A circuiti in serie ha un solo percorso attraverso il quale passano le correnti elettriche. In questo tipo di circuito, tutti i diversi componenti del circuito sono collegati in un unico ramo o percorso della circuiteria.
Questo articolo discuterà in dettaglio diversi esempi di circuiti in serie di base come:
Resistenza in serie
Supponiamo che ci sia più di un resistore collegato in una combinazione di circuiti in serie. In una combinazione in serie, il resistore è collegato in modo tale che il terminale di un resistore sia collegato al terminale del resistore successivo determinando un solo percorso per il flusso di corrente.
Il valore della resistenza aumenta con l'aumentare del numero di resistori in combinazione in serie. L'intensità della corrente attraverso ciascun resistore rimane costante, dove la tensione o la caduta di potenziale su ciascun resistore dipende dall'ampiezza della resistenza di ciascun resistore.
Se i resistori collegati in serie hanno valori identici, la caduta di potenziale sui singoli resistori sarà identica, poiché la corrente che scorre attraverso ciascun resistore è la stessa.
La resistenza equivalente rappresenta l'effetto di resistenza complessiva dei resistori nella combinazione in serie.
Condensatori in serie
Supponiamo che ci sia più di un condensatore collegato in modo tale che il terminale di un condensatore sia collegato al terminale del condensatore successivo risultando in un solo percorso per il flusso di corrente.
La capacità complessiva diminuisce all'aumentare del numero di condensatori in una combinazione in serie.
Poiché l'intensità della corrente attraverso ciascun condensatore è la stessa, la carica immagazzinata da ciascun condensatore sarà la stessa indipendentemente dal valore della capacità del condensatore. Allo stesso tempo, la caduta potenziale su ciascun condensatore dipenderà dal valore della capacità di ciascun condensatore.
Induttore in serie
Supponiamo che ci sia più di un induttore collegato in una combinazione in serie in modo tale che un terminale dell'induttore sia collegato a un altro terminale dell'induttore determinando un solo percorso per il flusso di corrente.
La tensione o la caduta di potenziale sui singoli induttori non è uguale, mentre la corrente che scorre attraverso i singoli induttori è identica nella combinazione in serie.
L'induttanza totale o equivalente è la somma dell'induttanza individuale di ciascun induttore collegato in serie all'aumentare del numero di spire delle bobine con l'aggiunta dell'induttore.
Resistenza e condensatore in serie
Resistenza e condensatore possono anche essere collegati in serie tra loro.
Se c'è almeno un resistore e un condensatore collegati in serie tra loro, il circuito risultante sarà un circuito del primo ordine.
Il generale importanza del circuito in serie RC
Dov'è Z è l'impedenza complessiva
R è la resistenza del resistore
XC è l'impedenza del condensatore
L'angolo di fase del circuito della serie RC è
In questo circuito in serie RC, la tensione complessiva è in ritardo rispetto alla corrente, l'angolo tra tensione e corrente dipende dal valore della resistenza e dall'impedenza generata dal condensatore.
Resistenza e induttore in serie
Il resistore e l'induttore possono anche essere collegati in serie tra loro.
Quando c'è solo un resistore e un induttore nel circuito, è il circuito RL del primo ordine.
L'impedenza complessiva del circuito della serie RL è
Dove R è la resistenza del resistore
E XL è l'impedenza generata dall'induttore.
L'angolo di fase di RL circuito in serie è uguale a
Il generale la tensione conduce alla corrente nel circuito della serie RLe l'angolo tra la tensione e la corrente dipende dal valore della resistenza e dell'impedenza generate dal circuito complessivo.
Serie RLC (Resistenza, Induttore e Condensatore)
In un circuito in serie RLC, almeno un resistore, un condensatore e un induttore sono collegati in serie tra loro.
La corrente attraverso ciascun elemento del circuito nella combinazione in serie è la stessa. Tuttavia, la tensione totale o complessiva è suddivisa tra l'ampiezza della tensione di ciascun componente a seconda delle caratteristiche elettriche di ciascun componente.
