Circuiti in serie sono un punto di partenza utile per comprendere i circuiti più complessi. Anche la semplice introduzione di una fonte di corrente alternata può introdurre gli studenti ai concetti che sono fondamentali per circuiti molto più complessi. Un concetto importante per il calcolo di circuiti in serie è equivalenza. Ad esempio, una serie di resistori possono avere lo stesso effetto sulla corrente del circuito di un resistore singolo, equivalente. Una volta che si determina la resistenza del resistore equivalente, si può risolvere per la corrente del circuito. Questo approccio funziona per induttori e condensatori pure.
Istruzioni
• Calcolare la corrente di un circuito di serie senza induttori o condensatori dividendo la forza elettromotrice (emf) della fonte di tensione per la somma delle resistenze dei resistori. Quindi stai trattando le resistenze come se fossero un resistore con una resistenza equivalente alla somma delle resistenze dei resistori di serie. Questo approccio si applica indipendentemente dal fatto se il emf è costante o variabile.
• Calcolare la corrente di un circuito di serie con un induttore con la formula i = emf/R (1-exp[-t/τ]). Qui, τ = L/R ed emf è costante. L è l'induttanza dell'induttore. Se ci sono più di uno induttori, utilizzare Leff per L come calcolato al punto 4 qui sotto. Qui, "campi elettromagnetici" sono la tensione di alimentazione.
• Calcolare la corrente in un circuito in serie con un emf alternato di frequenza ω calcolando prima l'impedenza, che è la radice quadrata di R ^ 2 + (ωL - 1/ωC) ^ 2. Qui, R è la resistenza del circuito, L è l'induttanza dell'induttore e C è la capacitanza del condensatore. Denotano l'impedenza con una "Z". Quindi il valore massimo della corrente è 1/Z volte il valore massimo dell'emf.
• Calcolare l'induttanza efficace, Leff, di diversi induttori serie sommando semplicemente i loro induttanze: Leff = L1 + L2 +... Utilizzare Leff al posto di L nei passaggi precedenti.
• Calcolare la capacità effettiva, Ceff, di più condensatori in serie sommando loro reciproci, e poi prendendo il reciproco di tale somma. In altre parole, Ceff obbedisce la formula 1/Ceff = 1/C1 + 1/C2 +... Per condensatori C1, C2, ecc., utilizzare Ceff al posto di C nelle equazioni di cui sopra.