Elektronik Komponenten: Kombinationswiderstände in Serie und Parallel - Dummies

Es gibt zwei grundlegende Möglichkeiten, um Widerstände in einer elektronischen Schaltung zu kombinieren: in Reihe (von Ende zu Ende) und parallel (Seite nebenbei). Im Folgenden wird erklärt, wie Sie den Gesamtwiderstand eines Netzwerks von Widerständen in Reihe und parallel berechnen.

Sie müssen Ihre Denkgrenze einstellen, wenn Sie die mathematischen Berechnungen ausführen, die zur Berechnung von Parallelwiderständen erforderlich sind. Die Mathematik ist nicht schrecklich kompliziert, aber auch nicht trivial.

Widerstände in Reihe kombinieren

Die Berechnung des Gesamtwiderstands für zwei oder mehr Widerstände, die in Reihe hintereinander aufgereiht sind, ist einfach: Sie addieren einfach die Widerstandswerte, um den Gesamtwiderstand zu erhalten…

Wenn Sie beispielsweise 1, 100 Ohm Widerstand benötigen und keinen 1, 100 Ω Widerstand finden können, können Sie einen 1000-Ω-Widerstand und einen 100-Ω-Widerstand in Reihe schalten. Wenn Sie diese beiden Widerstände addieren, erhalten Sie einen Gesamtwiderstand von 1, 100 Ω.

Sie können mehr als zwei Widerstände in Reihe schalten, wenn Sie möchten. Sie addieren einfach alle Widerstände, um den Gesamtwiderstandswert zu erhalten. Wenn Sie beispielsweise einen Widerstandswert von 1, 800 Ω benötigen, können Sie einen Widerstand von 1 kΩ und acht 100 Ω-Widerstände in Reihe verwenden.

Hier haben die beiden Kreise identische Widerstände. Die Schaltung auf der linken Seite erledigt die Aufgabe mit einem Widerstand; die Schaltung rechts macht es mit drei. Somit sind die Schaltkreise äquivalent.

Jedes Mal, wenn Sie zwei oder mehr Widerstände in einer Schaltung in Reihe schalten, können Sie einen einzelnen Widerstand ersetzen, dessen Wert die Summe der einzelnen Widerstände ist. Ebenso können Sie, wenn Sie einen einzelnen Widerstand in einer Schaltung sehen, zwei oder mehr Widerstände in Reihe schalten, solange sich ihre Werte auf den gewünschten Wert addieren.

Der Gesamtwiderstand von Widerständen in Reihe ist immer größer als der Widerstand von einem der einzelnen Widerstände. Das liegt daran, dass jeder Widerstand seinen eigenen Widerstand zur Summe hinzufügt.

Widerstände parallel kombinieren

Sie können Widerstände auch parallel kombinieren, um äquivalente Widerstände zu erzeugen. Die Berechnung des Gesamtwiderstands für Widerstände parallel ist jedoch etwas komplizierter als die Berechnung des Widerstandes für Widerstände in Reihe.

Wenn Sie zwei Widerstände parallel schalten, kann gleichzeitig Strom durch beide Widerstände fließen. Obwohl jeder Widerstand seine Aufgabe hat, den Strom zurückzuhalten, ist der Gesamtwiderstand von zwei parallelen Widerständen immer geringer als der Widerstand von jedem der Widerstände, weil der Strom zwei Wege hat, durch die er gehen kann.

Wie berechnet man den Gesamtwiderstand für Widerstände parallel? Sehr vorsichtig. Hier sind die Regeln:

• Erstens der einfachste Fall: Widerstände gleichen Werts parallel. In diesem Fall können Sie den Gesamtwiderstand berechnen, indem Sie den Wert eines der einzelnen Widerstände durch die Anzahl der Widerstände parallel teilen. Zum Beispiel beträgt der Gesamtwiderstand von zwei parallelen Widerständen von 1 kΩ 500 Ω und der Gesamtwiderstand von vier Widerständen mit 1 kΩ beträgt 250 Ω.

  Leider ist dies der einzige Fall, der einfach ist. Die Mathematik, wenn die parallelen Widerstände ungleiche Werte haben, ist komplizierter.

• Wenn nur zwei Widerstände mit unterschiedlichen Werten beteiligt sind, ist die Berechnung nicht zu schlecht:

  

  In dieser Formel sind R1 und R2 die Werte der beiden Widerstände.

  Hier ein Beispiel, basierend auf einem 2 kΩ und einem 3 kΩ Widerstand parallel:

  

• Bei drei oder mehr parallelen Widerständen fängt die Berechnung an, wie Raketenwissenschaft auszusehen:

  

  Die Punkte am Ende der Ausdruck zeigt an, dass Sie die Kehrwerte der Widerstände für so viele Widerstände addieren, wie Sie haben.

  Falls Sie verrückt genug sind, um diese Art von Mathematik tatsächlich ausführen zu wollen, ist hier ein Beispiel für drei Widerstände, deren Werte 2 kΩ, 4 kΩ und 8 kΩ sind:

  

  Wie Sie sehen können, das Endergebnis ist 1, 142. 857 Ω. Das ist mehr Präzision, als Sie vielleicht wollen, also können Sie es sicher auf 1, 142 Ω oder vielleicht sogar 1, 150 Ω abrunden.