A circuit en série n'a qu'un seul chemin pour les courants électriques à parcourir. Dans ce type de circuit, tous les différents composants du circuit sont reliés dans une seule branche ou chemin du circuit.
Cet article traitera en détail de différents exemples de circuits en série de base tels que :
Résistance en série
Supposons qu'il y ait plus d'une résistance liée dans une combinaison de circuits en série. Dans une combinaison en série, la résistance est liée de telle manière que la borne d'une résistance est connectée à la borne de la résistance suivante, ce qui entraîne un seul chemin pour le courant.
La valeur de la résistance augmente avec l'augmentation du nombre de résistances en combinaison en série. L'amplitude du courant à travers chaque résistance reste constante, où la tension ou la chute de potentiel à travers chaque résistance dépend de l'amplitude de la résistance de chaque résistance.
Si les résistances liées dans la série ont des valeurs identiques, la chute de potentiel à travers les résistances individuelles sera identique, car le courant circulant à travers chaque résistance est le même.
La résistance équivalente représente l'effet de résistance global des résistances dans la combinaison en série.
Condensateurs en série
Supposons qu'il y ait plus d'un condensateur connecté de telle sorte que la borne d'un condensateur soit reliée à la borne du condensateur suivant, ce qui n'entraîne qu'un seul chemin pour le courant.
La capacité globale diminue à mesure que le nombre de condensateurs augmente dans une combinaison en série.
Comme l'amplitude du courant à travers chaque condensateur est la même, la charge stockée par chaque condensateur sera la même quelle que soit la valeur de la capacité du condensateur. Dans le même temps, la chute de potentiel à travers chaque condensateur dépendra de la valeur de la capacité de chaque condensateur.
Inducteur en série
Supposons qu'il y ait plus d'un inducteur connecté en série de manière à ce qu'une borne de l'inducteur soit connectée à une autre borne de l'inducteur, ce qui n'entraîne qu'un seul chemin pour le courant.
La tension ou la chute de potentiel à travers les inductances individuelles n'est pas égale, alors que le courant circulant à travers les inductances individuelles est identique dans la combinaison en série.
L'inductance totale ou équivalente est la somme de l'inductance individuelle de chaque inducteur connecté en série à mesure que le nombre de tours de bobines augmente avec l'ajout de l'inducteur.
Résistance et condensateur en série
La résistance et le condensateur peuvent également être reliés en série l'un avec l'autre.
S'il y a au moins une résistance et un condensateur connectés en série, le circuit résultant sera un circuit de premier ordre.
L'ensemble importance du circuit série RC
Où est Z est l'impédance globale
R est la résistance de la résistance
XC est l'impédance du condensateur
L'angle de phase du circuit série RC est
Dans ce circuit série RC, la tension globale est en retard sur le courant, l'angle entre la tension et le courant dépend de la valeur de la résistance et de l'impédance générée par le condensateur.
Résistance et inductance en série
La résistance et l'inductance peuvent également être connectées en série l'une avec l'autre.
Lorsqu'il n'y a qu'une seule résistance et une seule inductance dans le circuit, il s'agit du circuit RL de premier ordre.
L'impédance globale du circuit série RL est
Où R est la résistance de la résistance
Et XL est l'impédance générée par l'inducteur.
L'angle de phase du RL circuit série est égal à
L'ensemble la tension conduit au courant dans le circuit série RL, et l'angle entre la tension et le courant dépend de la valeur de la résistance et de l'impédance générées par l'ensemble des circuits.
Série RLC (Résistance, Inductance et Condensateur)
Dans un circuit série RLC, au moins une résistance, un condensateur et une inductance sont connectés en série les uns avec les autres.
Le courant à travers chaque élément de circuit dans la combinaison en série est le même. Néanmoins, la tension totale ou globale est répartie sur l'amplitude de tension de chaque composant en fonction des caractéristiques électriques de chaque composant.
La série RLC est un circuit résonant qui résonne à une fréquence spécifique appelée fréquence de résonance.
Si l'impédance de l'inducteur est supérieure à celle de l'impédance du condensateur, la tension globale du circuit conduit au courant. Si l'impédance du condensateur est supérieure à l'impédance de l'inducteur, la tension globale du circuit est en retard sur le courant d'un certain angle. Dans les deux cas, la valeur de l'angle dépend de la résistance et de l'impédance générées par l'inducteur et le condensateur.
L'impédance globale du circuit série RLC :
L'angle de phase du circuit série RLC est égal à
LC (inductance et condensateur) Série
L'inducteur pur et le condensateur peuvent être connectés en série. Il doit y avoir au moins une inductance et un condensateur dans cette combinaison.
Comme les deux éléments sont connectés en série les uns avec les autres, le courant traversant chaque élément sera le même et la tension globale sera simplement la somme de la chute de tension aux bornes du condensateur et de l'inducteur.
L'impédance totale (ou globale) du circuit est la somme de l'impédance du condensateur et de l'inductance dans le circuit série LC (inductance et condensateur).
L'impédance globale Z = ZL+ ZC
De
puis
Tension en série
La source de courant ne peut pas être combinée en série mais peut être combinée en parallèle car la combinaison en série de sources de courant viole la loi actuelle de Kirchhoff.
Par exemple, deux sources de tension sont reliées en série. Lorsque la borne positive de la source de tension est reliée aux bornes négatives de la source de tension, la combinaison de tension globale sera ajoutée.
En revanche, lorsque la borne positive de la source de tension est connectée à la borne négative d'une autre source de tension, la tension globale de la combinaison se soustraira l'une de l'autre ; ceci est basé sur la convention de signe de la source de tension ou la direction du courant circulant dans le circuit.
S'il y a plus d'une source de courant connectée entre deux nœuds de circuit, alors la source de courant est en combinaison parallèle.
FAQ:
Pourquoi connectons-nous le circuit en série
Le circuit série peut être une combinaison de différents éléments de circuit tels qu'une résistance, un condensateur, une inductance, etc.
Lorsque le courant constant est requis, la combinaison en série est utilisée car l'amplitude du courant reste cohérente dans la combinaison en série, qui peut être contrôlée ou modifiée facilement.
Comment la tension change-t-elle dans un circuit en série
Le circuit en série est également connu sous le nom de circuit diviseur de tension, car l'énergie potentielle globale est divisée en tous les composants du circuit.
Comme le courant dans tout le circuit en série est constant, la valeur de la tension dépend de l'impédance ou de la résistance générée par chaque élément de circuit connecté dans la combinaison en série. C'est ainsi que la valeur de la tension change avec la propriété électrique de chaque composant.
Quel est l'avantage du circuit série?
Il existe plusieurs avantages et inconvénients d'une combinaison de circuits en série selon l'application ou l'endroit où elle est utilisée.
Les composants connectés en série ont la même amplitude de courant qui les traverse. Tous les composants connectés en série peuvent être allumés ou éteints à l'aide d'un seul interrupteur. La combinaison de circuits ne surchauffe pas facilement et la conception des circuits est très simple par rapport au circuit parallèle.
Je suis diplômé en génie électronique appliqué et instrumentation. Je suis une personne curieuse. J'ai un intérêt et une expertise dans des sujets tels que les transducteurs, l'instrumentation industrielle, l'électronique, etc. J'aime en apprendre davantage sur les recherches et les inventions scientifiques et je crois que mes connaissances dans ce domaine contribueront à mes efforts futurs.