Serieschakeling

We leggen uit wat een seriecircuit is, de kenmerken, hoe het wordt gedaan en geven verschillende voorbeelden

De figuur toont een zeer eenvoudig seriecircuit, dat bestaat uit twee seriesbatterijen om de energie, twee bollen te leveren, de ene die vervolgens van de andere is aangesloten en een schakelaar om het circuit naar believen in te schakelen en uit te schakelen. Een ampèremeter wordt afgewisseld om de waarde van de stroom te meten

Wat is een seriecircuit?

In een serieschakeling Elk element is verbonden met het volgende via een enkel verbindingspunt, zodat de stroom alleen een uniek pad heeft om te stromen.

Een elektrisch circuit bevat in principe drie componenten: een spanning of stroomgenerator, een of meer ontvangende elementen (weerstand, condensatoren, inductoren, diodes en meer) en geleidende draden zodat de stroom kan circuleren van het ene element naar het volgende.

Bovendien wordt een besturingselement toegevoegd, meestal een schakelaar, die dient om het circuit en een beschermingselement in te schakelen en uit te schakelen, zoals een zekering, die het circuit opent wanneer de intensiteit van de stroom groter is dan een bepaalde vastgestelde waarde, vermijdt schade aan de componenten.

In een seriecircuit kunnen de schakelaar en de zekering zich in elke positie bevinden.

Kenmerken van een serieschakeling

-Het pad dat de stroom door het circuit volgt, is uniek en de huidige intensiteit in elk element is hetzelfde.

-De draden die verbinding maken met de circuitelementen bieden geen stroomweerstand.

-Als de ontvangers weerstanden zijn, hoe groter het aantal verbonden elementen, hoe lager de intensiteit van de stroom die uit de batterij komt. Omdat de generatorspanning onder alle weerstand is verdeeld, is er minder spanning in elk van hen.

Schema van een circuit van drie series weerstanden met een 9 V -batterij. In weerstand 3 is er een parallelle voltmeter om de spanningsdaling in die weerstand te meten. Bron: f. Zapata.

-De elementen van het seriecircuit zijn niet onafhankelijk. Omdat de stroom die er doorheen gaat hetzelfde is dat de batterij verlaat, werken de elementen in één keer of niet werken.

Kan u van dienst zijn: macrocomputers: geschiedenis, kenmerken, gebruik, voorbeelden

-Omdat de stroom alleen in staat is om op een gesloten pad te stromen, als een van de elementen van het circuit beschadigd is, is het circuit open en stopt met werken.

Ontvangers en batterijen in serie

Bij de analyse van het seriecircuit is het soms handig om de vergelijkbare elementen te verminderen die hetzelfde effect produceren. Dit is het equivalente element.

Bij het aansluiten van n weerstanden r_Je of inductoren l_Je In serie, de equivalente weerstand r_eq en de equivalente inductantie l_eq Ze zijn respectievelijk:

In beide gevallen is het equivalente element groter dan elk van de elementen van de seriële verbinding. In de inductoren wordt het effect van wederzijdse inductantie tussen hen geacht.

Als het serie condensatoren is, wordt de equivalente capaciteit berekend door de som van de wederzijdse of omgekeerde van elke individuele capaciteit. Dan, de equivalente capaciteit C_eq Het wordt berekend door het resultaat van de gemaakte som te investeren:

De equivalente capaciteit van een serie is minder dan de capaciteit van de deelnemende elementen.

De grafiek toont de seriële verbinding van verschillende elementen:

Verbinding van weerstanden, condensatoren en inductanties in serie. Bron: f. Zapata.

De batterijen kunnen ook in serie worden aangesloten, zoals weergegeven in de volgende figuur, door de positieve pool van één te verbinden met het negatieve van het volgende. De resulterende spanning is de som van de spanningen van elk.

1 batterijensequentie van 1.5 V -serie verbonden, voor een spanning gelijkwaardig aan 6 V. Bron: f. Zapata.

Hoe maak je een seriecircuit?

Wanneer u het prototype van een seriecircuit wilt ontwerpen, is het handig om een ​​tablet te gebruiken die bekend staat als Proto -bord. Dit bestaat uit een plastic bord met kleine gaten waar de terminals van elk element zijn aangesloten.

