Fysik för barn

Resistorer i serie och parallellt

Seriemotstånd

När motstånden är anslutna i en krets (som i bilden nedan) sägs de vara i "serie". För att få fram det totala motståndet för motstånden i serie lägger man bara ihop värdet för varje motstånd. I exemplet nedan är det totala motståndet R1 + R2.

Här är ett annat exempel på ett antal motstånd i serie. Det totala värdet av motståndet över spänningen V är R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Exempel på problem:

Använd kretsschemat nedan för att lösa värdet på det saknade motståndet R.

Svar:

Först räknar vi ut hela kretsens ekvivalenta resistans. Från Ohm's lag vet vi att resistans = spänning/ström, därför

Motstånd = 50 volt/2 ampere

Motstånd = 25

Vi kan också räkna ut motståndet genom att addera motstånden i serie:

Motstånd = 5 + 3 + 4 + 4 + 7 + R

Motstånd = 19 + R

Nu sätter vi in 25 för motståndet och får

25 = 19 + R

R = 6 ohm

Parallella motstånd

Parallella motstånd är motstånd som är kopplade tvärs över varandra i en elektrisk krets. Se bilden nedan. I bilden är R1, R2 och R3 parallellt kopplade till varandra.

När vi beräknade seriemotståndet summerade vi motståndet för varje motstånd för att få fram värdet. Detta är logiskt eftersom strömmen från en spänning över motstånden kommer att färdas jämnt över varje motstånd. När motstånden är parallella är detta inte fallet. En del av strömmen kommer att färdas genom R1, en del genom R2 och en del genom R3. Varje motstånd ger en extra väg förströmmen att färdas.

För att beräkna det totala motståndet "R" över spänningen V använder vi följande formel:

Du kan se att den reciproka delen av det totala motståndet är summan av den reciproka delen av varje parallellt motstånd.

Exempel på problem:

Vad är det totala motståndet "R" över spänningen V i kretsen nedan?

Svar:

Eftersom dessa motstånd är parallella vet vi från ekvationen ovan att

1/R = ¼ + 1/5 + 1/20

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

1/R = 10/20 = ½

R = 2 ohm

Observera att det totala motståndet är mindre än något av de parallella motstånden. Detta kommer alltid att vara fallet. Det ekvivalenta motståndet kommer alltid att vara mindre än det minsta motståndet i parallell.

Serie och parallell

Vad gör du när du har en krets med både parallella och seriemotstånd?

Tanken med att lösa dessa typer av kretsar är att dela upp mindre delar av kretsen i serie- och parallella delar. Lös först de delar som endast har seriemotstånd. Ersätt dem sedan med det ekvivalenta motståndet. Lös sedan de parallella delarna. Ersätt dem sedan med ekvivalenta motstånd. Fortsätt genom dessa steg tills du når lösningen.

Exempel på problem:

Lös det ekvivalenta motståndet över spänningen V i den elektriska kretsen nedan:

Först summerar vi de två seriemotstånden till höger (1 + 5 = 6) och till vänster (3 + 7 = 10). Nu har vi reducerat kretsen.

Vi ser till höger att totalmotståndet 6 och motståndet 12 nu är parallella. Vi kan lösa dessa parallella motstånd för att få fram det ekvivalenta motståndet 4.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Det nya kretsschemat visas nedan.

Från denna krets löser vi seriemotstånden 4 och 11 för att få 4 + 11 = 15. Nu har vi två parallella motstånd, 15 och 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R = 6

Det ekvivalenta motståndet över V är 6 ohm.

Verksamheter

Ta en frågesport med tio frågor om den här sidan.

Fler ämnen om elektricitet

Introduktion till elektricitet

Elektriska kretsar

Elektrisk ström

Ohm's lag

Resistorer, kondensatorer och induktorer

Resistorer i serie och parallellt

Ledare och isolatorer

Digital elektronik

Annan elektricitet

Grunderna om elektricitet

Elektroniska kommunikationer

Användning av elektricitet

Elektricitet i naturen

Statisk elektricitet

Magnetism

Elektriska motorer

Ordlista över elbegrepp

Vetenskap>> Fysik för barn