog primera iz prakse.  Majstori često koriste dve sijalice vezane na red kako bi u razvodnoj kutiji na zidu, u onoj “gužvi”, otkrili koji je mrežni provodnik faza a koji nula.

Ako se dodirnu dva provodnika koji su faza, napon između njih je 400V ali sijalice neće da pregore jer se napon na rednoj vezi raspodeli, tako da je na svakoj sijalici 200V, i one svetle uobičajeno. Ako dodirnete fazu i nulu tj. 230V napon se ponovo podeli na rednoj vezi, tako da sijalice sada rade na po 115V i svetle jako slabo.

Redna i paralelna veza otpornika

Redna i paralelna veza kondenzatora

Zadatak sa kondenzatorima – redna i paralelna veza.

Pomoću RLC metra,  izmerite kapacitivnost dva elektrolitska kondenzatora. Zatim izračunajete kolika bi bila ekvivalentna kapacitivnost za rednu vezu, a kolika za paralelnu vezu. Zalemite, i ponovnim merenjem proverite rezultatat.

Rešenje zadataka sa početka posta

Zadatak 1. Prvo šta treba da uradimo je da definišemo čvorove i obeležimo struje u kolu. Sledeći korak je da utvrdimo koji elementi su između istih čvorova, i na taj način odredimo gde je redna a gde paralelna veza otpornika. Očigledno je da su dva otpornika R2 u jednoj grani redno vezana. Otpornik R1 sa desne strane može da zbuni jer je postavljen u gornjem delu, međutim kad se bolje pogleda, njegovi krajevi su između tačaka A i B, što znači da je na istom potencijalu kao i R3 odnosno da je paralelno vezan sa R3. Kada se sada šema skicira drugačije, zadatak postaje jasan.

Zadatak 2. Ovo je jednostavniji primer zato što su sve grane na 15V tako da se struje izračunavaju jednostavno. Može da zbuni dioda (na linku je objašnjenje kako se računa vrednost otpornosti u grani sa diodom, kako bi ona svetlela). Međutim, da bi ona svetlela, potrebno je da struja u toj grani bud 20mA što znači da je struja I4 poznata, odnosno to je u stvari struja diode. Sa druge strane, kada dioda svetli, napon na diodi je 2V, tako da se Rx jednostavno računa.

Za kraj posta, NAGRADNI ZADATAK

Od SLOŽENIJIH zadataka, ovaj je NAJLAKŠI. Da ne bude da se samo bavimo sa jednostavnim primerima. Učenici koji planiraju da studiraju, ne bi trebali da odustanu od ovog zadatka.