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:

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

Połączenie szeregowe cewek

Podobnie, dla szeregowego połączenie cewek można wyznaczyć wypadkową indukcyjność:

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

jak również i wypadkową reaktancję indukcyjną:

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

gdzie reaktancja indukcyjna:

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

Połączenie szeregowe kondensatorów

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

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

dla reaktancji pojemnościowej, ze względu na to, że:

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

mamy:

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

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

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