La serie RLC è un circuito risonante che risuona a una frequenza specifica chiamata frequenza di risonanza.
Se l'impedenza dell'induttore è maggiore di quella del condensatore, la tensione complessiva del circuito porta alla corrente. Se l'impedenza del condensatore è maggiore dell'impedenza dell'induttore, la tensione complessiva del circuito è in ritardo rispetto alla corrente di un certo angolo. In entrambi i casi, il valore dell'angolo dipende dalla resistenza e dall'impedenza generate dall'induttore e dal condensatore.
L'impedenza complessiva del circuito della serie RLC:
L'angolo di fase del circuito della serie RLC è uguale a
LC (induttore e condensatore) Serie
L'induttore puro e il condensatore possono essere collegati in una combinazione in serie. Ci deve essere almeno un induttore e un condensatore in questa combinazione.
Poiché entrambi gli elementi sono collegati in serie tra loro, la corrente che scorre attraverso ciascun elemento sarà la stessa e la tensione complessiva sarà semplicemente la somma della caduta di tensione attraverso il condensatore e l'induttore.
L'impedenza totale (o complessiva) del circuito è la somma dell'impedenza del condensatore e dell'induttore nel circuito in serie LC (induttore e condensatore).
L'impedenza complessiva Z = ZL+ ZC
where
poi
Tensione in serie
La sorgente di corrente non può essere combinata in serie ma può essere combinata in parallelo poiché la combinazione in serie delle sorgenti di corrente viola l'attuale legge di Kirchhoff.
Ad esempio, due sorgenti di tensione sono collegate in una combinazione in serie. Quando il terminale positivo della sorgente di tensione è collegato insieme ai terminali negativi della sorgente di tensione, verrà aggiunta la combinazione di tensione complessiva.
Al contrario, quando il terminale positivo della sorgente di tensione è collegato al terminale negativo di un'altra sorgente di tensione, la tensione complessiva della combinazione si sottrae l'una dall'altra; questo si basa sulla convenzione del segno della sorgente di tensione o sulla direzione della corrente che scorre nel circuito.
Se c'è più di una sorgente di corrente collegata tra due nodi di circuito, allora la sorgente di corrente è in combinazione parallela.
FAQ:
Perché colleghiamo il circuito in serie?
Il circuito in serie può essere una combinazione di diversi elementi del circuito come resistenza, condensatore, induttore, ecc.
Quando è richiesta la corrente costante, viene utilizzata la combinazione in serie poiché l'ampiezza della corrente rimane coerente nella combinazione in serie, che può essere controllata o modificata facilmente.
Come cambia la tensione in un circuito in serie?
Il circuito in serie è anche noto come circuito divisore di tensione poiché l'energia potenziale complessiva viene suddivisa in tutti i componenti del circuito.
Poiché la corrente in tutto il circuito in serie è costante, il valore della tensione dipende dall'impedenza o dalla resistenza generata da ciascun elemento del circuito collegato nella combinazione in serie. È così che il valore della tensione cambia con la proprietà elettrica di ciascun componente.
Qual è il vantaggio del circuito in serie?
Esistono diversi vantaggi e svantaggi di una combinazione di circuiti in serie a seconda dell'applicazione o del luogo in cui viene utilizzata.
I componenti collegati in una combinazione in serie hanno la stessa intensità di corrente che scorre attraverso di essa. Tutti i componenti collegati in serie possono essere accesi o spenti utilizzando un solo interruttore. La combinazione del circuito non si surriscalda facilmente e il design del circuito è molto semplice rispetto al circuito parallelo.
Sono laureato in Ingegneria Elettronica Applicata e Strumentale. Sono una persona curiosa. Ho un interesse e una competenza in argomenti come trasduttori, strumentazione industriale, elettronica, ecc. Amo conoscere ricerche e invenzioni scientifiche e credo che la mia conoscenza in questo campo contribuirà ai miei sforzi futuri.