6. Połączenie szeregowe

6. Łączenie szeregowe

W większości przypadków mamy do czynienia z obwodami, gdzie jest więcej niż jedno urządzenie. Odbiorniki można łączyć szeregowo lub równolegle. Na schematach przedstawiono rzeczywisty kierunek prądu.

Połączenie szeregowe odbiorników (tak jak wagony w pociągu) jest pokazane na schemacie poniżej:

Odbiorniki mogą mieć różny opór oraz moc. Prąd płynący w obwodzie (natężenie prądu) jest taki sam w całym obwodzie. Na każdym z odbiorników jest spadek napięcia. W sumie napięcia na odbiornikach muszą dać napięcie źródła. Jeżeli odbiornikami są rezystory, to można oba rezystory zastąpić jednym. Czyli zastosować tzw. opór zastępczy.

Zgodnie z prawem Ohma pierwszy odbiornik stawia opór:

Drugi odbiornik stawia opór:

oraz:

Podstawiamy napięcia do ostatniego wzoru:

Opór zastępczy w łączeniu szeregowym jest sumą poszczególnych oporów.

W praktyce robimy dokładnie odwrotnie. Liczymy opór (rezystor jaki musimy wstawić do obwodu). Fabryki nie produkują rezystorów o dowolnych wartościach, a tylko wielokrotności (np. 1 om, 2omy, 5 omów, 10 omów). Jeżeli musimy wstawić opór 7 om, to kupujemy rezystor 5 om i 2 omy oraz łączymy je szeregowo.

W połączeniu szeregowym możemy zmniejszać napięcie bez zmiany natężenia prądu.

Przerwanie obwodu w dowolnym punkcie uniemożliwia przepływ prądu (przepalenie się dowolnej żarówki w połączeniu szeregowym żarówek skutkuje tym, że żadna żarówka nie świeci.

PRZYKŁAD 2. Oblicz opór zastępczy w połączeniu szeregowym.

Dane: Rozwiązanie:

W połączeniu szeregowym opór zastępczy jest sumą oporów rezystorów:

Odpowiedź: Opór zastępczy wynosi 3