Reihenschaltungsfunktion: 9 Fakten, die Sie kennen sollten

Ein Stromkreis ist ein geschlossener Pfad, der mehrere verschiedene elektrische Stromkreiselemente enthalten kann, und ein Stromkreis kann seriell, parallel oder eine Kombination aus Serie und Parallel sein.

In diesem Artikel werden die Funktion der Reihenschaltung, die Definition, die Vor- und Nachteile usw. erörtert.

Definition der Reihenschaltung

Eine Schaltung kann eine Reihenschaltung, eine Parallelschaltung oder eine Kombination aus beiden Reihen- oder Parallelschaltungen sein. 

Eine Reihenschaltung liegt vor, wenn jedes elektrische Stromelement von einer Klemme mit der Klemme einer anderen Komponente so verbunden ist, dass der Strom nur auf eine Weise fließen kann.

Reihenschaltungsfunktion

Es gibt folgende wesentliche Funktion einer Reihenschaltung:

  • In Reihe ist der Strom durch jedes Schaltungselement identisch, unabhängig vom Widerstand oder der Impedanz der im Stromkreis angeschlossenen Komponenten.
  • Das Spannungsabfall über jedem Schaltungselement kann mit dem Widerstandswert, der Impedanz oder den elektrischen Eigenschaften jedes Schaltungselements variieren.
  • Der Gesamtspannungsabfall in der gesamten Reihenschaltung ist gleich der Summe des Spannungsabfalls an den einzelnen Komponenten der Reihenschaltung.
  • Wenn mehr als ein Widerstand, Kondensator, Induktor oder Spannungsquelle in einer Reihenschaltung verbunden sind, die durch einen äquivalenten Wert von Widerstand, Induktor, Kondensator bzw. Spannungsquelle ersetzt werden kann.
  • Die Gesamtverlustleistung in der Reihenschaltung ergibt sich aus der Summe der einzelnen Verlustleistungen jedes Schaltungselements in der Reihenschaltung.
  • Die Reihenschaltung wird auch als Spannungsteilerschaltung bezeichnet. Der Potentialabfall an jedem Schaltungselement ist die Funktion der Gesamtspannung, die an der gesamten Reihenschaltung angelegt wird.
Datei:RLC-Reihenschaltung v2.svg
Bild-Kredit: „Datei: RLC-Reihenschaltung v2.svg“ by V4711 wird darunter genehmigt CC BY-SA 3.0

 Spannung in einer Reihenschaltung

Bei einer Reihenschaltung wird die Gesamtschaltungsspannung auf die verschiedenen Reihenschaltungselemente aufgeteilt.

Wenn 'n' Anzahl von Komponenten in einer Reihenschaltung geschaltet ist und V1, V2, V3 …..Vn ist das Individuum Spannung über jedem Element der Reihenschaltung, dann kann die Gesamtspannung (V) über der Reihenschaltung definiert werden als:

V = V1 + V2+ V3 …..+Vn

Die Gesamtspannung in einer Reihenschaltung ist die Summe der Einzelspannungen an jedem elektrischen Schaltungselement. Die Spannung an jedem elektrischen Bauteil hängt von der elektrischen Eigenschaft des jeweiligen Elements ab.

Strom in einer Reihenschaltung

Der Gesamtstrom einer Reihenschaltung hat die gleiche Größe wie der Strom durch jede Schaltungskomponente.

Bei 'n' Anzahl elektrischer Komponenten und I1, I2, I3 … ICHn, ist der Strom durch jede Komponente dann der Gesamtstrom (I):

Ich = ich1 = Ich2 = Ich3 …= ichn 

Die Reihenschaltung weist in jedem Teil der Schaltung eine konstante Stromstärke auf; das heißt, die Stromstärke ist in jedem Aspekt einer Reihenschaltung identisch.

 Serienschaltungsfunktion

Es gibt nur einen Pfad, auf dem der elektrische Strom in einer Reihenschaltung fließen kann, da alle elektrischen Komponenten der Reihenschaltung in einem einzigen Pfad verbunden sind.

In einer Reihenschaltung ist die Stromstärke im gesamten Stromkreis gleich. Im Gegensatz dazu wird die gesamte Reihenschaltungsspannung jeweils auf die verschiedenen Komponenten der Schaltung aufgeteilt.

Da in einer Reihenschaltung der Strom durch verschiedene Komponenten fließt, die in einem einzigen Pfad verbunden sind, hat jede Komponente eine identische Stromstärke durch sie, die auch gleich dem Gesamtstrom in der Schaltung ist. Im Gegensatz dazu wird die Spannung auf jede Komponente in der Reihenkombination aufgeteilt. Ein Potentialabfall tritt auf, wenn die elektrische potentielle Energie von einem elektrischen Bauteil in eine andere Energieform umgewandelt wird. Daher hängt der Potentialabfall von der Energieumwandlungseigenschaft jedes Elements ab.

 Reihenschaltungskonfiguration

Jede Reihenschaltung kann eine Kombination wesentlicher Elemente wie Diode, Kondensator, Widerstand, Induktivität usw.

