Eszkola

Połączenie szeregowe

Przydatne kalkulatory i narzędzia

W zależności od połączenia elementów obwodu zmieniają rozkłady napięcia, przebieg prądu, pojemności zastępcze i zastępcze rezystancje. Ma to kluczowe znaczenie przy planowaniu każdej instalacji elektrycznej. Rozważmy prosty obwód złożony ze źródła napięcia \(U\) oraz trzech połączonych szeregowo oporników: \(R_1, R_2, R_3\). Układ ten przedstawiono na rysunku poniżej.

Rezystory leżą na jednej gałęzi obwodu, stąd natężenie prądu \(I\) przepływającego przez każdy z nich jest takie same:

\(I_1=I_2=I_3=I\)

Zgodnie z napięciowym prawem Kirchhoffa suma spadków napięć będzie równa napięciu zasilania, a spadki napięć na opornikach zależne są od oporu opornika, stąd:
\(U_1=R_1\cdot I_1\), \(U_2=R_2\cdot I_2\)\(U_3=R_3\cdot I_3\) oraz \(U=U_1+U_2+U_3\)

Natomiast opór zastępczy wynosi: \(R_z=R_1+R_2+R_3\)

Powyższe zależności można uogólnić na dowolną liczbę połączonych szeregowo odbiorników zgodnie z zasadami:

- natężenie prądu przepływające przez każdy odbiornik jest takie samo,
- napięcia na odbiornikach zależne są od oporu zgodnie z prawem Ohma,
- opór zastępczy jest sumą rezystancji odbiorników.