Vastuksien kytkennät

Vaikka internet on pullollaan erilaisia selityksiä ja teorioita elektroniikasta ja komponenttien toiminnasta, niin tässä yritetään selittää Matti Meikäläisen kielellä elektroniikan perusasioita. Joten, perehdytäänpä vastuksilla tehtäviin kytkentöihin ja selvitetään rinnan- ja sarjaan kytkentöjen tarkoitukset, sekä miten niitä lasketaan.

Vastuksilla voidaan tehdä monenlaisia jänniä juttuja ja esimerkiksi lämpötilan mukaan "säätyvä" vastus on kätevä lämpömittarisovellutuksissa. Tässä ei nyt kuitenkaan perehdytä näihin erikoisempiin vastuksiin, vaan pysytään tavallisissa 0,25 wattia kestävissä vastuksissa.

Vastusten sarjaan kytkennät

Kun vastuksia kytketään sarjaan, niin kytkennän kokonaisresistanssi voidaan laskea erityisen helposti - lasket vain resistanssit yhteen. Helppoa. Mutta siis hetkinen, sarjaan kytkentä - mitäs se nyt tarkoittaakaan?

Viereinen kuva esittää kahden vastuksen sarjaan kytkentää. Kuvassa vastukset ovat kytketty peräkkäin, eli sarjaan. Väännetään rautalangasta vieläkin: siis vastuksen A toinen jalka menee vastuksen B toiseen jalkaan. "Ylimääräiset" jalat kytketään siihen kohtaan muuta kytkentää, missä kyseisen vastussarjan on oltava. Vastuksia voi olla sarjassa rajattomasti, mutta yleensä sarjaan kytketään vastuksia vain järjellisistä syistä, kuten tietyn resistanssiarvon saavuttamiseksi.

Asiaa helpottaa monesti se, että sarjaan kytkettyjä vastuksia voidaan ajatella yhtenä kokonaisena vastuksena kytkennässä. Esimerkiksi laskuissa tämä helpottaa ja monesti myös muissakin asioissa.

Sarjaan kytkettyjen vastuksien kokonaisresistanssi siis:

R_kok = R₁ + R₂ + . . . + R_n

Sarjaan kytketyille vastuksille jää jokaisen vastuksen yli eri jännitehäviö, joka lasketaan tietenkin ohmin lain kaavasta.

Vastusten rinnankytkennät

Vastuksia voidaan kytkeä myös rinnan. Parhaiten termin ehkä käsittää viereisestä kuvasta.

Vastukset A ja B on kytketty toistensa rinnalle ja virta pääsee kulkemaan kahta eri reittiä. Kummassakin reitissä kulkevan virran suuruuden määrää vastuksen arvo. Jos on kovin pieni vastus, niin virtaa kulkee paljon. Suurella vastuksella ei tietenkään virtaa voi paljoa kulkea. Suuri vastus tarkoittaa yleensä sellaista vastusta jonka resistanssi lähenee 1 megaohmia tai on sen yli. Tällöin kulkevan virran suuruus on mikroampeerien luokkaa.

Kytkennästä ei voida laskea kokonaisvastusta samalla tavalla, kuten sarjaan kytkennässä, sillä virta kulkee kahta eri reittiä (Tästä päästäisiin jouhevasti Kirchoffin lakeihin, mutta ei niistä nyt tällä kertaa). Kokonaisvastuksen suuruus voidaan kuitenkin määrittää kahden vastuksen rinnankytkennässä seuraavasti:

 
Kaava 1. 2 vastusta rinnan

Jos vastuksia on useampia, niin kokonaisresistanssi voidaan määrittää seuraavasti:

 
Kaava 2. Useamman vastuksen rinnankytkentä.

Eli lisättävien vastuksien arvot sijoitetaan kaavaan ja siitä vain lasketaan. Muista nyt kuitenkin, että käytät alempaa kaavaa silloin, kun vastuksia on enemmän kuin kaksi. Kaava 1 on nopea laskea kun on vain kahden vastuksen rinnankytkentä.

Takaisin