A leckében szereplő áramköröket kipróbálhatod ezen a szimulátoron: Elektropad
Beköthetsz ampermérőt, voltmérőt és kísérletezhetsz külömböző fogyasztók behelyezésével.

Soros kapcsolás

Kapcsolási rajz Ábra

Az ilyenkor kialakuló feszültség- és áramerősség-viszonyokat kizárólag az szabja meg, hogy az egyes fogyasztóknak mekkora az ellenállása, és hogy milyen módon lettek az áramkörbe bekötve. A továbbiakban a fogyasztókat nem különböztetjük meg (motor, led, izzó, töltő, stb.) egymástól, és egyszerű ellenállásoknak tekintjük őket.

Az eredő ellenállás (Re): Több ellenállást helyettesíteni tudunk egy ellenállással. Soros kapcsolás esetén ez az ellenállások összege, mivel minél több ellenállás áll az áram útjába, annál nehezebben tud haladni az áram. R1 = 2Ω, R2 = 4Ω esetén például az eredő ellenállás 6Ω lesz. Ha szükségünk lenne egy 9400 Ω-os (9,4 kΩ) ellenállásra egy erősítő építése során, akkor nem találnánk olyat, mert olyat nem gyártanak. Viszont gyártanak 4,7 kΩ-osat és kettő ilyet sorosan kapcsolva kapunk egy 9,4 kΩ-osat.


Minden egyes sorosan kapcsolt ellenálláson/fogyasztón ugyanakkora az áramerősség (nem lehetne, hogy az egyiken több töltés áramlik át egy adott idő alatt, mert akkor elvesznének, vagy keletkeznének töltések, ami nem lehetséges). Ezt az áramerősséget úgy határozhatjuk meg, hogy az ohm-törvény segítségével elosztjuk a soros kapcsolás egészére jutó feszültséget az eredő ellenállással:


Az egyes ellenállásokra más-más feszültság jut. Összegük egyenlő a bemenő feszültséggel (Ufő). Az egyes ellenállásokra jutó feszültségeket most is az ohm-törvénnyel számolhatjuk ki:


Az egyes ellenállások teljesítményét (P) megkapjuk a rájuk jutó feszültség és áramerősség szorzataként:


Az ellenállások teljesítményének összege egyenlő az áramforrás teljesítményével.


1. feladat

folyamatban…
Sürgetéshez nyomd meg ezt a gombot:

Párhuzamos kapcsolás

Kapcsolási rajz Ábra

Ellenállások párhuzamos kapcsolásánál az eredő ellenállás biztos, hogy kisebb lesz bármelyik felhasznált ellenállásnál, mert az áram több úton is tud haladni, nagyobb lesz az áramerősség. Párhuzamos kapcsolásnál az eredő ellenállást így számíthatjuk ki:


Két ellenállás esetén az eredő elenállást így is kiszámíthatjuk:


Párhuzamos kapcsolás esetén a feszültség az összes fogyasztón egyenlő az áramforrás feszültségével. Az ellenállásokon átmenő áramerősségeket az I1 = U / R1 képlettel határozhatjuk meg. Ezeknek az összege adja ki az áramforrás által szolgltatott áramerősséget. Az egyes ellenállások teljesítményeit a P1 = U * I1 képlettel számíthatjuk ki.

2. feladat

R1 = 1Ω, R2 = 2Ω és R3 = 3Ω ellenállásokat páruzamosan kötöttük egy U = 6V-os elemre. Határozzuk meg az egyes ellenállásokon az áramerősségeket, a rájuk eső feszültségeket és a teljesítményüket, továbbá az eredő ellenállást. Mekkora az áramforrás áramerőssége és a teljesítménye?

Eredő ellenállás kiszámolása:

Egyes ellenállásokra jutó feszültség:

Egyes ellenállásokra jutó áramerősség kiszámolása:


Egyes ellenállások teljesítménye:


Az áramforrás áramerőssége:

Az áramforrás teljesítménye: