Połączenie szeregowe

Połączenie szeregowe (obwód szeregowy) jest to rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym koniec jednego elementu łączy się z początkiem następnego. Połączenie takie tworzy szereg (łańcuch) elementów, w którym prąd elektryczny musi przepływać kolejno przez wszystkie elementy (natężenie prądu ma więc taką samą wartość dla wszystkich elementów w połączeniu szeregowym).

Połączenie elementów elektrycznych w obwodzie: a) szeregowym, b) równoległym, c) szeregowo-równoległym

Ogniwa Daniella połączone szeregowo

Połączenie szeregowe rezystorów

Dla szeregowego połączenia n rezystorów można wyliczyć rezystancję wypadkową (opór wypadkowy), ${\displaystyle R}$ jako sumę rezystancji składowych:

${\displaystyle R=R_{1}+R_{2}+R_{3}+\ldots +R_{n}.}$

Połączenie szeregowe cewek

Podobnie, dla szeregowego połączenie cewek można wyznaczyć wypadkową indukcyjność:

${\displaystyle L=L_{1}+L_{2}+L_{3}+\ldots +L_{n},}$

jak również i wypadkową reaktancję indukcyjną:

${\displaystyle X_{L}=X_{L_{1}}+X_{L_{2}}+X_{L_{3}}+\ldots +X_{L_{n}},}$

gdzie reaktancja indukcyjna:

${\displaystyle X_{L}={\omega L}.}$

Połączenie szeregowe kondensatorów

Dla połączenia szeregowego kondensatorów wypadkowa pojemność jest mniejsza niż najmniejsza ze składowych pojemności:

${\displaystyle {\frac {1}{C}}={\frac {1}{C_{1}}}+{\frac {1}{C_{2}}}+{\frac {1}{C_{3}}}+\ldots +{\frac {1}{C_{n}}}}$

dla reaktancji pojemnościowej, ze względu na to, że:

${\displaystyle X_{C}=-{\frac {1}{\omega C}},}$

mamy:

${\displaystyle X_{C}=X_{C_{1}}+X_{C_{2}}+X_{C_{3}}+\ldots +X_{C_{n}}.}$

Wypadkowa impedancja układu szeregowego

W układach szeregowych zasilanych prądem przemiennym można wyznaczyć wypadkową impedancję układu składającego się z różnych elementów (np. jak na rysunku po prawej stronie):

${\displaystyle Z={\sqrt {R^{2}+(X_{L}+X_{C})^{2}}},}$

gdzie: ${\displaystyle R,}$ ${\displaystyle X_{L}}$ i ${\displaystyle X_{C}}$ – wypadkowa rezystancja, reaktancja indukcyjna i reaktancja pojemnościowa układu^[1] (obliczone według wzorów podanych powyżej).

Zobacz multimedia związane z tematem: Połączenie szeregowe

Zobacz też

• liczby zespolone
• połączenie równoległe
• obwód RLC
• połączenie szeregowo-równoległe

Przypisy

1. W niektórych podręcznikach stosuje się inną konwencję, w której zarówno induktancja, jak i kapacytancja mają dodatnie znaki, zaś reaktancja ich połączenia szeregowego jest różnicą tych wartości.

Kontrola autorytatywna (obwód elektryczny):

• GND: 4349432-8

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: technology/series-circuit
• SNL: seriekobling
• DSDE: serieforbindelse