Seriekobling – grunnleggende elektroteknikk, likestrøm

Totalresistans i seriekobling

Totalresistansen i en seriekobling blir lik summen av resistansene

R = ${\mathrm{R}}_1$ + ${\mathrm{R}}_2$ + ${\mathrm{R}}_3$ + ${\mathrm{R}}_4$ + …

R = totalresistansen til kretsen

Eksempel:

I en krets seriekobler vi to resistanser ${\mathrm{R}}_1$ = 10 Ω og ${\mathrm{R}}_2$ = 12 Ω. Hvor stor blir kretsens totale resistans?

R = ${\mathrm{R}}_1$ + ${\mathrm{R}}_2$ $\Rightarrow$ 10 Ω + 12 Ω = 22 Ω

Til den samme kretsen kobler vi en tredje motstand ${\mathrm{R}}_3$ = 50 Ω i serie med de to andre. Hvor stor er nå kretsens totale resistans?

R = ${\mathrm{R}}_1$ + ${\mathrm{R}}_2$ + ${\mathrm{R}}_3$ $\Rightarrow$ 10 Ω + 12 Ω + 50 Ω = 72 Ω

Strøm i seriekobling

Strømmen i en seriekobling er lik i alle deler av kretsen. Dette er på grunn av at strømmen kun har mulighet til å gå én vei.

${\mathrm{I}}_1 = {\mathrm{I}}_2 = {\mathrm{I}}_3$.

Spenning i seriekobling

Summen av alle delspenninger i en seriekrets er lik den spenning som kretsen er tilkoblet.

U = U_R1 + U_R2 + U_R3 + U_R4 + …

Eksempel:

To motstander er seriekoblet, ${\mathrm{R}}_1$ = 10 Ω og ${\mathrm{R}}_2$ = 20 Ω og tilkoblet en spenning på U = 24 V.

Hvor stor spenning vil du måle over ${\mathbf{R}}_{\mathbf{1}}$?

Kretsens totale resistans R = ${\mathrm{R}}_1$ + ${\mathrm{R}}_2$ $\Rightarrow$ 10 Ω + 20 Ω = 30 Ω

Strømmen i kretsen er:

$\mathrm{I} = \frac{\mathrm{U}}{\mathrm{R}} \Rightarrow \frac{24 \mathrm{V}}{30 \mathrm{\Omega }} = 0,8 \mathrm{A}$

Spenningen jeg vil måle U_R1 = ${\mathrm{R}}_1$ x I $\Rightarrow$ 10 Ω x 0,8 A = 8 V

Hvor stor spenning vil du måle over ${\mathbf{R}}_{\mathbf{2}}$?

Spenningen jeg vil måle U_R2 = ${\mathrm{R}}_2$ x I $\Rightarrow$ 20 Ω x 0,8 A = 16V

eller

U_R2 = U – U_R1 $\Rightarrow$ 24 V – 8V = 16 V


Eksempel:

I en seriekrets av tre motstander ${\mathrm{R}}_1$, ${\mathrm{R}}_2$ og ${\mathrm{R}}_3$ måles delspenningene til
U_R1 = 12 V, U_R2 = 12 V og U_R3 = 12 V. Hvor stor spenning er seriekretsen tilkoblet?

U = U_R1 + U_R2 + U_R3 $\Rightarrow$ 12 V + 12 V + 12 V = 36 V

Har resistansene ${\mathbf{R}}_{\mathbf{1}}$, ${\mathbf{R}}_{\mathbf{2}}$ og ${\mathbf{R}}_{\mathbf{3}}$ samme motstandsverdi, eller kan de være ulike?

Da strømmen i en seriekrets alltid er den samme og spenningen over en motstand er produktet av strømmen og resistansen, må ${\mathrm{R}}_1$ = ${\mathrm{R}}_2$ = ${\mathrm{R}}_3$ fordi spenningene over dem var den samme U_R1 = U_R2 = U_R3.

Strømmen i seriekretsen måles til I = 1 A. Hvor stor er hver av resistansene i kretsen?

${\mathrm{R}}_1 = {\mathrm{R}}_2 = {\mathrm{R}}_3 \Rightarrow \frac{{\mathrm{U}}_{\mathrm{R}1}}{\mathrm{I}} \Rightarrow \frac{ 12 \mathrm{V}}{1 \mathrm{A}} = 12 \mathrm{\Omega }$