Также изучите примеры параллельного соединения резисторов и примеры последовательного соединения резисторов.
Материал последовательного резистора
Если резисторы соединены, как показано на схеме выше, они соединены последовательно. В качестве резисторов могут выступать резисторные компоненты, лампы или другие электрические изолирующие устройства.
Электрический заряд (Q) постоянен, поэтому электрический заряд, проходящий через сопротивление 1 (R₁ ) , равен электрическому заряду, проходящему через сопротивление 2 (R₂ ) , равен электрическому заряду, проходящему через сопротивление 3 (R₃ ) . Электрический ток (I) — это электрический заряд, протекающий за определенный интервал времени (I = Q/t), следовательно, электрический ток, проходящий через сопротивление 1 (I₁ ) , равен электрическому току, проходящему через сопротивление 2 (I₂ ) , равен электрическому току, проходящему через сопротивление 3 (I₃ ) . Математически, полный электрический ток (I) = I₁ = I₂ = I₃.
С другой стороны, электрическое напряжение (V) уменьшается, когда электрический заряд проходит через каждое сопротивление. Электрическое напряжение, также называемое разностью электрических потенциалов, — это электрическая потенциальная энергия на единицу электрического заряда. Электрическое напряжение уменьшается, потому что электрическая энергия расходуется в каждом электрическом сопротивлении. Таким образом, полное электрическое напряжение (V) равно сумме электрических напряжений на каждом сопротивлении. Математически полное электрическое напряжение (V) = V₁ + V₂ + V₃ ⋅ V = IR , поэтому уравнение полного электрического напряжения V = IR₁ + IR₂ + IR₃ . Электрический ток, протекающий через каждое сопротивление, одинаков, поэтому это уравнение изменяется на V = I(R₁ + R₂ + R₃ ).
Исходя из приведенного выше уравнения, можно заключить, что общее электрическое сопротивление (R) или сопротивление, заменяющее сопротивление последовательно соединенных резисторов, равно сумме их сопротивлений, математически R = R₁ + R₂ + R₃ . Если последовательно соединены только два резистора, то значение сопротивления, заменяющего сопротивление (R) = R₁ + R₂ . Если последовательно соединены четыре резистора, то значение сопротивления, заменяющего сопротивление (R) = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ . Аналогично, если последовательно соединены пять или более резисторов.
Пример задачи с последовательным резистором:
1. Дано: R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом и R3 = 4 Ом. Три резистора соединены последовательно. Каково значение заменяющего резистора? (Ом = Ом).
Обсуждение
R = R 1 + R 2 + R 3 = 2 + 3 + 4 = 9 Ом.
Этот результат показывает, что значение сопротивления замещающего резистора превышает значение сопротивления каждого резистора, соединенного последовательно.
2. Два резистора R1 = 50 Ом и R2 = 50 Ом соединены последовательно и подключены к батарее напряжением 12 Вольт. Определите (а) эквивалентное сопротивление и (б) электрический ток, проходящий через каждый резистор.
Обсуждение
(а) R = R 1 + R 2 = 50 Ом + 50 Ом = 100 Ом.
(б) I = V / R = 12 Вольт / 100 Ом = 0,12 Ампер
