Serie- och parallellkopplade likströmskretsar förklarade (exempel inkluderade)
Vad är en elektrisk krets?
En elektrisk krets är en kombination av två eller flera elektriska komponenter som är sammanbundna genom ledande vägar. De elektriska komponenterna kan vara aktiva komponenter, eller inaktiva komponenter, eller någon kombination av de båda.
Vad är en DC-krets?
Det finns två typer av elektricitet – direktström (DC) och växelström (AC). Kretsen som hanterar direktström eller DC, kallas för DC-krets, och kretsen som hanterar växelström eller AC, kallas för en AC-krets.
Komponenterna i den elektriska DC-kretsen är huvudsakligen resistiva, medan komponenterna i AC-kretsen kan vara reaktiva såväl som resistiva.
Någon elektrisk krets kan indelas i tre olika grupper – serie, parallell och serie-parallell. Så till exempel, i fallet med DC, kan kretsarna också delas in i tre grupper, såsom serie DC-krets, parallell DC-krets, och serie och parallell krets.
Vad är en serie DC-krets?
När alla resistiva komponenter i en DC-krets är sammanbundna ände till ände för att forma en enda väg för strömmen ström, då kallas kretsen för en serie DC-krets. Sättet att ansluta komponenter ände till ände kallas för serieanslutning.
Antag att vi har n antal resistorer R1, R2, R3………… Rn och de är anslutna ände till ände, vilket betyder att de är seriekopplade. Om denna seriekombination är ansluten till en spänningskälla, börjar strömmen flyta genom den enda vägen.
Eftersom resistorerna är anslutna ände till ände, kommer strömmen först in i R1, sedan denna samma ström kommer in i R2, sedan R3 och till sist når Rn från vilken strömmen går in i negativa terminalerna av spänningskällan.
På detta sätt cirkulerar samma ström genom varje resistor som är ansluten i serie. Därför kan man konstatera att i en serie DC-krets, samma ström flyter genom alla delar av den elektriska kretsen.
I enlighet med Ohms lag, är spänningssänkningen över en resistor produkten av dess elektriska motstånd och strömmen som flyter genom den.
Här är strömmen genom varje resistor densamma, därför är spänningssänkningen över varje resistor proportionell till dess elektriska motståndsvärde.
Om resistorernas motstånd inte är lika, kommer spänningssänkningen över dem heller inte att vara lika. Således har varje resistor sin individuella spänningssänkning i en serie DC-krets.
Elektrisk DC-seriekrets med tre resistorer
Nedan visas en figur av en DC-seriekrets med tre resistorer. Strömflödet visas här av en rörlig punkt. Observera att detta bara är en konceptuell representation.
Exempel på serie DC-krets
Antag att tre resistorer R1, R2, och R3 är anslutna i serie över en spänningskälla av V (kvantifierad som volt) som visas i figuren. Låt ström I (kvantifierad som Ampere) flyta genom seriekretsen. Nu enligt Ohms lag,
Spänningssänkningen över resistor R1, V1 = IR1
Spänningssänkningen över resistor R2, V2 = IR2
Spänningssänkningen över resistor R3, V3 = IR3
Spänningssänkningen över hela seriekretsen,
V = Spänningssänkning över resistor R1 + spänningssänkning över resistor R2 + spänningssänkning över resistor R3
Enligt Ohms lag, är elektriska motstånd av en elektrisk krets givet av V ⁄ I och det är R. Därför,
Så, det effektiva motståndet av serien DC-krets är
. Från ovanstående uttryck kan man dra slutsatsen, att när ett antal resistorer är anslutna i serie, är det ekvivalenta motståndet av seriekombinationen aritmetisk summa av deras enskilda motstånd.
Från ovanstående diskussion kommer följande punkter fram:
När ett antal elektriska komponenter är anslutna i serie, flyter samma ström genom alla komponenter i kretsen.
