Калькулятор последовательных резисторов
Считает суммарное сопротивление при последовательном соединении, ток и распределение напряжения. Отдельный режим — расчёт делителя напряжения: задаёте входное и выходное напряжение вместе с верхним плечом, а затем получаете нижнее плечо из ряда E96 или оптимальную пару из E12/E24/E96.
Единицы: к или кОм, М или МОм, Г или ГОм; мОм означает миллиомы. Одиночные м/m трактуются как МОм.
Предупреждение выше 0,25 Вт — ориентир для малых резисторов; паспортную мощность проверяйте отдельно.
Последовательное соединение
Резисторы соединены последовательно, если идут одной цепочкой: конец одного элемента соединён с началом следующего. Через все элементы течёт один и тот же ток, а напряжение источника распределяется пропорционально сопротивлениям.
Например, цепочка 100 Ом, 220 Ом и 330 Ом даёт эквивалентное сопротивление 650 Ом. Калькулятор принимает Ом, кОм, МОм, ГОм и мОм; одиночные суффиксы м/m оставлены как ввод мегаомов, поэтому для миллиомов пишите именно мОм.
- Эквивалентное сопротивление всегда больше наибольшего из включённых
- На большем сопротивлении больше падение напряжения и больше выделяется тепла
- При обрыве любого резистора цепь разрывается полностью
- Ток в цепи определяется всей суммой сопротивлений, а не только самым большим номиналом
Формулы последовательной цепи
Rобщ — эквивалентное сопротивление цепочки, R₁, R₂, Rn — сопротивления отдельных резисторов.
I — ток через всю последовательную цепь, U — приложенное напряжение, Rобщ — сумма сопротивлений.
Ui — падение напряжения на выбранном резисторе, I — общий ток, Ri — сопротивление этого резистора.
Pi — мощность на выбранном резисторе, I — общий ток, Ri — сопротивление этого резистора.
Зачем включать резисторы последовательно
| Цель | Как достигается |
|---|---|
| Ограничить ток (LED, базовый ток транзистора) | Резистор последовательно с нагрузкой |
| Получить делитель напряжения | Снимаем напряжение с одного из резисторов |
| Увеличить рабочее напряжение | Два резистора 250 В держат 500 В суммарно |
| Получить нестандартный номинал | Например, 1234 кОм + 220 Ом + 15 Ом |
| Подавить помехи в линии связи | Низкоомный последовательный резистор как RC-фильтр |
| Защита I²C/UART от выгорания GPIO | Резистор 100–470 Ом последовательно с линией |
Делитель напряжения
Самое популярное применение последовательных резисторов — делитель напряжения. Два плеча подключают к входному напряжению, а выход снимают с нижнего плеча. Такой делитель удобен для измерительных входов, feedback DC-DC и смещения сигналов, но он не является стабилизатором и не должен питать заметную нагрузку.
Vout — выход делителя, Vin — входное напряжение, R₁ — верхнее плечо, R₂ — нижнее плечо.
R₂ — искомое нижнее плечо, R₁ — верхнее плечо, Vout — целевой выход, Vin — вход делителя.
| Применение | Сумма R₁+R₂ | Почему |
|---|---|---|
| Вход АЦП микроконтроллера | 10–100 кОм | Малый ток покоя, входной импеданс МК — гигаомы |
| Feedback DC-DC преобразователя | 10–500 кОм | Компромисс шум/КПД (от тока в делителе зависит холостой ход) |
| Делитель опорного напряжения | 1–10 кОм | Низкий импеданс — меньше шума, но больше расход |
| Делитель аудиосигнала (ослабление) | 10–100 кОм | Высокий импеданс под усилитель |
Подбор стандартных номиналов
Для произвольного коэффициента деления почти никогда не получается точно попасть в нужное отношение из стандартных номиналов. Поэтому калькулятор показывает фактический выход, ошибку, ток покоя и мощность на плечах.
- E12 (плюс-минус10%) — бытовые делители, светодиоды
- E24 (плюс-минус5%) — большинство задач, в т.ч. вход АЦП с разрешением до 10 бит
- E96 (плюс-минус1%) — feedback DC-DC, опорные напряжения, точные АЦП от 12 бит
Где применяется
- Токоограничивающий резистор для LED: частный случай последовательного включения с проверкой тока и мощности
- Делитель для измерения батареи микроконтроллером: 12 В → 3 В (или меньше Vref)
- Feedback DC-DC: задание выходного напряжения LM2596, MP1584, XL4015 и др.
- Аттенюатор сигнала перед входом усилителя или АЦП
- Pull-up/pull-down в комбинации с другим резистором — для смещения уровня
- Защитные последовательные резисторы на линиях UART/I²C (100–470 Ом) от случайного КЗ
- Демпферный резистор в линиях с быстрым фронтом для подавления звона
Ограничения расчёта
Расчёт относится к модели на идеальных резисторах в DC или низкочастотном режиме. В реальной схеме учитывайте допуск номинала, температурный коэффициент, рассеиваемую мощность, максимальное рабочее напряжение резистора, нагрузку делителя и входное сопротивление следующего каскада.
- Калькулятор не моделирует нагрев корпуса, дерейтинг, пробой изоляции и импульсные перегрузки.
- Для сетевых, высоковольтных и силовых цепей результат не заменяет расчёт по нормам и datasheet компонентов.
- В делителе слишком маленькая сумма плеч расходует лишний ток, а слишком большая повышает чувствительность к нагрузке, шуму и входной ёмкости АЦП.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- Resistors in Series and ParallelOpenStax
- Series ResistorsHyperPhysics
- Standard Values Within DecadesBourns
- Последовательное и параллельное соединениеWikipedia
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Считает эквивалентное сопротивление при параллельном соединении любого числа резисторов, ток и мощность через каждый. Подбирает пару стандартных резисторов из ряда E12/E24/E48/E96 для получения нестандартного номинала.
Рассчитайте суммарное сопротивление резисторов при последовательном и параллельном соединении, ток и мощность каждого резистора. Расшифруйте цветовую маркировку (4/5/6 полос) и SMD-код (3/4 цифры, EIA-96, нотация R).
Считает напряжение, ток, сопротивление и мощность для участка цепи. Введите две согласованные величины — остальные рассчитаются автоматически. Поддерживает мкВ/мВ/В/кВ, мА/А/кА, мОм/Ом/кОм/МОм, Вт/кВт/МВт, бытовые сценарии и предупреждения по безопасности.
Расчёт токоограничивающего резистора для одного светодиода или эквивалентного LED-элемента: питание, прямое напряжение, ток в мА, ближайший номинал E24 и мощность с запасом.
Считает активную P (Вт), реактивную Q (вар) и полную S (ВА) мощность для DC, однофазной и трёхфазной (звезда/треугольник) цепи с учётом cosφ. Показывает треугольник мощностей, вычисляет ёмкость компенсирующего конденсатора для повышения коэффициента мощности до целевого. Содержит пресеты типичных нагрузок: ТЭН, LED, двигатель, сварка.