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), $R$ jako sumę rezystancji składowych:

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

Połączenie szeregowe cewek

Podobnie, dla szeregowego połączenie cewek można wyznaczyć wypadkową indukcyjność:

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

jak również i wypadkową reaktancję indukcyjną:

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

gdzie reaktancja indukcyjna:

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

Połączenie szeregowe kondensatorów

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

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

dla reaktancji pojemnościowej, ze względu na to, że:

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

mamy:

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

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):

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

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

Zobacz też

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