Nehmen wir eine Schaltung mit Reihenkonfiguration wie unten angegeben

Reihenschaltungsfunktion
Abb : Konfiguration der Reihenschaltung.

In der obigen Schaltung ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand, einer Induktivität, einem Kondensator und einer Diode in Reihenschaltung mit einer Spannungsquelle verbunden.

Formel für Serienschaltung

die Reihenschaltung von mehr als einem Widerstand, Kondensator und Induktor kann durch einen äquivalenten Wert des Widerstands, Kondensators bzw. Induktors ersetzt werden.

Für Serienwiderstand

Um den Gesamtwiderstand in einer Reihenschaltung von n Widerständen zu berechnen, verwenden Sie die Formel:

Re = R1+ R2 + R3 ……+Rn

Abb : Reihenschaltung von 'n' Widerständen.

Wo R.e ist der äquivalente oder Gesamtwiderstand der Reihenkombination und R1, R2, R3 … Rn sind die Widerstandswerte einzelner Widerstände, die in Reihenschaltung von 'n' Widerständen geschaltet sind.

Für Serienkondensatoren

Um die Gesamt- oder Gesamtkapazität einer Reihenschaltung zu berechnen, besteht aus n Kondensatoren mit der Formel:

Abb: Reihenschaltung von 'n' Kondensatoren.

wo Ce ist das Äquivalent der Gesamtkapazität der Reihenschaltungskombination und C1, C2, C3 … Cn  sind die Kapazitäten einzelner Kondensatoren, die in einer Reihenschaltung von 'n' Kondensatoren geschaltet sind.

Für Reiheninduktivität

Verwenden Sie diese Formel, um die Summe oder den Gesamtbetrag zu berechnen Induktivität einer Reihenschaltungskombination bestehend aus n Induktivitäten:

Le = L.1 + L2+ L3 …..+Ln

Abb: Reihenkombination von 'n' Anzahlen von Induktivitäten.

Wobei Le das Äquivalent der Gesamtinduktivität der Reihenschaltungskombination und L ist1, L2, L3 …Ln sind die Induktivitäten einzelner in der Reihenschaltung geschalteter Induktivitäten.

Vorteile der Reihenschaltung 

Verschiedene Vorteile der Serie Schaltung über parallel Schaltung sind wie folgt:

  • In einer Reihenschaltung wird jedes Schaltungselement von der gleichen Stromstärke durchflossen.
  • Spannungsquellen beliebiger Größe können in einer Reihenschaltung miteinander verbunden werden.
  • Die Gesamtspannung kann in Reihenschaltung leicht erhöht werden.
  • In dieser Reihenschaltung kann das Ein- oder Ausschalten aller Geräte oder Geräte gemeinsam mit nur einem Schalter erfolgen.
  • Die Reihenschaltung wird nicht so leicht überhitzt.
  • Reihenschaltung hat einen einfachen Aufbau.

Nachteile der Reihenschaltung

Als Vorteile der oben diskutierten Reihenschaltung wollen wir nun die Nachteile jeder Reihenschaltung wie folgt diskutieren:

  • Jeder Fehler oder jede Unterbrechung einer Komponente in der Reihenschaltung wirkt sich auf die Gesamtschaltung aus.
  • Fehlerhafte Komponenten oder Teile können nicht ohne weiteres identifiziert werden, da sie in Reihe miteinander verbunden sind.
  • Die Stromquellen unterschiedlicher Größe können nicht in Reihe geschaltet werden.
  • Alle in Reihe geschalteten Komponenten verfügen über einen einzigen Schalter zum Ein- oder Ausschalten; sie können nicht separat betrieben werden.
  • Der Spannungsabfall (oder Potentialabfall) über jede Reihenschaltungskomponente kann sich voneinander unterscheiden.

FAQ:

Was ist der Zweck einer Reihenschaltung??

Eine Reihenschaltung kann verschiedene Schaltungselemente in einem einzigen Pfad oder Zweig der Schaltung kombinieren.

Eine Reihenschaltung kann verwendet werden, wenn zwischen zwei Punkten nur ein Pfad benötigt wird. Der Strom durch jede Reihenschaltung wird gesteuert, da die Stromstärke durchgehend gleich bleibt.

Ist Current in Serien gleich?

Die Reihenschaltung wird als Spannungsteilerschaltung bezeichnet, da die Spannung in alle ihre Schaltungskomponenten aufgeteilt wird.

Da es nur einen Weg gibt, durch den der elektrische Strom fließen kann, so die Stromstärke bleibt im gesamten Stromkreis gleich.

Was ist die Reihenschaltung in der Elektrizität?

Reihenschaltung ist eine Art geschlossener Stromkreis, der eine Kombination mehrerer verschiedener elektrischer Komponenten sein kann.

Die Reihenschaltung kann dadurch definiert werden, dass der Anschluss eines Schaltungselements mit dem anderen Anschluss des folgenden Schaltungselements so verbunden ist, dass nur ein Pfad für den Stromfluss vorhanden ist.

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