Com solucionar problemes de circuits muntats en sèrie

Content

• etapes

és un wiki, el que significa que molts articles són escrits per diversos autors. Per crear aquest article, 16 persones, algunes anònimes, van participar en la seva edició i la seva millora amb el pas del temps.

Un circuit elèctric connectat en sèrie és molt senzill. És alimentat per un generador (bateria, presa ...): el corrent surt aleshores del terminal positiu de la font, recorre el fil elèctric, a través d’un nombre de resistències per acabar al terminal negatiu de la font d’energia. Aquest article revisa totes aquestes dades que són la intensitat, el voltatge, la resistència i la potència a través de cada resistència.

etapes

1. 
   

   
   Quan es treballa en un circuit en sèrie, comenceu a mirar la tensió que genera la font d’energia. S'expressa en volts (V). Al croquis, la font es pot identificar amb un signe "+" i un signe "-".
2. Després, heu de conèixer els valors físics dels altres components del circuit en qüestió.
   • Per calcular el resistència total (R_T) del circuit, n'hi ha prou amb afegir les resistències de cadascuna de les ... resistències.
     
     R_T = R₁ + R₂ + R₃…

     
     

     
     
   • Per trobar intensitat total que recorre el circuit, ens basem en la llei dOhm: I = V / R, amb V = tensió del circuit, I = intensitat total, R = resistència total. Com es un circuit connectat en sèrie, la intensitat que passa en cada resistència és el mateix que recorre tot el circuit.

     
     

     
     
     
     
   • la tensió a través de cada resistència també es calcula gràcies a la llei dOhm: V = IR amb V = tensió a través de la resistència, I = intensitat que passa per la resistència o el circuit (és el mateix!), R = la resistència de la resistència.

     
     

     
     
   • Per trobar el potència dissipada en una resistència, utilitzem la fórmula: P = IR amb P = potència dissipada a la resistència, I = intensitat del corrent que passa per la resistència o el circuit (és el mateix!), R = resistència de la resistència.

     
     

     
     
   • L’energia que consumeix cada resistència és igual a: P x t (P = potència dissipada a la resistència, t = temps en segons).

     
     

     
     
     
     
3. Exemple: Prendre un circuit connectat en sèrie en una bateria de 5 volts amb tres resistències, una de 2 ohms (R)₁), un de 6 (R₂) i un de 4 (R₃). Aleshores tenim:
   • resistència total (R) del circuit = 2 + 6 + 4 = 12 ohms

     
     

     
     
   • intensitat total (I) del circuit = V / R = 5/12 = 0,42 A (amperi).

     
     

     
     
   • Tensió entre les diferents resistències :

     
     

     
     
     1. la tensió a R₁ = V₁ = I x R₁ = 0,42 x 2 = 0,84 V (volts)
     2. la tensió a R₂ = V₂ = I x R₂ = 0,42 x 6 = 2,52 V
     3. la tensió a R₃ = V₃ = I x R₃ = 0,42 x 4 = 1,68 V
   • Potència dissipada a les diferents resistències :

     
     

     
     
     1. potència dissipada en R₁ = P₁ = I x R₁ = 0,42 x 2 = 0,353 W (vat)
     2. potència dissipada en R₂ = P₂ = I x R₂ = 0,42 x 6 = 1,058 W
     3. potència dissipada en R₃ = P₃ = I x R₃ = 0,42 x 4 = 0,706 W
   • Energia consumida per diferents resistències :

     
     

     
     
     1. energia consumida per R₁ en, per exemple, 10 segons
        = E₁ = P₁ x t = 0,353 x 10 = 3,53 J (joules)
     2. energia consumida per R₂ en, per exemple, 10 segons
        = E₂ = P₂ x t = 1.058 x 10 = 10.58 J
     3. energia consumida per R₃en, per exemple, 10 segons
        = E₃ = P₃ x t = 0,706 x 10 = 7,06 J

assessorament

• Si en el vostre exercici, especifiqueu la resistència interna de la font d’energia (r_jo), caldrà afegir-lo a les altres resistències del circuit: V = I x (R + r_jo).
• Tensió del circuit total = suma de les tensions de totes les resistències connectades en sèrie.

advertiments

• No confongueu el circuit de sèries i el de paral·lel. En aquest darrer cas, les resistències no es creuen pel mateix voltatge.