Serieforbindelse Forklaret

Serieforbindelse henviser til opstilling af individuelle motstande ende-til-ende i en kredsløb, så strømmen går gennem hver motstand. I denne konfiguration er den samlede motstand (R) i kredsløbet lig med summen af de enkelte motstande, også kendt som den ekvivalente R.

For at beregne den samlede R i en seriekredsløb, lægges de enkelte motstande af hvert motstand sammen. Formlen til beregning af den ekvivalente motstand i en serieforbindelse er Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., hvor R1, R2, R3 osv. repræsenterer de enkelte motstande i kredsløbet.

Ohms lov gælder også for seriekredsløb, hvor strømmen gennem hver motstand er den samme, men spændingen over hver motstand er proportional med dens R. Den samlede spænding over serien af motstande er lig med summen af spændingsfaldene over hver motstand.

Det er vigtigt at bemærke, at den samlede R i et seriekredsløb altid er større end motstanden af enhver enkelt motstand i kredsløbet på grund af den kumulative effekt af hver motstands R.

På den anden side resulterer motstande forbundet i parallel i et parallelkredsløb. Den ekvivalente R af et parallelkredsløb beregnes anderledes end en serieforbindelse. I stedet for at lægge de enkelte motstande sammen, lægges reciprokken af hver R sammen, og den resulterende værdi inverteres for at få den ekvivalente motstand.

R i Serie - Parallel

Når du placerer R-I-S, lægger deres ohmiske værdier sig aritmetisk sammen for at nå den totale (eller netto) R.

Vi kan forbinder en række motstande (lig med summen af de enkelte motstande i et parallelkredsløb), alle med identiske ohmiske værdier, i parallelle sæt af serie-netværk eller serie-sæt af parallelle netværk. Når vi gør det ene eller andet, får vi et serie-parallel netværk, der kan betydeligt øge den totale effekthåndteringsevne af netværket over effekthåndteringsevnen af en enkelt parallelmotstand.

Fig. 4-14. Tre motstande i serie. 

Nogle gange er den samlede enkelte ekvivalente R af kombinationskredsløbet i et serie-parallel netværk lig med værdien af enhver enkelt motstand. Dette sker altid, hvis de parallelle grene eller parallelle kombinationer af forbindelseskompontenerne er ens og er arrangeret i et netværk kaldet n-gange-n (eller n x n) matrix. Det betyder, når n er et helt tal, har vi n serie-sæt af n motstande forbundet i parallel, eller ellers har vi n parallelle sæt af n motstande forbundet i serie i kredsløbet. Disse to arrangementer giver samme praktiske resultat for elektriske kredsløb.

En kombination af serie-parallel kombinationer af n gange n motstande, alle med identiske ohmiske værdier og identiske effektklassificeringer, vil have n2 gange effekthåndteringsevnen af enhver motstand for sig selv. For eksempel kan en 3 x 3 serie-parallel matrix af 2 W motstande håndtere op til 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Hvis vi har en 10 x 10 matrix af 1/2 W motstande, kan den dissipere op til 102 x 1/2 = 50 W. Vi multiplicerer effekthåndteringsevnen af hver enkelt motstand med det totale antal motstande i matrixen.

Den ovenfor beskrevne metode virker, hvis, men kun hvis, alle motstandene har identiske ohmiske værdier ifølge Ohms lov og identiske effektdissipationsklassificeringer i forhold til de totale spændingsfald, når summen af spændingsfaldene over hver motstand. Hvis motstandene har værdier, der adskiller sig lidt fra hinanden, vil en af komponenterne sandsynligvis drage mere strøm, end den kan udstå, så den vil brænde ud, uanset strømkilden. Så vil strømfordelingen i netværket ændre sig yderligere, hvilket øger sandsynligheden for, at en anden motstand vil mislykkes, og måske flere.

Hvis du har brug for en motstand, der kan håndtere 50 W, og en bestemt serie-parallel forbindelse af netværket kan håndtere 75 W, er det fint. Men du bør ikke "prøve heldet" og forvente at slippe un