Досить часто виникає ситуація, коли до електричної мережі з одним напругою, необхідно підключити споживач електричної енергії розрахований на іншу напругу.
Розглянемо окремий випадок, коли лампочку, розраховану на 6 Вольт, необхідно підключити до акумуляторної батареї на 12 Вольт.
Розглянемо електричну схему ланцюга (рис 1).
- електрична лампочка на 6 Вольт, 0,5 Ампера;
- акумуляторна батарея напругою U = 12 Вольт;
- вольтметр, для вимірів напруги в ланцюзі.
На лампочці має падати, за умовою U = 6В, тоді на додатковому опорі буде падати напруга рівне
12 В - 6 В = 6 В.
Струм в ланцюзі відомий I = 0,5 А, падіння напруги на додатковому опорі U = 6 В. За законом Ома, величина додаткового опору буде:
R = U. I = 6 В. 0,5 А = 12 Ом.
Дивимося таблицю допустимих струмів в провідниках для ніхрому, для струму 0,5 А.
На сьомому рядку таблиці виберемо допустимий струм I = 0,6 A.
Діаметр проводу при цьому дорівнює 0,5 мм, опір 1 метра проводу з ніхрому одно 5,1 Ома.
Тоді довжина проводу для резистора буде: 12 Ом. 5,1 Ом = 2,35 метра.
Якщо провід голий, без ізоляції, то його намотують на каркас виток до витка з зазором, якщо провід в ізоляції, то можна мотати на каркас в навал. Каркас виготовляється з негорючого ізоляційного матеріалу.
Підіб'ємо підсумки: провід з ніхрому діаметром 0,5 мм, довжиною 2,35 метра має опір 12 Ом.
Якщо виготовити додатковий резистор з дроту іншого металу, то довжина її буде інший.
На практиці, високоомне опір виготовляється, як правило, з невідомого, подвернувшегося під руку, високоомного дроту (наприклад, спіралі від електроплитки або духовки).
Якщо струм електричної лампочки невідомий, (напруга її обов'язково вказано на цоколі), то за допомогою одного вольтметра, можна практичним шляхом підібрати довжину спіралі під дану лампочку.
Збираємо схему (рис 2)
Коли напруга на лампочці дорівнюватиме 6 Вольт, це і визначить необхідну довжину проводу для додаткового опору R.
Недолік такого способу зниження напруги на навантаженні (лампочці) полягає в тому, що під видаток необхідно розраховувати резистор з іншим опір, залежний від струму споживання. Якщо ми захочемо включити ще одну таку ж лампочку (будуть паралельно включені одночасно дві лампочки), струм споживання зросте вдвічі. Падіння напруги на додатковому резисторі теж збільшиться, а на лампочках знизиться, лампочки будуть світити впол напруження.
Є інший спосіб зниження напруги на навантаженні.