Un'associazione di 4 resistori da 30 ohm ciascuno, come si possono assemblarli in modo da ottenere una resistenza equivalente a 18 ohm?
Un'associazione di 4 resistori da 30 ohm ciascuno, come si possono assemblarli in modo da ottenere una resistenza equivalente a 18 ohm?
Chiaramente per ottenere 18 ohm, hai bisogno di alcune delle resistenze in parallelo.
Allora, di cosa hai bisogno in parallelo con un resistore da 30 ohm per ottenere 18?Risposta: 45 ohm.
Ora, hai un problema più semplice: come ottenere 45 ohm da tre resistori da 30 ohm.Dovrebbe essere ovvio!
Alcune delle risposte precedenti ti hanno già "dato un pesce", ma "insegnarti a pescare" è più utile a lungo termine IMO.
C'è una tecnica che ho trovato una volta in un libro di teoria dei grafi di Béla Bollobás di tutti i posti. Immagina di avere una rete di resistori in cui lo schema può essere disegnato senza incroci. Quindi per un dato potenziale applicato alla rete, misurare il potenziale e la corrente per ciascun resistore componente. Se si sostituisce ogni resistenza con una sottile piastra resistiva V unità di altezza e I unità di larghezza (V = IR quindi il rapporto di aspetto è la resistenza), i rettangoli si assemblano in un unico grande rettangolo il cui rapporto di aspetto è la resistenza equivalente e ogni giunzione mostra come una linea orizzontale.
Questo suggerisce un modo per cercare una rete di resistori: prendi quattro rettangoli di 30 unità di altezza e 1 di larghezza, e vogliamo trovare un modo per ridimensionare i rettangoli e assemblarli in un rettangolo che è 18 volte più alto di quanto non sia di larghezza.
Per una visualizzazione più semplice, poiché tutte le resistenze sono uguali, possiamo ridimensionare tutto verticalmente: il problema è fare un rettangolo 18:30 (cioè 3: 5) da quattro quadrati. A titolo illustrativo, ho trovato penso che ogni possibile dimensione di rettangolo e resistenza che puoi ottenere con questi quattro resistori, ma conoscere 3: 5 è la dimensione target può velocizzare la ricerca.
(Modifica: ho dimenticato 1: 4, dando 7,5 e 120 ohm.)
La resistenza equivalente è 30 volte le proporzioni del rettangolo. Non è necessario fare alcun tipo di riduzione dei circuiti in serie / parallelo. Un bonus interessante è che ruotando il rettangolo, ottieni un circuito la cui resistenza è il reciproco di 30 volte del circuito originale.
Il metodo del rettangolo può essere in qualche modo utile nel caso di una rete che non può essere ridotta usando le equazioni serie / parallele, anche se penso che questo possa essere fatto con una trasformazione delta-stella:
simula questo circuito - Schema creato utilizzando CircuitLab
Mettine due in parallelo, taglia le resistenze a 18R, quindi getta il resto nel cestino delle parti per dopo.
https://hackaday.com/2017/04/10/hackaday-trims-its-own-resistors/
Oppure, supponendo che siano resistori al 10%, trova quelli che si trovano nella parte bassa (27R) e mettine due in serie, mettendoli in parallelo con un 27R.Metti l'ultimo nel cestino delle parti per dopo.
simula questo circuito - Schema creato utilizzando CircuitLab
simula questo circuito - Schema creato utilizzando CircuitLab
riporta in negozio le quattro resistenze da 30 ohm e chiedi una resistenza da 18 ohm
Invece di cercare un resistore da 18 ohm, cerca un conduttore la cui conduttanza sia 1/18 siemens .
Hai quattro conduttori di 1/30 siemens .
Quando si parallel conduttori, la loro conduttanza aggiunge semplicemente.
Posizionare i conduttori in series richiede una matematica abbastanza complicata **, quindi invertirli nuovamente in resistori per quella matematica, perché le resistenze in serie si aggiungono semplicemente.
** 1 / (1 / C1 + 1 / C2) ... Ti sembra familiare?