La résistance en série expliquée

La résistance en série fait référence à l'arrangement de résistances individuelles bout à bout dans un circuit de manière que le courant passe à travers chaque résistance. Dans cette configuration, la résistance totale (R) du circuit est égale à la somme des résistances individuelles, également connue sous le nom de R équivalent.

Pour calculer la R totale dans un circuit en série, les résistances individuelles de chaque résistance sont additionnées. La formule pour calculer la résistance équivalente dans une connexion en série est Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., où R1, R2, R3, etc., représentent les résistances individuelles de chaque résistance dans le circuit.

La loi d'Ohm s'applique également aux circuits en série, où le courant à travers chaque résistance est le même, mais la tension à travers chaque résistance est proportionnelle à sa R. La tension totale à travers la combinaison en série de résistances est égale à la somme des chutes de tension à travers chaque résistance.

Il est important de noter que la R totale dans un circuit en série est toujours supérieure à la résistance de n'importe quelle résistance individuelle dans le circuit en raison de l'effet cumulatif de la R de chaque résistance.

D'autre part, les résistances connectées en parallèle forment un circuit parallèle. La R équivalente d'un circuit parallèle est calculée différemment d'une connexion en série. Au lieu d'ajouter les résistances individuelles, on ajoute les inverses de chaque R, et la valeur résultante est inversée pour obtenir la résistance équivalente.

R en Série - Parallèle

Lorsque vous placez des R en série, leurs valeurs ohmiques s'additionnent arithmétiquement pour atteindre la R totale (ou nette).

Nous pouvons connecter une série de résistances (égale à la somme des résistances individuelles d'un circuit parallèle), toutes ayant des valeurs ohmiques identiques, en ensembles parallèles de réseaux en série ou en ensembles en série de réseaux parallèles. Lorsque nous faisons l'un ou l'autre de ces deux choix, nous obtenons un réseau série-parallèle qui peut grandement augmenter la capacité de gestion de puissance totale du réseau par rapport à la capacité de gestion de puissance d'une seule résistance parallèle.

Fig. 4-14. Trois résistances en série.

Parfois, la R équivalente unique totale du circuit combiné en série parallèle est égale à la valeur de l'une des résistances. Cela se produit toujours si les branches parallèles ou les combinaisons parallèles des composants de connexion sont toutes identiques et sont disposées dans un réseau appelé matrice n par n (ou n x n). Cela signifie que lorsque n est un nombre entier, nous avons n ensembles en série de n résistances connectées en parallèle, ou alors nous avons n ensembles parallèles de n résistances connectées en série dans le circuit. Ces deux arrangements produisent le même résultat pratique pour les circuits électriques.

Un ensemble de combinaisons en série parallèle de n par n résistances, toutes ayant des valeurs ohmiques et des puissances nominales identiques, aura n2 fois la capacité de gestion de puissance de n'importe quelle résistance prise individuellement. Par exemple, une matrice série-parallèle 3 x 3 de résistances de 2 W peut gérer jusqu'à 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Si nous avons un tableau 10 x 10 de résistances de 1/2 W, il peut dissiper jusqu'à 102 x 1/2 = 50 W. Nous multiplions la capacité de gestion de puissance de chaque résistance individuelle par le nombre total de résistances dans la matrice.

Le schéma décrit ci-dessus fonctionne si, et seulement si, toutes les résistances ont des valeurs ohmiques identiques selon la loi d'Ohm et des puissances de dissipation identiques en termes de chutes de tension totales lorsque la somme des chutes de tension à travers chaque résistance. Si les résistances ont des valeurs qui diffèrent même un peu les unes des autres, l'un des composants risque de tirer plus de courant qu'il ne peut supporter, ce qui entraînera sa destruction, quel que soit la source de tension. Ensuite, la distribution du courant dans le réseau changera davantage, augmentant la probabilité qu'une deuxième résistance échoue, et peut-être plus.

Si vous avez besoin d'une résistance capable de gérer 50 W et qu'une certaine connexion série-parallèle du réseau peut gérer 75 W, cela convient. Mais vous ne devriez pas "tenter votre chance" et espérer vous en sortir avec un réseau qui ne peut gérer que 48 W dans la même application. Vous devriez permettre une tolérance supplémentaire, disons 10 pour cent au-dessus de la cote minimale. Si vous attendez que le réseau dissipe 50W, vous devriez le construire pour gérer 55 W ou un peu plus. Vous n'avez pas besoin d'utiliser "un excès", cependant. Vous gaspillerez des ressources si vous assemblez un réseau capable de gérer 500W alors que vous n'attendez que 50W—à moins que ce soit la seule combinaison pratique que vous puissiez faire avec les résistances disponibles.

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