Kan u van dienst zijn: vaste technologie

Op hun beurt worden deze gaten onderling verbonden door hun onderkant van elkaar, met koperen lijnen gerangschikt in rijen in twee groepen. Een van hen gaat langs het bord en de andere is transversaal voor hetzelfde. Alle punten die op dezelfde rij zijn verbonden, zijn op dezelfde elektrische potentieel.

Hiermee rekening houdend met de elementen van de elementen zullen verbinding maken met de punten die elektrisch overeenkomen met die welke in het circuitschema verschijnen.

De volgende afbeelding toont de assemblage op de bord proto van het circuit waarvan het schema boven is, in het gedeelte van de kenmerken.

Drie weerstanden in serie verbonden op een proto van een bord en gevoed met een batterij van 9 V. Deze spanning wordt gedeeld door de drie weerstanden, waardoor een spanningsdeler wordt gevormd. Een voltmeter is parallel aangesloten op elke weerstand om de respectieve spanningsval te meten. Bron: Wikimedia Commons.

Spanning of spanningsmeting

Nadat het circuit is gebouwd, wordt de werking bevestigd door de spanningswaarden (de spanning) en de stroom in elk van zijn elementen te meten.

De spanning wordt gemeten door een multimeter in de DC- of AC -voltmeter -modus, als de bron respectievelijk directe of alternatieve spanning is en parallel aansluit met het element waarvan de spanning wordt gewild te meten.

Huidige meting

Wanneer de stroom wordt gemeten, wordt de multimeter geplaatst in de Ammeter -modus DC of AC, afhankelijk van of de stroom direct of alternatief is.

Vervolgens verbindt het in serie met een van de elementen van het circuit, waarvoor u dit moet openen en de uiteinden van het apparaat tussen de twee punten moet plaatsen, zodat de stroom de ampèremeter kruist.

Kan u van dienst zijn: communicatieprotocollen

Voorbeelden van seriële circuit

Enkele van de meest voorkomende gebruikscircuits in elektronica zijn: de spanningsdeler op basis van weerstand, het RC -circuit in series en het RLC -circuit in series in series.

Spanningsdeler

De op weerstand gebaseerde spanningsdeler is een circuit dat bestaat uit twee (of meer) weerstanden die in serie worden geplaatst, waardoor een stroom wordt verspreid.

Als het circuit bestaat uit twee gelijke weerstand, is de spanningsdaling hetzelfde en gelijk aan de helft van de spanning tussen het begin van de eerste en het einde van de tweede.

Integendeel, als de twee weerstanden verschillen, is de spanning in elk evenredig met hetzelfde.

In een gegeven weerstand is de spanning de waarde in ohm gedeeld door de equivalente en vermenigvuldigde weerstand door de spanning die wordt toegepast op de uiteinden van de set.

RC -circuits in serie

Het wordt meestal gebruikt in audiosystemen, om hoge frequenties te scheiden van lage frequenties. Het wordt ook gebruikt in gemoduleerde amplitudestraal om het geluidssignaal te scheiden van het frequentiedrager -signaal, dat veel groter is.

Zoals de naam al aangeeft, bestaat dit eenvoudige circuit uit een weerstand R gevolgd door een C -condensor. De weerstand en uitgang van de condensor verbinden met een elektrisch signaal dat veel frequenties kan bevatten.

Bij hoge frequenties gedraagt ​​de condensator of condensator zich als een kortsluiting, terwijl bij lage frequenties als een open circuit is. Vanwege deze bijzonderheid geven de terminals aan de uiteinden van de condensator een laagfrequentiesignaal dat, in het geval van audio, de serieuze of lage luidsprekers voedt.

RLC -circuit in serie

Het is een resonantcircuit, veel gebruikt in radio's om het station af te stemmen waarvan de carrierfrequentie lijkt op de resonantiefrequentie van het circuit. Dit wordt berekend als:

Waarbij ω de frequentie is, is l inductantie en c de capaciteit.

Het variëren van de waarde van capaciteit met een knop, het is mogelijk om op elk van de radiospectrumstations af te stemmen.