Circuit en série

Nous expliquons ce qu'est un circuit de série, ses caractéristiques, comment elle se fait et donne plusieurs exemples

La figure montre un circuit de série très simple, qui se compose de deux batteries en série pour fournir l'énergie, deux ampoules, l'une puis connectée de l'autre et un interrupteur pour allumer et éteindre le circuit à volonté. Un ampèreter est entrecoupé pour mesurer la valeur du courant

Qu'est-ce qu'un circuit de série?

En un circuit en série Chaque élément est connecté à celui suivant via un seul point de connexion, de sorte que le courant a seulement un chemin unique pour s'écouler.

Un circuit électrique contient essentiellement trois composants: un générateur de tension ou de courant, un ou plusieurs éléments de réception (résistance, condensateurs, inductances, diodes et plus) et fils conducteurs afin que le courant puisse circuler d'un élément à la suivante.

De plus, un élément de commande est ajouté, généralement un interrupteur, qui sert à allumer et à éteindre le circuit et un élément de protection, comme un fusible, qui ouvre le circuit lorsque l'intensité du courant est supérieure à une certaine valeur stipulée, en évitant endommager les composants.

Dans un circuit série, l'interrupteur et le fusible peuvent être situés dans n'importe quelle position.

Caractéristiques d'un circuit en série

-Le chemin qui suit le courant à travers le circuit est unique et l'intensité de courant dans chaque élément est la même.

-Les fils qui se connectent aux éléments du circuit n'offrent pas de résistance au courant.

-Si les destinataires sont des résistances, plus le nombre d'éléments connectés est élevé, plus l'intensité du courant sort de la batterie. Étant donné que la tension du générateur est distribuée entre toute résistance, il y a moins de tension dans chacun d'eux.

Schéma d'un circuit de trois résistances de séries avec une batterie de 9 V. Dans la résistance 3, il y a un voltmètre parallèle, pour mesurer la chute de tension dans cette résistance. Source: F. Zapata.

-Les éléments du circuit de la série ne sont pas indépendants. Puisque le courant qui les traverse est le même qui quitte la batterie, les éléments fonctionnent en une seule fois ou aucun ne fonctionne.

Peut vous servir: Macro-ordinateurs: historique, caractéristiques, utilisations, exemples

-Comme le courant est seulement capable de couler sur un chemin fermé, si l'un des éléments du circuit est endommagé, le circuit est ouvert et cesse de fonctionner.

Récepteurs et batteries en série

Dans l'analyse du circuit de la série, il est parfois pratique de réduire les éléments similaires à celui qui produit le même effet. C'est l'élément équivalent.

Lors de la connexion de N résistances R_Toi ou inductances L_Toi en série, la résistance équivalente r_égaliseur et l'inductance équivalente L_égaliseur Ils sont respectivement:

Dans les deux cas, l'élément équivalent est supérieur à chacun des éléments de la connexion série. Dans les inductances, l'effet de l'inductance mutuelle entre eux est censé.

S'il s'agit de condensateurs de série, la capacité équivalente est calculée par la somme du réciproque ou de l'inverse de chaque capacité individuelle. Ensuite, la capacité équivalente C_égaliseur Il est calculé en investissant le résultat de la somme faite:

La capacité équivalente d'une série est inférieure à la capacité des éléments participants.

Le graphique montre la connexion série de différents éléments:

Connexion des résistances, des condensateurs et des inductances en série. Source: F. Zapata.

Les batteries peuvent également être connectées en série, comme le montre la figure suivante, en reliant le pôle positif de celui avec le négatif de ce qui suit. La tension résultante est la somme des tensions de chaque.

1 séquence de batteries de 1.Série 5 V connectée, pour une tension équivalente à 6 V. Source: F. Zapata.

Comment faire un circuit de série?

Lorsque vous souhaitez concevoir le prototype d'un circuit de série, il est pratique d'utiliser une tablette appelée Cartone proto. Il s'agit d'une planche en plastique avec de petits trous où les terminaux de chaque élément sont connectés.

Peut vous servir: technologie fixe

À leur tour, ces trous sont interconnectés par leur visage inférieur les uns des autres, avec des lignes de cuivre disposées en rangées en deux groupes. L'un d'eux va le long du conseil d'administration et l'autre est transversal. Tous les points connectés à la même ligne sont au même potentiel électrique.

Compte tenu de cela, les éléments des éléments se connecteront aux points qui correspondent électriquement à ceux qui apparaissent dans le schéma de circuit.

L'image suivante montre l'assemblage sur le proto de la carte du circuit dont le schéma est supérieur, dans la section des caractéristiques.

Trois résistances connectées en série sur une planche proto et nourri d'une batterie de 9 V. Cette tension est divisée par les trois résistances, formant ainsi un diviseur de tension. Un voltmètre est connecté parallèle à chaque résistance pour mesurer la chute de tension respective. Source: Wikimedia Commons.

Mesure de tension ou de tension

Une fois le circuit construit, son fonctionnement est corroboré en mesurant les valeurs de tension (la tension) et le courant dans chacun de ses éléments.

La tension est mesurée via un multimètre en mode DC ou voltmètre AC, si la source est directe ou alternative, respectivement, et se connecte en parallèle avec l'élément dont la tension est vouée à mesurer.

Mesure actuelle

Lorsque le courant est mesuré, le multimètre est placé en mode Ammeter DC ou AC, selon que le courant est direct ou alternatif respectivement.

Ensuite, il se connecte en série avec l'un des éléments du circuit, pour lequel vous devez ouvrir ceci et insérer les pointes de l'appareil entre les deux points, de sorte que le courant traverse l'amètre.

Peut vous servir: protocoles de communication

Exemples de circuits série

Certains des circuits d'utilisation les plus fréquents en électronique sont: le diviseur de tension basé sur la résistance, le circuit RC en série et le circuit RLC en série en série.

Diviseur de tension

Le diviseur de tension basé sur la résistance est un circuit qui se compose de deux (ou plus) résistances placées en série, à travers laquelle un courant est diffusé.

Si le circuit se compose de deux résistance égale, la chute de tension est la même et égale à la moitié de la tension entre le début du premier et la fin de la seconde.

Au contraire, si les deux résistances sont différentes, la tension dans chacune est proportionnelle à la même.

Dans une résistance donnée, la tension est sa valeur dans les ohms divisée par la résistance équivalente et multipliée par la tension appliquée aux extrémités de l'ensemble.

Circuits RC en série

Il est généralement utilisé dans les systèmes audio, afin de séparer les hautes fréquences des basses fréquences. Il est également utilisé dans les radios d'amplitude modulées pour séparer le signal sonore du signal de porte-fréquence, qui est beaucoup plus grand.

Comme son nom l'indique, ce circuit simple consiste en une résistance R suivie d'un condenseur C. La résistance et la sortie du condenseur se connectent à un signal électrique qui peut contenir de nombreuses fréquences.

Aux hautes fréquences, le condensateur ou le condensateur a tendance à se comporter comme un court-circuit, tandis qu'à basse fréquence est comme un circuit ouvert. En raison de cette particularité, les terminaux aux extrémités du condensateur donnent un signal basse fréquence que, dans le cas de l'audio, nourrit les haut-parleurs graves ou bas.

Circuit RLC en série

Il s'agit d'un circuit de résonance, largement utilisé dans les radios pour régler la station dont la fréquence porteuse ressemble à la fréquence de résonance du circuit. Ceci est calculé comme:

Où ω est la fréquence, l est l'inductance et c la capacité.

Variant la valeur de la capacité avec un bouton, il est possible de régler chacune des stations de spectre radio.