Resistència en sèrie explicada

La resistència en sèrie es refereix a la disposició de resistors individuals un darrere l'altre en un circuit de manera que la corrent passa a través de cada resistor. En aquesta configuració, la resistència total (R) del circuit és igual a la suma de les resistències individuals, també coneguda com a R equivalent.

Per calcular la R total en un circuit en sèrie, s'afegeixen les resistències individuals de cada resistor. La fórmula per calcular la resistència equivalent en una connexió en sèrie és Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., on R1, R2, R3, etc., representen les resistències individuals de cada resistor en el circuit.

La llei d'Ohm també s'aplica als circuits en sèrie, on la corrent a través de cada resistor és la mateixa, però la tensió a través de cada resistor és proporcional a la seva R. La tensió total a través de la combinació en sèrie de resistors és igual a la suma de les caigudes de tensió a través de cada resistor.

Cal tenir en compte que la R total en un circuit en sèrie és sempre més gran que la resistència de qualsevol resistor individual en el circuit degut a l'efecte acumulatiu de la R de cada resistor.

D'altra banda, els resistors connectats en paral·lel resulten en un circuit en paral·lel. La R equivalent d'un circuit en paral·lel es calcula de manera diferent a una connexió en sèrie. En lloc d'afegir les resistències individuals, s'afegeix el recíproc de cada R, i el valor resultant es inverteix per obtenir la resistència equivalent.

R en Sèrie - Paral·lel

Quan col·loqueu R-I-S, els seus valors ohmics s'afegeixen aritmèticament per arribar a la R total (o neta).

Podem connectar una sèrie de resistors (igual a la suma de les resistències individuals d'un circuit en paral·lel), tots amb valors ohmics idèntics, en conjunts en paral·lel de xarxes en sèrie o en conjunts en sèrie de xarxes en paral·lel. Quan fem una de les dues coses, obtenim una xarxa en sèrie-paral·lel que pot augmentar considerablement la capacitat de manejament de potència total de la xarxa sobre la capacitat de manejament de potència d'un sol resistor en paral·lel.

Fig. 4-14. Tres resistors en sèrie. 

Algunes vegades, la R total única equivalent de la combinació de circuit en sèrie-paral·lel és igual al valor de qualsevol un dels resistors. Això sempre succeeix si les branques en paral·lel o les combinacions en paral·lel dels components de connexió són totes idèntiques i estan disposades en una xarxa anomenada matriu n-per-n (o n x n). Això significa que, quan n és un nombre enter, tenim n conjunts en sèrie de n resistors connectats en paral·lel, o bé tenim n conjunts en paral·lel de n resistors connectats en sèrie en el circuit. Aquests dos arranjaments donen el mateix resultat pràctic per a circuits elèctrics.

Una combinació de matrius n per n de resistors, tots amb valors ohmics i calificacions de potència idèntics, tindrà n² vegades la capacitat de manejament de potència de qualsevol resistor per si mateix. Per exemple, una matriu en sèrie-paral·lel de 3x3 de resistors de 2 W pot manegar fins a 3² x 2 = 9 x 2 = 18 W. Si tenim una matriu de 10x10 de resistors de 1/2 W, llavors pot dissipar fins a 10² x 1/2 = 50 W. Multipliquem la capacitat de manejament de potència de cada resistor individual pel nombre total de resistors en la matriu.

El sistema descrit funciona només si tots els resistors tenen valors ohmics idèntics segons la llei d'Ohm i calificacions de dissipació de potència idèntiques en termes de caigudes de tensió totals quan la suma de les caigudes de tensió a través de cada resistor. Si els resistors tenen valors que difereixen fins i tot una mica entre ells, un dels components probablement absorbirà més corrent del que pot suportar i es cremarà, independentment de la font de tensió. Llavors, la distribució de corrent en la xarxa canviarà encara més, augmentant la probabilitat que un segon resistor falli, i possiblement més.

Si necessiteu un resistor que pugui manegar 50 W i una certa connexió en sèrie-paral·lel de la xarxa podrà manegar 75 W, això està bé. Però no hauríeu de "forçar la sort" i esperar que funcioni amb una xarxa que només pugui manegar 48 W en la mateixa aplicació. Hauríeu de permetre algun marge addicional, diguem-ne un 10% sobre la classificació mínima. Si esperau que la xarxa dissipi 50W, hauríeu de construir-la per manegar 55 W o una mica més. No cal utilitzar "un exces", però. Es desperdiciaràn recursos si construïu una xarxa que pugui manegar 500W quan només espereu que faci front a 50W—a menys que això sigui l'únic conjunt convenient que podeu fer amb els resistors disponibles.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mériten ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.