Als ze in serie zijn geschakeld, worden componenten als treinwagons achter elkaar geplaatst. De batterij stuurt stroom door het seriecircuit, dat een gesloten lus is, dus de stroom moet door elke weerstand hetzelfde zijn.
Zie de batterij als een pompstation, stroom als water en de weerstanden als huizen. Dit circuit is als een wijk waar het water achtereenvolgens door alle huizen wordt gepompt totdat het uiteindelijk terugkeert naar het pompstation. In dit geval moet er door elk huis dezelfde hoeveelheid water stromen.
De wet van Ohm heeft betrekking op spanning, stroom en weerstand en kan worden uitgedrukt als:
V=IR
Waar:
V = Spanning over een weerstand
I = Stroom door de weerstand
R = Weerstand
Als de stroom hetzelfde is door alle weerstanden in serie, geeft de wet van Ohm aan dat de spanning over een individuele component kan variëren, afhankelijk van de weerstand.
Wat is een parallelle verbinding?
In een parallelle schakeling daarentegen zijn weerstanden of apparaten verbonden zoals de sporten van een ladder. Een parallel circuit is als een buurt waar elk huis zich op zijn eigen tak van de waterlijn bevindt en een andere hoeveelheid water kan trekken zonder de anderen te beïnvloeden.
De wet van Ohm, uitgedrukt om de stroom te berekenen, is:ik = V/R. Wanneer parallelle weerstanden zijn aangesloten op een voedingsspanning, heeft elk onderdeel dezelfde spanning erover, maar kan een verschillende stroom trekken, opnieuw afhankelijk van de individuele weerstand.
Serie- en parallelle equivalente weerstanden berekenen Resistance
Een serie verzameling weerstanden R1, R2, R3,... is gelijk aan een enkele weerstand, Rs, gelijk aan de som van alle weerstanden:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Als gevolg hiervan verhoogt het plaatsen van een weerstand in een serieschakeling altijd de equivalente weerstand.
Weerstanden R1, R2, R3,... parallel werken ook als een enkele weerstand, maar de berekening van equivalente weerstand Rp is ingewikkelder, gegeven door:
\frac{1}{R_s}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...
Altijd een weerstand parallel aan een circuit toevoegenneemt afde equivalente weerstand. Deze relatie heeft interessante implicaties bij het bepalen van de nadelen of voordelen van een parallelle schakeling.
Voordelen van een parallelle verbinding
De nadelen of voordelen van een parallelle combinatie van elementen zijn afhankelijk van de situatie. Huizen zijn bijvoorbeeld bedraad, zodat elektrische apparaten parallel kunnen worden gebruikt. Wanneer een koelkast is aangesloten op een stopcontact in de keuken, verbruikt deze elektriciteit zonder de spanning te beïnvloeden of stroom in de rest van het huis – en heeft daarom geen invloed op de werking van andere apparaten. Dit is een van de voordelen van een parallelle aansluiting.
De lampen op een reeks moderne kerstverlichting zijn ook parallel geschakeld. Als een lamp doorbrandt, wordt het een open circuit dat geen invloed heeft op de andere lampen. De rest van de snaar blijft verlicht. Omdat de enkele donkere lamp meteen duidelijk is, kan deze gemakkelijk worden gevonden en vervangen - opnieuw een voordeel van een parallelle schakeling.
Kerstverlichting in oude stijl was in serie geschakeld en een doorgebrande lamp stopte de stroom door de hele snaar, waardoor alle lichten werden uitgeschakeld. Stel je voor hoe moeilijk het zou zijn om die ene slechte lamp te vinden!
Het nadeel van een parallelschakeling wordt duidelijk bij een kortsluiting, bijvoorbeeld wanneer iemand een draad tussen de twee contacten van een stopcontact klemt. Een kortsluiting heeft een zeer lage weerstand, waardoor de stroom in het circuit enorm toeneemt, en knal! De vonken vliegen over en de bedrading warmt op, waardoor er mogelijk brand ontstaat.
Gelukkig springt de zekering door en wordt een open circuit. Omdat hij in serie staat met de bedrading, doet de zekering zijn werk en stopt de stroom voordat er iets kan worden beschadigd.