Vários resistores em série, em vez de usar um único resistor, têm alguma vantagem: o calor produzido pelos resistores de watts diferentes é diferente?

Tenho duas dúvidas, solicitando que você responda minhas dúvidas separadamente. :)

1) Preciso de uma resistência de 'X', então é melhor usar um único resistor de valor de 'X' ou resistência múltipla de r1 + r2 + r3 = 'X'? O que quero dizer é usar vários resistores em série, em vez de usar um único resistor, tem alguma vantagem? Isso reduzirá o superaquecimento dos resistores?

2) Considere um resistor de 1W 2k2 e um resistor de 1 / 4W 2k2. O calor produzido por resistores de diferentes watts é diferente? Qual resistor ficará mais aquecido nas mesmas condições (refiro-me à corrente, tensão etc., considerando que ambos os resistores são iguais)

Atenciosamente, Kiran.

O resistor de 1 W fica menos quente que o resistor de 1/4 W, se ambos dissiparem a mesma energia. O calor específico pode ser comparável, mas, devido à maior massa, o resistor de 1 W precisará de mais energia para obter o mesmo aumento de temperatura.

$^2$

Observe que os resistores só podem dissipar sua potência nominal em baixas temperaturas. A maioria deve ser reduzida acima da temperatura ambiente de 70 ° C, o que significa que quanto mais alto você ultrapassa essa temperatura, menos energia ela pode dissipar, até sua temperatura máxima, onde a dissipação permitida se torna zero.

Além de espalhar energia, você também pode precisar de alguns resistores em série para aplicações de alta tensão. Um resistor pode ser classificado em 160 V, então você não pode usá-lo em 230 V, mesmo que a corrente (e, portanto, a potência) seja muito baixa. 230 V CA é um pico de 325 V, então você precisará de 3 resistores em série.

É possível construir um resistor com resistência R, capaz de dissipar W watts, combinando n resistores de valor R / n em série ou R * n em paralelo; em ambos os casos, os resistores devem individualmente ser capazes de dissipar W / n watts, mesmo quando próximos. Pode-se também combinar diferentes valores de resistores em série ou paralelo, mas a parcela de energia dissipada por cada resistor seria proporcional à sua resistência para resistores com fio em série ou inversamente proporcional à sua resistência para com fio paralelo.

Em muitos casos, não importa se os resistores são conectados em série ou em paralelo; pode-se tomar a decisão com base na disponibilidade dos valores desejados do resistor. Existem alguns casos em que isso pode fazer a diferença:

• Se os resistores forem conectados em série, a tensão em cada resistor será uma fração da tensão em toda a cadeia. Por outro lado, com resistores com fio paralelo, todo resistor verá toda a tensão. Se for necessário um resistor capaz de suportar 1.000 volts, é possível construí-lo com dez resistores de 200 volts conectados em série (observe que é bom deixar alguma margem de segurança ao fazer essas coisas). Os resistores de fiação em paralelo não oferecem esse benefício.

• Se os resistores forem conectados em série, um resistor que falhar aberto fará com que toda a cadeia falhe; um resistor que falha em curto reduzirá a resistência da corda por sua parte na resistência. Se os resistores forem conectados em paralelo, um resistor que falhar aberto aumentará a resistência de toda a coluna, mas um resistor que falhar em curto fará com que a coluna inteira falhe em curto. Em alguns casos, um ou outro tipo de falha pode ter implicações de segurança inaceitáveis. Observe que, se uma corda do resistor for empurrada até o limite de tensão e se os resistores falharem em condições de sobretensão (o que é comum), quando um resistor falhar, poderá aumentar a tensão vista por outros resistores, causando a falha de todos eles (portanto, o necessidade de uma margem de segurança).

• Se os resistores forem conectados em paralelo, e sua resistência aumentar com o calor (como é típico), e um resistor começar a ficar mais quente que os outros, a parcela de energia dissipada por esse resistor será reduzida, fazendo com que outros resistores ocupem mais energia. A carga. Por outro lado, se esses resistores forem conectados em série, um resistor que fique mais quente que os outros aumentará sua participação na dissipação de energia. Esse efeito geralmente não é grave o suficiente para causar fuga térmica, mas geralmente significa que se deve fornecer alguma margem de segurança nas classificações de resistores (por exemplo, se for necessário dissipar 8 watts com resistores com fio em série, pode ser bom usar dez watts de um resistores em série; um resistor pode acabar dissipando mais do que sua parcela de 0,8 watts de energia, mas mesmo se um resistor acabar dissipando 25% a mais do que deveria,

Muitas vezes, não importa realmente se alguém coloca resistores em série ou em paralelo. Se o número de resistores que se deseja usar for um quadrado perfeito, pode-se construir um resistor de valor R usando n ^ 2 resistores com o mesmo valor. Conecte n séries de n resistores em paralelo ou conecte n grupos de n resistores paralelos em série. Ambas as abordagens oferecerão as mesmas classificações de resistência, tensão e potência; as diferenças estarão nos modos de falha e no comportamento de compartilhamento de carga.

No # 2, meu entendimento é que os dois resistores produzirão a mesma quantidade de calor. Um resistor de 1W é projetado para dissipar e tolerar os níveis mais altos de calor melhor do que um resistor de 1 / 4W, na troca de custo mais alto e um pacote maior.

Espero que seja esse o caso, porque estou prestes a construir um dispositivo usando resistores 12x 1ohm 10W, projetados exclusivamente para esquentar.

Pense em termos de queda de tensão. Se você tiver uma fonte de 10 volts com um resistor de 1 ohm em série com um resistor de 9 ohm conectado a ele, haverá 1 volt de queda no resistor de 1 ohm e 9 volts no resistor de 9 ohm. A resistência total (ignorando a resistência minuciosa dos cabos e juntas) será de 10 ohms. A lei de Ohms nos diz que a corrente no circuito é de 1 Amp. A energia, que é o que produz o calor, é o produto da corrente e da tensão, de modo que haverá 9 watts dissipados no resistor de 9 Ohm, mas apenas 1 no resistor de 1 Ohm. Isso é um pouco contra-intuitivo no começo, mas pense na maior resistência como tendo uma fonte de tensão maior que a menor. A corrente é sempre a mesma em qualquer lugar em um circuito em série; portanto, o maior deve dissipar mais calor. Se você conectasse esses resistores à mesma fonte individualmente,