Reekswerking in serie uitgelegd

Reekverzet in serie verwijst naar de schakeling van individuele weerstanden achter elkaar in een circuit, zodat de stroom door elke weerstand loopt. In deze configuratie is de totale weerstand (R) van het circuit gelijk aan de som van de individuele weerstanden, ook bekend als de equivalente R.

Om de totale R in een serieschakeling te berekenen, worden de individuele weerstanden van elke weerstand bij elkaar opgeteld. De formule om de equivalente weerstand in een serieschakeling te berekenen is Rtot = R1 + R2 + R3 + ..., waarbij R1, R2, R3, enz. de individuele weerstanden van elke weerstand in het circuit vertegenwoordigen.

De wet van Ohm geldt ook voor serieschakelingen, waarbij de stroom door elke weerstand hetzelfde is, maar de spanning over elke weerstand evenredig is met zijn R. De totale spanning over de serieschakeling van weerstanden is gelijk aan de som van de spanningsval over elke weerstand.

Het is belangrijk op te merken dat de totale R in een serieschakeling altijd groter is dan de weerstand van elke individuele weerstand in het circuit, wegens het cumulatieve effect van elke weerstand.

Aan de andere kant resulteert de verbinding van weerstanden in parallel in een parallelschakeling. De equivalente R van een parallelschakeling wordt anders berekend dan een serieschakeling. In plaats van de individuele weerstanden op te tellen, worden de reciproke waarden van elke R opgeteld, en wordt de resulterende waarde geïnverteerd om de equivalente weerstand te verkrijgen.

R in Serie - Parallel

Wanneer je R-I-S plaatst, voegen hun ohmse waarden rekenkundig op om de totale (of netto) R te bereiken.

We kunnen een serie van weerstanden (gelijk aan de som van de individuele weerstanden van een parallelschakeling), allemaal met identieke ohmse waarden, in parallelle sets van serieschakelingen of seriesets van parallelschakelingen verbinden. Wanneer we een van deze dingen doen, krijgen we een serie-parallel netwerk dat de totale vermogen-handelingscapaciteit van het netwerk aanzienlijk kan verhogen ten opzichte van de vermogen-handelingscapaciteit van een enkele parallelle weerstand.

Figuur 4-14. Drie weerstanden in serie.

Soms is de totale equivalente R van het combinatiecircuit in een serie-parallel netwerk gelijk aan de waarde van een van de weerstanden. Dit gebeurt altijd als de parallelle takken of parallelle combinaties van de verbindingselementen allemaal identiek zijn en gerangschikt zijn in een netwerk dat een n-bij-n (of n x n) matrix wordt genoemd. Dat betekent dat wanneer n een heel getal is, we n seriesets van n weerstanden in parallel hebben, of we hebben n parallelle sets van n weerstanden in serie in het circuit. Deze twee schakelingen leveren hetzelfde praktische resultaat op voor elektrische circuits.

Een combinatie van serie-parallel combinaties van n bij n weerstanden, allemaal met identieke ohmse waarden en identieke vermogenswaarden, zal n2 keer de vermogen-handelingscapaciteit van elke weerstand zelf hebben. Bijvoorbeeld, een 3 x 3 serie-parallel matrix van 2 W weerstanden kan tot 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W afhandelen. Als we een 10 x 10 matrix van 1/2 W weerstanden hebben, dan kan het tot 102 x 1/2 = 50 W afvoeren. We vermenigvuldigen de vermogen-handelingscapaciteit van elke individuele weerstand met het totale aantal weerstanden in de matrix.

Het bovenstaande schema werkt alleen als, maar slechts als, alle weerstanden identieke ohmse waarden hebben volgens de wet van Ohm en identieke vermogensafgiftratings in termen van totale spanningsval wanneer de som van de spanningsval over elke weerstand. Als de weerstanden waarden hebben die zelfs een beetje van elkaar verschillen, zal een van de componenten waarschijnlijk meer stroom trekken dan het kan verdragen, zodat het zal uitbranden, ongeacht de spansingsbron. Dan zal de stroomverdeling in het netwerk verder veranderen, wat de kans vergroot dat een tweede weerstand faalt, en misschien nog meer.

Als je een weerstand nodig hebt die 50 W kan afhandelen en een bepaalde serie-parallel verbinding van het netwerk 75 W kan afhandelen, is dat prima. Maar je zou niet "je geluk moeten tarten" en verwachten weg te komen met het gebruik van een netwerk dat slechts 48 W kan afhandelen in dezelfde toepassing. Je zou enige extra tolerantie moeten toestaan, bijvoorbeeld 10 procent boven de minimale rating. Als je verwacht dat het netwerk 50W zal afvoeren, zou je het moeten bouwen om 55 W of iets meer af te handelen. Je hoeft geen "overkill" te gebruiken. Je verspilt middelen als je een netwerk in elkaar knutselt dat 500W kan afhandelen terwijl je er alleen van verwacht dat het 50W aankan—tenzij dat de enige gemakkelijke combinatie is die je kunt maken met beschikbare weerstanden.

Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moeite waard om te delen, indien er sprake is van inbreuk neem dan contact op om te verwijderen.