Sèries i circuits CC en paral·lel explicats (incloent exemples)
Què és un circuit elèctric?
Un circuit elèctric és una combinació de dos o més components elèctrics interconnectats per camins conductors. Els components elèctrics poden ser components actius, o components inactius, o alguna combinació dels dos.
Què és un circuit CC?
Hi ha dos tipus d'electricitat – corrent contínu (CC) i corrent altern (CA). El circuit que tracta amb corrent contínua o CC, es coneix com a circuit CC, i el circuit que tracta amb corrent altern o CA, es coneix com a circuit CA.
Els components del circuit CC són principalment resistius, mentre que els components del circuit CA poden ser reactius així com resistius.
Qualsevol circuit elèctric es pot categoritzar en tres grups diferents – sèrie, paral·lel, i sèrie-paral·lel. Així, per exemple, en el cas de CC, els circuits també es poden dividir en tres grups, com ara circuit CC en sèrie, circuit CC en paral·lel, i circuit en sèrie i paral·lel.
Què és un circuit CC en sèrie?
Quan tots els components resistius d'un circuit CC estan connectats extrem a extrem per formar un únic camí per al flux de corrent, llavors el circuit es coneix com a circuit CC en sèrie. La manera de connectar components extrem a extrem es coneix com a connexió en sèrie.
Suposem que tenim n nombre de resistors R1, R2, R3………… Rn i estan connectats extrem a extrem, és a dir, estan connectats en sèrie. Si aquesta combinació en sèrie està connectada a través d'una font de tensió, el corrent comença a fluir a través d'aquest únic camí.
Com que els resistors estan connectats extrem a extrem, el corrent entra primer a R1, després aquest mateix corrent arriba a R2, després a R3 i finalment arriba a Rn del qual el corrent entra als terminals negatius de la font de tensió.
D'aquesta manera, el mateix corrent circula a través de cada resistor connectat en sèrie. Per tant, es pot concluir que en un circuit CC en sèrie, el mateix corrent flueix a través de totes les parts del circuit elèctric.
Segons la Llei d'Ohm, la caiguda de tensió a través d'un resistor és el producte de la seva resistència elèctrica i el flux de corrent a través seu.
Aquí, el corrent a través de cada resistor és el mateix, per tant, la caiguda de tensió a través de cada resistor és proporcional al seu valor de resistència elèctrica.
Si les resistències dels resistors no són iguals, llavors les caigudes de tensió a través d'ells tampoc ho seran. Així, cada resistor té la seva pròpia caiguda de tensió en un circuit CC en sèrie.
Circuit CC en sèrie amb tres resistors
A continuació es mostra una figura d'un circuit CC en sèrie amb tres resistors. El flux de corrent s'indica aquí amb un punt en moviment. Noteu que aquesta és només una representació conceptual.
Exemple de circuit CC en sèrie
Suposem que tres resistors R1, R2, i R3 estan connectats en sèrie a través d'una font de tensió de V (quantificada en volts) tal com es mostra en la figura. Sigui I (quantificat en Amperes) el corrent que flueix a través del circuit en sèrie. Ara, segons la Llei d'Ohm,
La caiguda de tensió a través del resistor R1, V1 = IR1
La caiguda de tensió a través del resistor R2, V2 = IR2
La caiguda de tensió a través del resistor R3, V3 = IR3
La caiguda de tensió a través de tot el circuit CC en sèrie,
V = Caiguda de tensió a través del resistor R1 + caiguda de tensió a través del resistor R2 + caiguda de tensió a través del resistor R3
Segons la Llei d'Ohm, la resistència elèctrica d'un circuit elèctric es dóna per V ⁄ I, i això és R. Per tant,
Així, la resistència efectiva del circuit CC en sèrie és
. A partir d'aquesta expressió es pot concluir que quan diversos resistors estan connectats en sèrie, la resistència equivalent de la combinació en sèrie és la suma aritmètica de les seves resistències individuals.
A partir de la discussió anterior, es poden extreure els punts següents:
