Múltiples resistencias en serie en lugar de usar una sola resistencia tiene alguna ventaja: ¿el calor producido por las resistencias de diferentes vatios es diferente?

Tengo dos dudas, solicitándote que respondas mis dudas por separado. :)

1) Necesito una resistencia de 'X', entonces, ¿es mejor usar una sola resistencia de valor 'X' o resistencia múltiple de r1 + r2 + r3 = 'X'? ¿Lo que quiero decir es que usar múltiples resistencias en serie en lugar de usar una sola resistencia tiene alguna ventaja? ¿Reducirá el sobrecalentamiento de las resistencias?

2) Considere una resistencia de 1W 2k2 y una resistencia de 1 / 4W 2k2. ¿El calor producido por resistencias de diferentes vatios es diferente? Qué resistencia se calentará más en las mismas condiciones (quiero decir, la corriente, el voltaje, etc., dado que ambas resistencias son las mismas)

Saludos, Kiran.

La resistencia de 1 W se calentará menos que la resistencia de 1/4 W si ambas disipan la misma potencia. El calor específico puede ser comparable, pero debido a la mayor masa, la resistencia de 1 W necesitará más potencia para obtener el mismo aumento de temperatura.

$^2$

Tenga en cuenta que las resistencias solo pueden disipar su potencia nominal a bajas temperaturas. La mayoría debe reducirse por encima de la temperatura ambiente de 70 ° C, lo que significa que cuanto más alto supere esa temperatura, menos potencia puede disipar, hasta su temperatura máxima, donde la disipación permitida se convierte en cero.

Además de distribuir la energía, es posible que necesite un par de resistencias en serie para aplicaciones de alto voltaje. Una resistencia puede estar clasificada a 160 V, entonces no puede usarla para 230 V, incluso si la corriente (y, por lo tanto, la potencia) es muy baja. 230 V CA es 325 V pico, por lo que necesitará 3 resistencias en serie.

Es posible construir una resistencia con resistencia R, capaz de disipar W vatios, combinando n resistencias de valor R / n en serie o R * n en paralelo; En cualquier caso, las resistencias deben ser capaces de disipar W / n vatios individualmente, incluso cuando estén cerca. También se podrían combinar diferentes valores de resistencias en serie o en paralelo, pero la proporción de potencia disipada por cada resistencia sería proporcional a su resistencia para resistencias cableadas en serie, o inversamente proporcional a su resistencia para cableado paralelo.

En muchos casos, no importará si las resistencias están conectadas en serie o en paralelo; uno podría tomar la decisión basada en la disponibilidad de los valores de resistencia deseados. Sin embargo, hay algunos casos en los que puede marcar la diferencia:

• Si las resistencias están cableadas en serie, el voltaje en cada resistencia será una fracción del voltaje en toda la cadena. Por el contrario, con resistencias cableadas en paralelo, cada resistencia verá el voltaje completo. Si se necesita una resistencia que pueda manejar 1,000 voltios, se podría construir con diez resistencias de 200 voltios cableadas en serie (tenga en cuenta que es bueno dejar un margen de seguridad al hacer tales cosas). Las resistencias de cableado en paralelo no ofrecen tal beneficio.

• Si las resistencias están conectadas en serie, una resistencia que no se abre hará que la cadena entera falle al abrirse; Una resistencia que falla en cortocircuito reducirá la resistencia de la cadena por su parte de la resistencia. Si las resistencias están conectadas en paralelo, una resistencia que no se abre aumentará la resistencia de toda la cadena, pero una resistencia que falla en cortocircuito hará que toda la cadena falle en corto. En algunos casos, uno u otro tipo de falla puede tener implicaciones de seguridad inaceptables. Tenga en cuenta que si una cadena de resistencia empuja a su límite de voltaje, y si las resistencias fallan en cortocircuito en condiciones de sobretensión (lo cual es común), cuando una resistencia falla puede aumentar el voltaje visto por otras resistencias, causando que todas fallen (por lo tanto, el necesidad de un margen de seguridad).

• Si las resistencias están conectadas en paralelo, y su resistencia aumenta con el calor (como es típico), y una resistencia comienza a calentarse más que las otras, la proporción de potencia disipada por esa resistencia se reducirá, lo que provocará que otras resistencias absorban más la carga. Por el contrario, si tales resistencias están conectadas en serie, una resistencia que se calienta más que las demás aumentará su participación en la disipación de potencia. Este efecto generalmente no es lo suficientemente severo como para causar fugas térmicas, pero generalmente significa que se debe proporcionar un margen de seguridad en las clasificaciones de resistencia (por ejemplo, si se necesita disipar 8 vatios con resistencias cableadas en serie, puede ser bueno usar diez vatios de un vatio resistencias en serie; una resistencia puede terminar disipando más de su parte de potencia de 0.8 vatios, pero incluso si una resistencia termina disipando un 25% más de lo que debería,

A menudo, realmente no importará si uno coloca resistencias en serie o en paralelo. Si el número de resistencias que uno quiere usar es un cuadrado perfecto, se puede construir una resistencia de valor R usando n ^ 2 resistencias del mismo valor. Puede cablear n series de n resistencias en paralelo, o cablear n racimos de n resistencias paralelas en serie Ambos enfoques ofrecerán las mismas clasificaciones de resistencia, voltaje y potencia; Las diferencias estarán en sus modos de falla y comportamiento de carga compartida.

En el n. ° 2, entiendo que ambas resistencias producirán la misma cantidad de calor. Una resistencia de 1W está diseñada para disipar y tolerar los niveles de calor más altos mejor que una resistencia de 1 / 4W, a cambio de un mayor costo y un paquete más grande.

Espero que este sea el caso de todos modos, porque estoy a punto de construir un dispositivo usando resistencias 12x 1ohm 10W que está diseñado únicamente para calentarse.

Piense en términos de caída de voltaje. Si tiene un suministro de 10 voltios con una resistencia de 1 ohm en serie con una resistencia de 9 ohmios conectada, habrá una caída de 1 voltio a través de la resistencia de 1 ohm y una caída de 9 voltios a través de la resistencia de 9 ohmios. La resistencia total (ignorando la resistencia minuto de los cables y las uniones) será de 10 ohmios. La ley de Ohms nos dice que la corriente en el circuito es de 1 amperio. La energía, que es lo que produce el calor, es el producto de la corriente y el voltaje, por lo que habrá 9 vatios disipados en la resistencia de 9 ohmios, pero solo 1 en la resistencia de 1 ohmio. Al principio, esto es un poco contra intuitivo, pero piense en la resistencia más grande como si tuviera un suministro de voltaje mayor que el más pequeño. La corriente siempre es la misma en cualquier parte de un circuito en serie, por lo que el más grande debe disipar más calor. Si tuviera que conectar estas resistencias a la misma fuente individualmente,