Fysik for børn

Modstande i serie og parallelt

Serie modstande

Når modstande er forbundet ende-til-ende i et kredsløb (som vist på billedet nedenfor), siger man, at de er i "serie". For at finde den samlede modstand af modstande i serie skal du blot lægge værdien af hver enkelt modstand sammen. I eksemplet nedenfor er den samlede modstand R1 + R2.

Her er et andet eksempel på en række modstande i serie. Den samlede værdi af modstanden over spændingen V er R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Eksempel på et problem:

Ved hjælp af nedenstående kredsløbsdiagram skal du løse værdien af den manglende modstand R.

Svar:

Først skal vi finde ud af den ækvivalente modstand for hele kredsløbet. Fra Ohm's lov ved vi, at modstand = spænding/strøm, og derfor

Modstand = 50 volt/2 ampere

Modstand = 25

Vi kan også finde ud af modstanden ved at lægge modstandene i serie sammen:

Modstand = 5 + 3 + 4 + 4 + 7 + R

Modstand = 19 + R

Nu sætter vi 25 ind som modstand og får

25 = 19 + R

R = 6 ohm

Parallelle modstande

Parallelle modstande er modstande, der er forbundet på tværs af hinanden i et elektrisk kredsløb. Se billedet nedenfor. På dette billede er R1, R2 og R3 alle forbundet parallelt med hinanden.

Da vi beregnede seriemodstanden, summerede vi modstanden for hver modstand for at få værdien. Dette giver mening, fordi strømmen fra en spænding over modstandene vil løbe jævnt over hver modstand. Når modstandene er parallelle, er dette ikke tilfældet. Noget af strømmen vil løbe gennem R1, noget gennem R2 og noget gennem R3. Hver modstand giver en ekstra vej forstrømmen til at rejse.

For at beregne den samlede modstand "R" over spændingen V bruger vi følgende formel:

Du kan se, at den reciprokke værdi af den samlede modstand er summen af den reciprokke værdi af hver parallelmodstand.

Eksempel på et problem:

Hvad er den samlede modstand "R" over spændingen V i nedenstående kredsløb?

Svar:

Da disse modstande er parallelle, ved vi fra ligningen ovenfor, at

1/R = ¼ + 1/5 + 1/20

1/R = 5/20 + 4/20 + 1/20

1/R = 10/20 = ½

R = 2 ohm

Bemærk, at den samlede modstand er mindre end nogen af de parallelle modstande. Dette vil altid være tilfældet. Den ækvivalente modstand vil altid være mindre end den mindste modstand i parallel.

Serie og parallel

Hvad gør man, når man har et kredsløb med både parallelle og seriemodstande?

Idéen med at løse disse typer kredsløb er at opdele mindre dele af kredsløbet i serie- og parallelafsnit. Lav først de afsnit, der kun har seriemodstande. Erstat dem derefter med den ækvivalente modstand. Løs derefter parallelafsnittene. Erstat dem derefter med ækvivalente modstande. Fortsæt med disse trin, indtil du når frem til løsningen.

Eksempel på et problem:

Løs den ækvivalente modstand over spændingen V i det elektriske kredsløb nedenfor:

Først summerer vi de to seriemodstande til højre (1 + 5 = 6) og til venstre (3 + 7 = 10). Nu har vi reduceret kredsløbet.

Vi ser til højre, at den samlede modstand 6 og modstanden 12 nu er parallelle. Vi kan løse disse parallelle modstande for at få den ækvivalente modstand 4.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Det nye kredsløbsdiagram er vist nedenfor.

Ud fra dette kredsløb løser vi seriemodstandene 4 og 11 for at få 4 + 11 = 15. Nu har vi to parallelle modstande, 15 og 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R = 6

Den ækvivalente modstand over V er 6 ohm.

Aktiviteter

Tag en quiz med ti spørgsmål om denne side.

Flere emner inden for elektricitet

Introduktion til elektricitet

Elektriske kredsløb

Elektrisk strøm

Ohm's lov

Modstande, kondensatorer og induktorer

Modstande i serie og parallelt

Ledere og isolatorer

Digital elektronik

Anden elektricitet

Grundlæggende om elektricitet

Elektronisk kommunikation

Anvendelse af elektricitet

Elektricitet i naturen

Statisk elektricitet

Magnetisme

Elektriske motorer

Ordliste over begreber inden for elektricitet

Videnskab>> Fysik for børn