Fysikk for barn

Motstander i serie og parallelle

Seriemotstander

Når motstander kobles ende-til-ende i en krets (som vist på bildet nedenfor) sies de å være i "serie". For å finne den totale motstanden til motstander i serie legger du bare sammen verdien av hver motstand. I eksemplet nedenfor vil den totale motstanden være R1 + R2.

Her er et annet eksempel på en rekke motstander i serie. Den totale verdien av motstanden over spenningen V er R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Eksempelproblem:

Bruk kretsskjemaet nedenfor, løs verdien av den manglende motstanden R.

Svar:

Først skal vi finne ut den tilsvarende motstanden til hele kretsen. Fra Ohms lov vet vi at motstand = spenning/strøm, derfor

motstand = 50 volt/2 ampere

motstand = 25

Vi kan også finne ut motstanden ved å legge sammen motstander i serie:

motstand = 5 + 3 + 4 + 7 + R

motstand = 19 +R

Nå plugger vi inn 25 for motstand og vi får

25 = 19 + R

R = 6 ohm

Parallelle motstander

Parallelle motstander er motstander som er koblet på tvers av hverandre i en elektrisk krets. Se bildet nedenfor. I dette bildet er R1, R2 og R3 alle koblet parallelt med hverandre.

Når vi beregnet seriemotstanden, summerte vi motstanden til hver motstand for å få verdi. Dette er fornuftig fordi strømmen til en spenning over motstandene vil vandre jevnt over hver motstand. Når motstandene er parallelle er dette ikke tilfelle. Noe av strømmen vil gå gjennom R1, noe gjennom R2, og noe gjennom R3. Hver motstand gir en ekstra vei for strømmen å reise.

For å beregne den totale motstanden "R" over spenningen V bruker vi følgende formel:

Du kan se at den resiproke av den totale motstanden er summen av den resiproke av hver motstand parallelt.

Eksempelproblem:

Hva er den totale motstanden "R" over spenningen V i kretsen nedenfor?

Svar:

Siden disse motstandene er parallelle vet 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

Merk at den totale motstanden er mindre enn noen av motstandene i parallell. Dette vilalltid være tilfelle. Ekvivalent motstand vil alltid være mindre enn den minste motstanden i parallell.

Serie og parallell

Hva gjør du når du har en krets med både parallell- og seriemotstander ?

Ideen for å løse denne typen kretser er å bryte ned mindre deler av kretsen i serie- og parallellseksjoner. Gjør først noen seksjoner som bare har seriemotstander. Bytt deretter ut de med tilsvarende motstand. Løs deretter de parallelle seksjonene. Bytt nå ut de med tilsvarende motstander. Fortsett gjennom disse trinnene til du kommer til løsningen.

Eksempelproblem:

Løs for ekvivalent motstand over spenningen V i den elektriske kretsen nedenfor:

Først summerer vi de to seriemotstandene til høyre (1 + 5 = 6) og til venstre (3 + 7 = 10). Nå har vi redusert kretsen.

Vi ser til høyre at den totale motstanden 6 og motstanden 12 nå er parallelle. Vi kan løse for disse parallelle motstandene for å få ekvivalent motstand på 4.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Det nye kretsskjemaet er vist nedenfor.

Fra denne kretsen løser vi at seriemotstandene 4 og 11 får 4 + 11 = 15. Nå har vi to parallelle motstander, 15 og 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R= 6

Den ekvivalente motstanden over V er 6 ohm.

Aktiviteter

Ta en quiz med ti spørsmål om denne siden.

Flere elektrisitetsemner

Introduksjon til elektrisitet

Elektriske kretser

Elektrisk strøm

Ohms lov

Motstander, kondensatorer og induktorer

Motstander i serie og parallell

ledere og isolatorer

Digital elektronikk

Annen elektrisitet

Grunnleggende elektrisitet

Elektronisk kommunikasjon

Bruk av elektrisitet

Elektrisitet i naturen

Statisk elektrisitet

Magnetisme

Elektriske motorer

Glossary of Electricity Terms

Vitenskap >> Fysikk for barn