Én vei for strømmen
I en seriekobling må strømmen gå gjennom alle komponentene i samme runde. Derfor er strømmen lik overalt i kretsen.
Tilbake til kapitteloversikt
Kapittel 3 · Grunnleggende elektroteknikk
Seriekobling
I dette kapittelet skal du lære hvordan en seriekobling virker, og hvorfor strømmen er lik gjennom alle komponentene.
Legg merke til at den samme strømmen går gjennom alle lampene. Spenningen fordeles mellom komponentene.
Læringsmål
Etter dette kapittelet skal du kunne
- forklare hva en seriekobling er
- forklare at strømmen er lik gjennom alle komponentene i en seriekobling
- regne ut totalresistans i en seriekobling
- forklare hvordan spenningen fordeler seg over komponentene
- bruke Ohms lov på én og flere motstander i serie
- føre beregninger ryddig med riktig enhet
Hovedidé
Hva er en seriekobling?
Kort forklart
Én vei
I en seriekobling er komponentene koblet etter hverandre.
Hvis én komponent brytes eller fjernes, stopper strømmen i hele kretsen. Det er fordi det ikke finnes noen alternativ vei for strømmen.
Viktig regel: Strømmen er lik gjennom alle komponenter i en seriekobling.
Hvis kretsen brytes ett sted, stopper strømmen i hele kretsen. Det er fordi strømmen ikke har en alternativ vei.
Se etter brudd i kretsen
Når du feilsøker en seriekobling, kan ett brudd stoppe alt. Følg strømveien rundt hele kretsen og sjekk at den er lukket.
Begreper
Viktige begreper i seriekobling
Seriekobling
Komponenter er koblet etter hverandre slik at strømmen bare har én vei å gå.
Totalresistans
Summen av alle resistansene i serien. Totalresistansen blir større når flere motstander kobles i serie.
Lik strøm
I en seriekobling går den samme strømmen gjennom alle komponentene.
Spenningsfall
Spenningen fordeler seg over motstandene. Summen av spenningsfallene er lik spenningen fra spenningskilden.
Formler
Formler du bruker i seriekobling
Totalresistans i serie
Rₜ = R₁ + R₂ + R₃ + ...
Alle motstandene legges sammen.
Strøm i kretsen
I =URₜ
Når totalresistansen er funnet, kan strømmen i hele seriekretsen regnes ut.
Spenningsfall over én motstand
U₁ = R₁ · I
Siden strømmen er lik gjennom alle motstandene, kan spenningsfallet regnes ut med Ohms lov.
Summen av spenningsfall
Uₜ = U₁ + U₂ + U₃ + ...
Summen av spenningsfallene over alle motstandene er lik kildespenningen.
Ryddig regnemetode
Slik løser du en serieoppgave
Finn totalresistans
Legg sammen alle motstandene i serien.
Finn strømmen
Bruk I = U / Rₜ når totalspenning og totalresistans er kjent.
Finn spenningsfall
Bruk U = R · I på hver motstand.
Kontroller
Summen av spenningsfallene skal bli lik kildespenningen.
Eksempel
Eksempeloppgave med løsning
Fra krets til regning
Start med å legge sammen motstandene. Deretter kan du bruke Ohms lov til å finne strømmen og spenningsfallet over hver motstand.
Bildet viser hvordan du kan gå fra totalresistans til strøm og videre til spenningsfall.
Gitt
R₁ = 4 ΩR₂ = 8 ΩR₃ = 12 ΩUₜ = 24 V
Finn
Rₜ, I, U₁, U₂ og U₃
Løsning
Totalresistans
Rₜ = R₁ + R₂ + R₃
Rₜ = 4 Ω + 8 Ω + 12 Ω
Rₜ = 24 Ω
Strøm i kretsen
I =UₜRₜ
I =24 V24 Ω
I = 1 A
Spenningsfall over R₁
U₁ = R₁ · I
U₁ = 4 Ω · 1 A
U₁ = 4 V
Spenningsfall over R₂
U₂ = R₂ · I
U₂ = 8 Ω · 1 A
U₂ = 8 V
Spenningsfall over R₃
U₃ = R₃ · I
U₃ = 12 Ω · 1 A
U₃ = 12 V
Kontroll: U₁ + U₂ + U₃ = 4 V + 8 V + 12 V = 24 V. Dette stemmer med kildespenningen.
Oppgaver
Øvingsoppgaver
- 1Tre motstander er koblet i serie: R₁ = 10 Ω, R₂ = 20 Ω og R₃ = 30 Ω. Finn totalresistansen.
- 2To motstander på 47 Ω og 100 Ω kobles i serie. Finn totalresistansen.
- 3En seriekrets har U = 24 V og Rₜ = 12 Ω. Finn strømmen i kretsen.
- 4En seriekrets har R₁ = 4 Ω, R₂ = 8 Ω og U = 24 V. Finn Rₜ og I.
- 5En seriekrets har I = 2 A og R₁ = 5 Ω. Finn spenningsfallet over R₁.
- 6En seriekrets har U₁ = 6 V, U₂ = 9 V og U₃ = 12 V. Finn kildespenningen Uₜ.
- 7Forklar hvorfor strømmen er lik gjennom alle motstandene i en seriekobling.
- 8Forklar hvorfor totalresistansen øker når vi kobler flere motstander i serie.
Typiske feil
Vanlige feil i serieoppgaver
- Strømmen antas å dele seg i en seriekobling.
- Totalresistans og enkeltmotstand blandes.
- Alle motstandene legges ikke sammen.
- Kildespenningen brukes på hver motstand i stedet for å regne ut spenningsfall.
- Summen av spenningsfallene kontrolleres ikke mot kildespenningen.