Σε αυτό το άρθρο, θα μάθουμε τις μεθόδους για το Πώς να βρείτε την αντίσταση σειράς. Ο υπολογισμός για την ισοδύναμη αντίσταση σε ένα κύκλωμα σειράς είναι σχετικά απλός και δεν απαιτεί πολύπλοκα μαθηματικά.
Ας υποθέσουμε ότι έχουμε δύο αντιστάσεις, R1 Και R2, όπως φαίνεται στην εικόνα 1. Γνωρίζουμε ότι το ρεύμα παραμένει ίδιο σε κάθε σημείο ενός κυκλώματος σειράς και το δυναμικό πέφτει σε κάθε αντίσταση.
Επομένως, ο V1 = iR1 και V2 = iR2 .
Η συνολική τάση στο κύκλωμα είναι V= V1 + V2 = iR1+ iR2.
Αν R είναι η ισοδύναμη αντίσταση, τότε V= iR
Άρα, iR=iR1+ iR2 και R= R1+ R2.
Πώς να βρείτε την αντίσταση σειράς – Συχνές ερωτήσεις
Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της αντίστασης σειράς;
Οι αντιστάσεις σειράς έχουν αρκετά χαρακτηριστικά σε ένα κύκλωμα, εκ των οποίων το πιο σημαντικό είναι - η ισοδύναμη αντίσταση είναι η απλή προσθήκη όλων των αντιστάσεων που συνδέονται μέσω μιας σύνδεσης σειράς.
Τα άλλα χαρακτηριστικά αντίστασης σειράς είναι-
- Το ρεύμα που διέρχεται από κάθε αντίσταση που ενώνεται σε σειρά είναι ίσο.
- Η πτώση τάσης μέσω μιας αντίστασης σειράς εξαρτάται από την τιμή αυτής της αντίστασης και είναι ίση με την τιμή ρεύματος × αντίστασης.
- Η ισοδύναμη αντίσταση σε σειρά είναι πάντα μεγαλύτερη από τις μεμονωμένες αντιστάσεις.
Πώς επηρεάζει η αντίσταση σειράς το ρεύμα;
Σε αντίθεση με παράλληλες αντιστάσεις, το ρεύμα παραμένει ανεπηρέαστο όταν διέρχεται από αντιστάσεις σειράς. Είναι ο λόγος της τάσης της πηγής και της ισοδύναμης αντίστασης, δηλαδή το άθροισμα των αντιστάσεων.
Η ροή ρεύματος σε ένα κύκλωμα απαιτεί κάποια αντίσταση να υπάρχει στο κύκλωμα. Το ρεύμα σε κάθε αντίσταση που ενώνεται σε σειρά είναι ίσο. Καθώς δεν υπάρχει διακλάδωση στην περίπτωση σύνδεσης σε σειρά, το ρεύμα δεν υφίσταται διαίρεση. Επομένως, παίρνουμε το ίδιο ρεύμα παντού στο κύκλωμα, που είναι το συνολικό ρεύμα.
Διαβάστε περισσότερα για….Πώς να υπολογίσετε την τάση σε ένα κύκλωμα σειράς: Λεπτομερή γεγονότα
Πώς να βρείτε την αντίσταση σειράς - Συχνές ερωτήσεις
Ποια είναι η πτώση τάσης σε ένα κύκλωμα σειράς;
Από το νόμο του Ohm, κατανοούμε την πτώση τάσης σε ένα κύκλωμα σειράς. Είναι η πτώση της τάσης όταν το ρεύμα διέρχεται από τον αγωγό και μετράται μεταξύ δύο ακραίων σημείων που βρίσκονται κατά μήκος του αγωγού.
Για κάθε αντίσταση που μοιράζεται τη σύνδεση σειράς, η πτώση τάσης εξαρτάται γραμμικά από την τιμή της αντίστασης. Η πτώση τάσης μεταξύ των δύο πλευρών της αντίστασης = τιμή της αντίστασης × ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα σειράς. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο περισσότερο πέφτει η ποσότητα της τάσης.
Διαβάστε περισσότερα για…Πώς να υπολογίσετε την πτώση τάσης σε ένα κύκλωμα σειράς: Λεπτομερή γεγονότα
Ποια είναι η σημασία της αντίστασης σειράς;
Σε οποιοδήποτε κύκλωμα, η αντίσταση ελέγχει και περιορίζει τη ροή του ρεύματος. Μια ανισορροπία αντίστασης μπορεί να προκαλέσει ανοιχτό κύκλωμα (αν η αντίσταση είναι πολύ μικρή) ή βραχυκύκλωμα (αν η αντίσταση είναι πολύ υψηλή), οδηγώντας σε ζημιά.
Οι αντιστάσεις σε ένα κύκλωμα σειράς ονομάζονται συχνά «περιοριστές ρεύματος» καθώς περιορίζουν τη ροή του ρεύματος. Για παράδειγμα, σε μια δίοδο εκπομπής φωτός (LED), περιορίζουμε το ρεύμα που περνά μέσα από το LED για να το προστατεύσουμε από υπερθέρμανση. Η αντίσταση σειράς περιορίζει το ρεύμα έτσι ώστε η λυχνία LED να μπορεί να ανατιναχτεί χωρίς ζημιά.
Διαβάστε επίσης…Είναι σταθερή η τάση στη σειρά: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις
Πώς να βρείτε την αντίσταση σειράς - Αριθμητικά προβλήματα
Α. Υπολογίστε τις ακόλουθες τιμές για το κύκλωμα που φαίνεται στην εικόνα
1.Ισοδύναμη αντίσταση σειράς
2. Το ρεύμα διαμέσου κάθε αντίστασης
3.Η πτώση τάσης σε κάθε αντίσταση
Στο κύκλωμα, μπορούμε να δούμε τρεις αντιστάσεις ενωμένες σε σειρά. Επομένως ισοδύναμη αντίσταση σειράς = R1+ R2 + R3 = 2+3+5 = 10 ohm.
Γνωρίζουμε, συνολικό ρεύμα i = τάση πηγής / ισοδύναμη αντίσταση = 25/10 = 2.5 A
Τώρα, το πτώση τάσης οποιαδήποτε αντίσταση σε σειρά = συνολικό ρεύμα στο κύκλωμα σειράς * αντίσταση αυτής της αντίστασης.
Επομένως, η πτώση τάσης στην αντίσταση των 2 ohm = 2.5 * 2 = 5 V
Η πτώση τάσης στην αντίσταση 3 ohm = 2.5 * 3 = 7.5 V
Η καλύτερη πτώση τάσης κατά μήκος της αντίστασης 5 ohm = 2.5 * 5 = 12.5 V
Β. Η εικόνα 3 απεικονίζει ένα κύκλωμα με τέσσερις αντιστάσεις όπου το R1= 3R2Ε2 = 2R3, και R3= 5R4. Η τάση τροφοδοσίας είναι 18 V. Ένα ρεύμα 2 mA διέρχεται από το κύκλωμα. Βρείτε τις τιμές των αντιστάσεων και την αντίσταση ισοδύναμης σειράς.
Ισοδύναμη αντίσταση για το κύκλωμα
Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, V=iR ή R= V/i.
Άρα, ισοδύναμη αντίσταση = τάση / ρεύμα τροφοδοσίας
Τώρα, μπορούμε να υπολογίσουμε τις τιμές των αντιστάσεων από τις σχέσεις που δίνονται.
Ως εκ τούτου,
Ισοδύναμη αντίσταση σειράς = R1 + R2 + R3 + R4 = 200+ 1000+ 2000+ 6000 = 9200 ohm ή 9.2 kohm.
