Vizsgálja meg a párhuzamos és a soros ellenállások példáit is .
Sorozat ellenállás anyaga
Ha az ellenállásokat a fenti ábrán látható módon kötjük be, akkor sorba vannak kötve. A szóban forgó ellenállások lehetnek ellenállásalkatrészek, lámpák vagy más elektromos szigetelőeszközök.
Az elektromos töltés (Q) állandó, így az 1-es ellenálláson áthaladó elektromos töltés (R1 ) = a 2-es ellenálláson áthaladó elektromos töltés (R2 ) = a 3-as ellenálláson áthaladó elektromos töltés (R3 ) . Az elektromos áram (I) az egy bizonyos időintervallumban (I = Q/t) folyó elektromos töltés, ezért az 1-es ellenálláson áthaladó elektromos áram (I1 ) = a 2-es ellenálláson áthaladó elektromos áram (I2 ) = a 3-as ellenálláson áthaladó elektromos áram ( I3 ). Matematikailag a teljes elektromos áram (I) = I1 = I2 = I3.
Másrészt az elektromos feszültség (V) csökken, amikor az elektromos töltés áthalad az egyes ellenállásokon. Az elektromos feszültség, más néven elektromos potenciálkülönbség, az egységnyi elektromos töltésre jutó elektromos potenciálenergia . Az elektromos feszültség azért csökken, mert az elektromos energiát minden elektromos ellenállás felhasználja. Tehát a teljes elektromos feszültség (V) egyenlő az egyes ellenállásokon lévő elektromos feszültségek összegével. Matematikailag a teljes elektromos feszültség (V) = V1 + V2 + V3 . V = IR, így a teljes elektromos feszültség egyenlete V = IR1 + IR2 + IR3 . Az egyes ellenállásokon folyó elektromos áram azonos, így ez az egyenlet V = I (R1 + R2 + R3 ) -ra változik.
A fenti egyenlet alapján arra a következtetésre jutunk, hogy a teljes elektromos ellenállás (R), vagyis a sorba kapcsolt elektromos ellenállások helyettesítési ellenállása egyenlő az egyes elektromos ellenállások összegével, matematikailag R = R1 + R2 + R3 . Ha csak két ellenállás van sorba kötve, a helyettesítő ellenállás értéke (R) = R1 + R2 . Ha négy ellenállás van sorba kötve, a helyettesítő ellenállás értéke (R) = R1 + R2 + R3 + R4 . Hasonlóképpen, ha öt vagy ötnél több ellenállás van sorba kötve.
Példa a soros ellenállás problémájára:
1. Adott R1 = 2 Ω, R2 = 3 Ω és R3 = 4 Ω. A három ellenállás sorba van kötve. Mekkora a csere ellenállás értéke? (Ω = Ohm)
Vita
R = R1 + R2 + R3 = 2 + 3 + 4 = 9 Ω.
Ez az eredmény azt mutatja, hogy a helyettesítő ellenállás értéke nagyobb, mint a sorba kapcsolt egyes ellenállások ellenállás értéke.
2. Két ellenállás, R1 = 50 Ω és R2 = 50 Ω, sorba van kötve egy 12 voltos akkumulátorhoz. Határozza meg (a) az egyenértékű ellenállást (b) az egyes ellenállásokon átfolyó elektromos áramot.
Vita
(a) R = R 1 + R 2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.
(b) I = V / R = 12 volt / 100 Ω = 0,12 amper
