Sériově, nebo paralelně? fyzikální základy

Obsah >>>        

SPOJOVÁNÍ ODPORŮ ZA SEBOU - sériově
Sériově
Celkové napětí U připojené k sériově zapojeným spotřebičům se rovná součtu napětí na jednotlivých odporech: U = U1 + U2. Obvod není rozvětvený a proto všemi jeho prvky prochází stejný proud I. S využitím Ohmova zákona můžeme určit výsledný odpor:

Sériově Celkový odpor za sebou zapojených spotřebičů se rovná součtu jednotlivých odporů



SPOJOVÁNÍ ODPORŮ VEDLE SEBE - paralelně
ParalelněV paralelním zapojení je na všech prvcích stejné napětí U, ale jednotlivými větvemi mohou procházet různé proudy. Celkový proud I se rovná součtu proudů procházejících jednotlivými větvemi obvodu.: I = I1 + I2. S využitím Ohmova zákona můžeme určit výsledný odpor:

ParalelněPři paralelním zapojení spotřebičů se převrácená hodnota výsledného odporu rovná součtu převrácených hodnot jednotlivých odporů

Topné spirály

Příkladem kombinovaného spojení odporů (v tomto případě topných spirál) je přepínač elektrického sporáku nebo vařiče. Podle polohy přepínače je k napájecímu napětí připojena jedna nebo několik topných spirál, zapojeny mohou být sériově nebo paralelně. Na následujícím příkladu mají topné spirály odpory:
R1 = 138 ohmů   R2 = 138 ohmů   R3 = 60 ohmů
Použitím vztahů pro zapojování odporů, Ohmova zákona a vztahů pro elektrický výkon můžeme ověřit, že:
1. stupeň 2. stupeň 3. stupeň
1. stupeň
R1, R2, R3 v sérii
R = 336 ohmů
I = 0,7 A, U = 220 V
P = 145 W
2. stupeň
R2, R3 v sérii
R = 198 ohmů
I = 1,1 A, U = 220 V
P = 245 W
3. stupeň
zapojen pouze R2
R = 138 ohmů
I = 1,6 A, U = 220 V
P = 350 W

 
4. stupeň 5. stupeň 6. stupeň
4. stupeň
zapojen pouze R3
R = 60 ohmů
I = 3,7 A, U = 220 V
P = 800 W
5. stupeň
R2, R3 paralelně
R = 42 ohmů
I = 5,3 A, U = 220 V
P = 1150 W
6. stupeň
R1, R2, R3 paralelně
R = 32 ohmů
I = 6,9 A, U = 220 V
P = 1500 W