串聯（Serial Circuits）

串聯（Serial Circuits）
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在電路中，元件可以被連接的方式有串聯與並聯。 串聯電路 並聯電路 因為串聯電路只有一條路徑，所以電流會相等；相對的，因為並聯電路中，電流在節點分開，所以總電流為分電流之和。
常見的串聯電路有：電池(battery)串聯、電阻(resistance)串聯、電容(capacitor)串聯與電感(inductor)串聯。
電池串聯：電池串聯使用時，因為電子通過時，位能不斷提升，所以電位也不斷增加，故總電壓等於分電壓之和。即：V_total=V₁+V₂+…+V_n 電阻串聯：電阻串聯使用時，因為電子通過時，位能不斷減少，所以電位也不斷降低，故總電壓等於分電壓之和，使得總電阻等於分電阻之和。再根據歐姆定律V=IR，我們可以知道每個電阻的電壓降低會與電阻成正比。因此，當有電阻串聯使用時，會使得總電阻變大，換言之，如果有n個相同的電阻R串聯在一起時，總電阻就會變成nR。 R_total=R₁+R₂+…+R_n 電容串聯：電容使用時，因為電容C=電量Q除以電壓V，因為是串聯電路，所以各電荷量相等，再加上總電壓為分電壓之和，因此總電容為分電容倒數和的倒數。因此，當有電容串聯使用時，會使得總電容變小，換言之，如果有n個相同的電容C串聯在一起時，總電容就會變成C/n。 1/C_total=1/C₁+1/C₂+…+1/C_n 電感串聯：電感使用時，因為各電流相等，且各電壓等於分電壓之和，故總電感等於分電感之和。因此，當有電感串聯使用時，會使得總電感變大，換言之，如果有n個相同的電感L串聯在一起時，總電感就會變成nL。 L_total=L₁+L₂+…+L_n 另外，力學裡也有類似的組成，例如：彈簧的串聯。因為各彈簧間感受的作用力與總作用力相同，因此根據虎克定律F=kx，所以總彈力常數等於分彈力常數倒數和的倒數。
因此，當有彈簧串聯使用時，會使得總彈力常數變小，換言之，如果有n個相同的彈簧k串聯在一起時，總彈力常數就會變成k/n。 1/k_total=1/k₁+1/k₂+…+1/k_n

參考資料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Series_and … l_circuits