← Tilbage

Serieforbindelser

Serieforbindelser
Formelhjulet - sammenhæng mellem spænding, strøm, modstand og effekt

I en serieforbindelse er komponenterne (fx modstande) forbundet i forlængelse af hinanden (som Pærler på en snor). Det betyder, at strømmen kun har en vej gennem kredsløbet. Derfor er strømmen den samme gennem alle komponenter i en serieforbindelse.

En serieforbindelse kan bestå af flere modstande med forskellige værdier. Det es nemt at beregne den samleden modstand, da man blot lægger alle modstandene sammen. Spændingen fra spændingskilden bliver derimod fordelt over de enkelte modstande, hver modstand tager en del af den samlede spænding.

Grundlæggende regler for serieforbindelser:

  • Strømmen er den samme i hele kredsløbet
  • Modstandene lægges sammen
  • Spændingen fordeles over modstandene

Formler

\[ R_{\text{tot}} = R_1 + R_2 + R_3 \quad (R_{\text{tot}} = R_{\text{total}}) \]
\[ I_{\text{tot}} = I_1 = I_2 = I_3 \quad (I_{\text{tot}} = I_{\text{total}}) \]
\[ U_{\text{tot}} = U_1 + U_2 + U_3 \quad (U_{\text{tot}} = U_{\text{total}}) \]
Find (Hvad søger du?) Formler ud fra Ohms lov og effektsætningen
Spænding (\(U\)) \[ U = I \times R \quad \mid \quad U = \frac{P}{I} \quad \mid \quad U = \sqrt{P \times R} \]
Strøm (\(I\)) \[ I = \frac{U}{R} \quad \mid \quad I = \frac{P}{U} \quad \mid \quad I = \sqrt{\frac{P}{R}} \]
Modstand (\(R\)) \[ R = \frac{U}{I} \quad \mid \quad R = \frac{U^2}{P} \quad \mid \quad R = \frac{P}{I^2} \]
Effekt (\(P\)) \[ P = U \times I \quad \mid \quad P = I^2 \times R \quad \mid \quad P = \frac{U^2}{R} \]

Eksempel

Vi have et kredsløb med følgende værdier:

  • Samlet spænding (\(U_{\text{tot}}\)): \(50\text{ V}\)

  • Modstand 1 (\(R_1\)): \(4\ \Omega\)

  • Modstand 2 (\(R_2\)): \(12\ \Omega\)

Først finder vi den samlede modstand (\(R_{\text{tot}}\Delta\)):

\[ R_{\text{tot}} = R_1 + R_2 = 4\ \Omega + 12\ \Omega = 16\ \Omega \]

Derefter finder vi den samlede strøm (\(I_{\text{tot}}\)). Da strømmen er den samme overalt i en serieforbindelse, beregnes den som:

\[ I_{\text{tot}} = \frac{U_{\text{tot}}}{R_{\text{tot}}} = \frac{50\text{ V}}{16\ \Omega} = 3{,}125\text{ A} \approx 3{,}13\text{ A} \]

Efter at have fundet de totale værdier kan vi finde spændingen over hver enkelt modstand.

Spændingsfald over \(R_1\):

\[ U_{R1} = I_{\text{tot}} \times R_1 = 3{,}125\text{ A} \times 4\ \Omega = 12{,}5\text{ V} \]

Spændingsfald over \(R_2\):

\[ U_{R2} = I_{\text{tot}} \times R_2 = 3{,}125\text{ A} \times 12\ \Omega = 37{,}5\text{ V} \]

Nu har vi fundet spændingen over de to modstande. For at kontrollere, at vi har regnet rigtigt, laver vi en kontroludregning ved at lægge delspændingerne sammen:

\[ U_{\text{tot}} = U_{R1} + U_{R2} = 12{,}5\text{ V} + 37{,}5\text{ V} = 50\text{ V} \]
Note info
  • Redaktør: JP
  • Mail: JP@dkjones28.dk
  • Note ID: QWXK