Проиллюстрировано так:
Я потребляю больше тока в первом случае, чем во втором случае? Будет ли это быстрее разряжать 9-вольтовую батарею?
Ответить на вопрос с предоставленной информацией невозможно.
Что имеет значение, так это общее эффективное сопротивление от питания до земли. Сопротивление может быть в одном теле или во многих телах и оставаться одним и тем же. Но, очевидно, возможно иметь 4 тела (как в вашем примере), которые не эквивалентны одному резистору.
Ток = Вольт деленное на сопротивление.
если общий ток на ваших диаграммах одинаков в каждом случае, то два набора сопротивлений эквивалентны. По причинам, которые можно объяснить, но я не буду здесь вдаваться
Итак, если R5 = Rэффективно, то ситуации идентичны.
Если R5 > Rэффективный, то версия с четырьмя резисторами будет разряжать батарею быстрее.
Если R5 < Rэффективно, то вариант с одним резистором будет разряжать батарею быстрее.
Если R5 =, скажем, 1000 Ом, то если R1=R2=R3=R4 = 4000 Ом каждый, то Rэффективное = 1000 Ом, и ситуация будет идентичной.
Проверка:
Коэффициент = 1 / [1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4] Коэффициент = 1/[1/4000 + 1/4000 + 1/4000 + 1/4000] = 1/[4/4000
] = 1/1/1000 = 1000 Ом = R5.
Пример воды:
Примеры с водой часто бывают полезны. Они всегда совершенны, но часто очень полезны.
Представьте себе реку с определенным расходом через гладкое плоскодонное вертикальное русло. Представьте себе канал шириной 16 футов и глубиной 3 фута. Скорость потока в секунду имеет значение, но она будет одинаковой во всех случаях.
Если вы разделите канал на 2 канала шириной 8 футов каждый с одинаковым материалом и сторонами и т. д., вы получите идентичный результат*. [[* В неудобном реальном мире могут оказывать некоторое влияние сопротивление боковых сторон каналов и другие факторы. Пока их можно игнорировать]].
Теперь разделите канал на 4 канала шириной 4 фута каждый, но в остальном идентичных одному каналу. Это эквивалент резисторов, эквивалентных в вашем исходном запросе.
.
.
Распечатайте его в большом размере, поместите в рамку и повесьте на стену своего кабинета. Это основа множества схемных расчетов.
Здесь нас интересует ток, поэтому мы перестраиваем уравнение:
Это означает, что более высокое напряжение на резисторе приводит к более высокому току, а более высокое значение резистора дает более низкий ток. Все сопротивления и напряжение на каждом резисторе тоже одинаковое , поэтому для каждого резистора
и общий ток в вашей левой схеме , или в 4 раза больше тока вашей правой схемы.
Этот более высокий ток будет разряжать вашу батарею в четыре раза быстрее.
Для дополнительной оценки:
любое количество параллельных резисторов можно заменить одним. Мы знаем напряжение на нем, это
, а общий ток, т.е.
, далее опять по закону Ома
Это означает, что 4 одинаковых резистора, включенных параллельно, можно заменить одним. их значение и более общее одинаковые резисторы, включенные параллельно, можно заменить одним резистором их ценность.
Отметка
Шубхам