Egy áramkörbe egyszerre több fogyasztót is bekapcsolhatunk. Az ilyenkor kialakuló feszültség- és áramerősség-viszonyokat kizárólag az szabja meg, hogy az egyes fogyasztóknak mekkora az ellenállása, és hogy milyen módon lettek az áramkörbe bekötve. A továbbiakban a fogyasztókat nem különböztetjük meg egymástól, és egyszerű ellenállásoknak tekintjük őket. A belőlük kialakított áramköröket hálózatoknak nevezzük, amelynek eredő ellenállása az az ellenállás, amellyel egy hálózat úgy helyettesíthető, hogy ugyanakkora feszültség ugyanakkora áramerősséget eredményez ezen az egyetlen ellenálláson, mint az adott hálózat esetében.
Ha egy áramkört úgy állítunk össze, hogy benne nincs elágazás, akkor az ellenállásokat sorosan kapcsoltuk a feszültségforrásra. Vizsgáljuk meg két sorosan kapcsolt ellenállás eredő ellenállását, és az áramerősség- és feszültségviszonyokat!
Soros kapcsolás esetén minden ellenálláson ugyanolyan erősségű áram halad keresztül, hiszen időegység alatt azonos mennyiségű töltésnek kell áthaladni az áramkör minden pontján. Ez azt jelenti, hogy az áramkörben folyó áram erőssége megegyezik az egyes ellenállásokon átfolyó áram erősségével: I = I1 = I2.
Másrészről ugyanolyan feszültségű áramforrást használunk mindkét esetben. Első esetben az áramforrás az R1 és R2 ellenállásokon végez munkát, a második esetben az összes munkavégzés az eredő ellenálláson történik. Ez azt jelenti, hogy a teljesítmények összege megegyezik az eredő ellenálláson mért teljesítménnyel: Wö = W1 + W2.
A feszültség értelmezése miatt tehát: U0 = U1 + U2.
Alkalmazzuk Ohm törvényét mindhárom ellenállásra! Az áramkörben folyó áram (I) megegyezik az egyes sorosan kapcsolt ellenállásokon átfolyó árammal. Így az eredő ellenállásra felírhatjuk: I ⋅ Re = I ⋅ R1 + I ⋅ R2.
Egyszerűsítés után kapjuk, hogy az eredő ellenállás: Re = R1 + R2.
Ezt a gondolatmenetet kettőnél több ellenállás sorba kapcsolása esetén is alkalmazni lehet, ezért általánosságban elmondhatjuk, hogy sorba kapcsolt ellenállások eredő ellenállása az összetevő ellenállások összege.
Mivel a sorosan kapcsolt ellenállásokon ugyanakkora erősségű áram halad át, ebből következik, hogy az egyes ellenállásokon eső feszültségek az ellenállás értékekkel egyenesen arányosak: U1 / U2 = R1 / R2.
A soros kapcsolást szoktuk alkalmazni karácsonyfaizzók esetében, kapcsolónak az áramkörbe való elhelyezésekor, indító-ellenállással ellátott elektromotor esetében, és mint már említettük, az áramerősségmérő műszert is sorosan kötjük az áramkörbe.
8 2 1 Ohm törvénye Ohm törvényének igazolása I
tags: #elotet #ellenallas #soros