CCI20111111015

Całkowity spadek napięcia jest równy su-mie spadków napięcia na wszystkich opornikach połączonych szeregowo, czyli

U = U₁ + U₂ + U₃ ...+U_n = RI₁ + RI₂+RI₃+ ... +R_nI =

k = n

= (R.+R2+RS+ ...R_k+ ... +R_n) I = V (R»c)I d-15)

k = l

Całkowita moc prądu wydzielona w opornikach połączonych szeregowo jest równa sumie mocy wydzielanych w poszczególnych opornikach

P = P₁ + P₂+P₃+ ... +P_n = U₁I+U₂I+U₃I+ ...+U_nI =

R-n

= R₁P+R₂P+R₃P+ ... R_nP =jv (R_k)P    (1-16)

»t=-i

Odbiorniki, np. żarówki, przeznaczone do połączenia szeregowego muszą być zbudowane na ten sam prąd znamionowy ¹).

Rozpatrzmy to na przykładzie liczbowym, przypuśćmy, że do sieci o napięciu 220 V zostały przyłączone szeregowo dwie żarówki, każda na napięcie 110 V, ale o różnych mocach, np. 25 W/ i 100 W. Po włączeniu okaże się, że żarówka o mniejszej mocy świeci jaśniej, a o mocy większej — ciemniej. Pierwsza z nich ma żarnik cieńszy, który nagrzewa się silniej, opór jego jest większy niż opór żarówki 100-watowej. Wobec tego na żarówkę o mniejszej mocy przypada większy spadek napięcia niż na żarówkę o większej mocy.

Pomijając nieliniową zależność między oporem w różnym stopniu żarzących się żarówek, prąd znamionowy żarówki 25 W

h

^⁵-^W-= 0 227 110 V

A

a jej opór

R, =

110 V 0,227 A

= 484 Q

Prąd znamionowy żarówki 100 W

h

100W 110 V

= 0,91

A

U 110V ^Ka “ I₂ ~ 0,91 A

121 Q

opór

Przy połączeniu szeregowym opór równoważny

R = Pj + i?₂ = 484+121 = 605 Q

Po przyłączeniu do sieci 220 V przez żarówki popłynie prąd

I

U 220 V R ~ 605fi

= 0,364 A

Z porównania prądów znamionowych żarówek wynika, że dla żarówki 100 W prąd ten jest za mały, a dla żarówki 25 W za duży i wobec tego żarówka ta po krótkim czasie przepali się.

Szeregowe łączenie żarówek, ale tylko na ten sam prąd znamionowy, stosuje się np. do oświetlenia tramwajów, do których doprowadza się napięcie 600 V, w tym przypadku można utworzyć obwód składający się z 5 żarówek, każda na 125 V, połączonych szeregowo.

Szeregowe włączanie do obwodów oporników stosuje się w przypadkach, gdy do odbiornika ma być dostarczone napięcie obniżone. To obniżone napięcie na odbiorniku będzie się utrzymywało, o ile prąd pobierany przez odbiornik nie będzie ulegał zmianom. W przeciwnym wypadku zmiana prądu spowoduje zmianę spadku napięcia na oporniku i odbiornik znajdzie się pod napięciem różnym od znamionowego.

Oporniki służące do regulacji prądu czy też napięcia wykonuje się w ten sposób, że albo regulacja odbywa się w sposób ciągły — opornikami suwakowymi, albo skokami — opornikami korbkowymi.

Przykład 1.4. Do obwodu składającego się z trzech oporników połączonych szeregowo (rys. 1—3) R, = 80 fi; R₂ = 130 fi; R₃ = 230 fi doprowadzono napięcie XJ = 220 V. Obliczyć natężenie prądu w obwodzie, sp dki napięcia na poszczególnych opornikach, imoc pobieraną przez poszczególne oporniki i w całym obwodzie.

Natężenie prądu

R,+R₂ + R3    80+130 + 230

31

1

Znamionowym prądem albo napięciem nazywamy takie ich wartości, na jakie jest zbudowany dany odbiornik.