A последовательная схема имеет только один путь для прохождения электрического тока. В этом типе схемы все различные компоненты схемы связаны в одну ветвь или путь схемы.
В этой статье будут подробно рассмотрены различные примеры основных серийных цепей, такие как:
Резистор в серии
Предположим, что в комбинацию последовательной цепи включено более одного резистора. В последовательной комбинации резистор подключается таким образом, что вывод одного резистора подключается к выводу следующего резистора, в результате чего ток течет только по одному пути.
Значение сопротивления увеличивается с увеличением количества резисторов, включенных последовательно. Величина тока через каждый резистор остается постоянной, где падение напряжения или потенциала на каждом резисторе зависит от величины сопротивления каждого резистора.
Если резисторы, включенные в серию, имеют одинаковые значения, то падение потенциала на отдельных резисторах будет одинаковым, поскольку ток, протекающий через каждый резистор, одинаков.
Эквивалентное сопротивление представляет собой общий эффект сопротивления резисторов в последовательной комбинации.
Конденсаторы в серии
Предположим, что имеется более одного конденсатора, подключенного таким образом, что вывод одного конденсатора связан с выводом следующего конденсатора, в результате чего ток течет только по одному пути.
Общая емкость уменьшается по мере увеличения количества конденсаторов в последовательной комбинации.
Поскольку величина тока через каждый конденсатор одинакова, заряд, накопленный каждым конденсатором, будет одинаковым, независимо от значения емкости конденсатора. В то же время падение потенциала на каждом конденсаторе будет зависеть от значения емкости каждого конденсатора.
Индуктор в серии
Предположим, что имеется несколько катушек индуктивности, соединенных в последовательную комбинацию таким образом, что один вывод индуктора подключен к другому выводу индуктора, в результате чего ток течет только по одному пути.
Падение напряжения или потенциала на отдельных индукторах неодинаково, тогда как ток, протекающий через отдельные индукторы, одинаков в последовательной комбинации.
Полная или эквивалентная индуктивность - это сумма индивидуальных индуктивностей каждой катушки индуктивности, соединенной последовательно, когда количество витков катушек увеличивается с добавлением катушки индуктивности.
Резистор и конденсатор последовательно
Резистор и конденсатор также могут быть соединены последовательно друг с другом.
Если есть хотя бы один резистор и один конденсатор, соединенные последовательно друг с другом, то полученная схема будет схемой первого порядка.
Общая важность цепи серии RC
Где Z - полное сопротивление
R - сопротивление резистора
XC сопротивление конденсатора
Фазовый угол последовательной цепи RC равен
В этой последовательной RC-цепи общее напряжение отстает от тока, угол между напряжением и током зависит от значения сопротивления и импеданса, создаваемого конденсатором.
Сопротивление и индуктор последовательно
Резистор и катушка индуктивности также могут быть соединены последовательно друг с другом.
Когда в схеме есть только один резистор и одна катушка индуктивности, это RL-цепь первого порядка.
Общий импеданс цепи серии RL равен
Где R - сопротивление резистора
И ХL - импеданс, создаваемый катушкой индуктивности.
Фазовый угол RL последовательная цепь равна
Общая напряжение приводит к току в цепи серии RL, а угол между напряжением и током зависит от значения сопротивления и импеданса, генерируемых общей схемой.
Серия RLC (сопротивление, индуктор и конденсатор)
В последовательной цепи RLC по меньшей мере один резистор, один конденсатор и одна катушка индуктивности соединены последовательно друг с другом.
Ток на каждом элементе схемы в последовательной комбинации одинаков. Тем не менее, общее или общее напряжение делится по величине напряжения каждого компонента в зависимости от электрических характеристик каждого компонента.
Серия RLC представляет собой резонансный контур, который резонирует на определенной частоте, называемой резонансной частотой.
Если импеданс катушки индуктивности больше, чем импеданс конденсатора, то общее напряжение цепи приводит к току. Если импеданс конденсатора больше, чем импеданс катушки индуктивности, то общее напряжение цепи отстает от тока на некоторый угол. В обоих случаях значение угла зависит от сопротивления и импеданса, создаваемых катушкой индуктивности и конденсатором.
Общий импеданс цепи серии RLC:
Фазовый угол последовательной цепи RLC равен
LC (индуктор и конденсатор) Серии
Чистый индуктор и конденсатор могут быть соединены последовательно. В этой комбинации должен быть как минимум один индуктор и один конденсатор.
Поскольку оба элемента соединены последовательно друг с другом, ток, протекающий через каждый элемент, будет одинаковым, а общее напряжение будет просто суммой падения напряжения на конденсаторе и катушке индуктивности.
Полный (или общий) импеданс схемы представляет собой сумму импеданса конденсатора и катушки индуктивности в последовательной цепи LC (катушка индуктивности и конденсатор).
Общий импеданс Z = ZL+ ZC
в котором
становятся
Напряжение в серии
Источник тока не может быть объединен в серию, но может быть объединен параллельно, поскольку последовательная комбинация источников тока нарушает текущий закон Кирхгофа.
Например, два источника напряжения соединены в последовательную комбинацию. Когда положительная клемма источника напряжения соединена вместе с отрицательной клеммой источника напряжения, общая комбинация напряжений будет добавлена.
Напротив, когда положительный вывод источника напряжения подключен к отрицательному выводу другого источника напряжения, тогда общее напряжение комбинации будет вычитаться друг из друга; это основано на знаке источника напряжения или направлении протекающего тока в схеме.
Если между двумя узлами схемы подключено более одного источника тока, то источник тока находится в параллельной комбинации.
Вопросы и ответы:
Почему мы подключаем схему последовательно
Последовательная цепь может представлять собой комбинацию различных элементов схемы, таких как сопротивление, конденсатор, катушка индуктивности и т. Д.
Когда требуется постоянный ток, используется последовательная комбинация, поскольку величина тока остается постоянной в последовательной комбинации, которую можно легко контролировать или изменять.
Как меняется напряжение в последовательной цепи
Последовательная схема также известна как схема делителя напряжения, поскольку общая потенциальная энергия разделяется на все компоненты схемы.
Поскольку ток в последовательной цепи постоянен, значение напряжения зависит от импеданса или сопротивления, создаваемого каждым элементом схемы, включенным в последовательную комбинацию. Таким образом, значение напряжения изменяется в зависимости от электрических свойств каждого компонента.
В чем преимущество последовательной схемы?
Комбинация последовательной схемы имеет несколько преимуществ и недостатков в зависимости от области применения или области применения.
Компоненты, соединенные последовательно, имеют одинаковую величину тока, протекающего через них. Все компоненты, соединенные последовательно, можно включать или выключать с помощью только одного переключателя. Комбинация схем нелегко перегревается, а конструкция схем очень проста по сравнению с параллельной схемой.
