Comment calculer l'ampérage dans un circuit en série

Les circuits en série connectent des résistances de telle sorte que le courant, mesuré par l'amplitude ou l'ampérage, suive un chemin dans le circuit et reste constant tout au long. Le courant circule dans le sens opposé des électrons à travers chaque résistance, ce qui entrave le flux d'électrons, l'un après l'autre dans une seule direction de l'extrémité positive de la batterie à la négatif. Il n'y a pas de branches ou de chemins externes à travers lesquels le courant peut voyager, comme il y en aurait dans un circuit parallèle.

Les circuits en série sont courants dans la vie de tous les jours. Les exemples incluent certains types de lumières de Noël ou de vacances. Un autre exemple courant est un interrupteur d'éclairage. De plus, les ordinateurs, téléviseurs et autres appareils électroniques domestiques fonctionnent tous selon le concept d'un circuit en série.

• ​Dans un circuit en série, l'ampérage ou l'amplitude du courant reste constant et peut être calculé à l'aide de la loi d'Ohm

  V = I/Rtandis que la tension chute à travers chaque résistance qui peut être additionnée pour obtenir la résistance totale. En revanche, dans un circuit parallèle, l'amplitude d'un courant change à travers les résistances de dérivation tandis que la tension reste constante.​

Vous pouvez calculer l'amplitude, en ampères ou en ampères donnée par la variable A, du circuit série en additionnant la résistance à chaque résistance dans le circuit commeRet en additionnant les chutes de tension commeV, puis résoudre pour I dans l'équationV = I/Rdans lequelVest la tension de la batterie en volts,jeest à jour, etRest la résistance totale des résistances en ohms (Ω). La chute de tension doit être égale à la tension de la batterie dans un circuit en série.

L'équationV = I/R, connue sous le nom de loi d'Ohm, s'applique également à chaque résistance du circuit. Le flux de courant dans un circuit en série est constant, ce qui signifie qu'il est le même à chaque résistance. Vous pouvez calculer la chute de tension à chaque résistance en utilisant la loi d'Ohm. En série, la tension des batteries est augmentée, ce qui signifie qu'elles durent moins longtemps que si elles étaient en parallèle.

•••Syed Hussain Ather

Dans le circuit ci-dessus, chaque résistance (indiquée par des lignes en zigzag) est connectée à la source de tension, la batterie (indiquée par les + et - entourant les lignes déconnectées), en série. Le courant circule dans un sens et reste constant à chaque partie du circuit.

Si vous additionnez chaque résistance, vous obtiendrez une résistance totale de 18 Ω (ohms, où ohm est la mesure de la résistance). Cela signifie que vous pouvez calculer le courant en utilisantV = I/Rdans lequelRest de 18 etVest de 9 V pour obtenir un courant I de 162 A (ampères).

Dans un circuit en série, vous pouvez connecter un condensateur avec une capacitéCet laissez-le charger au fil du temps. Dans cette situation, le courant à travers le circuit est mesuré comme

dans lequelVest en volts,Rest en ohm,Cest à Farads,test le temps en secondes, etjeest en ampères. Iciefait référence à la constante d'Eulere​.

La capacité totale d'un circuit série est donnée par

dans lequel chaque l'inverse de chaque condensateur individuel est sommé sur le côté droit (1/C​​₁​, ​1/C​​₂, etc.). En d'autres termes, l'inverse de la capacité totale est la somme des inverses individuels de chaque condensateur. Au fur et à mesure que le temps augmente, la charge du condensateur s'accumule et le courant ralentit et approche, mais n'atteint jamais complètement, zéro.

De même, vous pouvez utiliser une inductance pour mesurer le courant

dans laquelle l'inductance totale L est la somme des valeurs d'inductance des inductances individuelles, mesurées en Henries. Lorsqu'un circuit en série crée une charge au fur et à mesure que le courant circule, l'inducteur, une bobine de fil qui entoure généralement un noyau magnétique, génère un champ magnétique en réponse au flux de courant. Ils peuvent être utilisés dans les filtres et les oscillateurs,

Lorsqu'il s'agit de circuits en parallèle, dans lesquels le courant passe par différentes parties des circuits, les calculs sont « inversés ». Au lieu de déterminer la résistance totale comme la somme des résistances individuelles, la résistance totale est donnée par

(la même façon de calculer la capacité totale d'un circuit en série).

La tension, et non le courant, est constante dans tout le circuit. Le courant total du circuit parallèle est égal à la somme du courant dans chaque branche. Vous pouvez calculer à la fois le courant et la tension en utilisant la loi d'Ohm (V = I/R​).

•••Syed Hussain Ather

Dans le circuit parallèle ci-dessus, la résistance totale serait donnée par les quatre étapes suivantes :

1. ​1/R_{le total}= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
2. ​1/R_{le total}​ = 1/1 Ω + 1/4 Ω + 1/5 Ω
3. ​1/R_{le total}​ = 20/20 Ω + 5/20 Ω + 4/20 Ω
4. ​1/R_{le total}​ = 29/20 Ω
   
5. ​R​_{​le total​} = 20/29 ou environ 0,69

Dans le calcul ci-dessus, notez que vous ne pouvez atteindre l'étape 5 à partir de l'étape 4 que lorsqu'il n'y a qu'un seul terme du côté gauche (1/R_{le total} ) et un seul terme du membre de droite (29/20 Ω).

De même, la capacité totale dans un circuit parallèle est simplement la somme de chaque condensateur individuel, et l'inductance totale est également donnée par une relation inverse (1/L​​le total​ ​= 1/L​​1​ ​+ 1/L​​2​ ​+ …​ ).

Dans les circuits, le courant peut soit circuler en permanence, comme c'est le cas dans un courant continu (CC), soit fluctuer selon un schéma ondulatoire, dans les circuits à courant alternatif (CA). Dans un circuit alternatif, le courant change entre une direction positive et négative dans le circuit.

Le physicien britannique Michael Faraday a démontré la puissance des courants continus avec le générateur électrique dynamo dans 1832, mais il ne pouvait pas transmettre sa puissance sur de longues distances et les tensions continues nécessitaient des circuits.

Lorsque le physicien serbo-américain Nikola Tesla a créé un moteur à induction utilisant le courant alternatif en 1887, il a démontré à quel point il était facile transmis sur de longues distances et pourrait être converti entre des valeurs élevées et basses à l'aide de transformateurs, un dispositif utilisé pour changer Tension. Assez rapidement, au tournant du XXe siècle, les ménages américains ont commencé à interrompre le courant continu au profit du courant alternatif.

De nos jours, les appareils électroniques utilisent à la fois le courant alternatif et le courant continu, le cas échéant. Les courants continus sont utilisés avec les semi-conducteurs pour les appareils plus petits qui doivent seulement être allumés et éteints, tels que les ordinateurs portables et les téléphones portables. La tension alternative est transportée par de longs fils avant d'être convertie en courant continu à l'aide d'un redresseur ou d'une diode pour alimenter ces appareils tels que les ampoules et les batteries.