W połączeniu szeregowym przez wszystkie elementy płynie ten sam prąd. To kluczowa własność, która pozwala obliczyć spadki napięcia na poszczególnych rezystorach.
Krok 1: rezystancja zastępcza
Rezystory połączone szeregowo sumują się: Rz = R1 + R2 = 10 Ω + 20 Ω = 30 Ω.
Krok 2: obliczenie prądu w obwodzie
Z prawa Ohma dla całego obwodu: I = U / Rz = 30 V / 30 Ω = 1 A. Ten prąd płynie zarówno przez R1, jak i przez R2.
Krok 3: napięcie na drugim rezystorze
Spadek napięcia na R2 wynosi: U2 = I · R2 = 1 A · 20 Ω = 20 V.
Można też użyć idei dzielnika napięcia: napięcie dzieli się proporcjonalnie do rezystancji. Skoro R2 stanowi 20 Ω z łącznych 30 Ω, to U2 = 30 V · (20/30) = 20 V.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 10 V to spadek napięcia na R1 (U1 = 1 A · 10 Ω = 10 V), czyli pomylenie rezystora.
- 30 V to napięcie całkowite źródła, a nie spadek na jednym z dwóch rezystorów w szeregu.
- 40 V jest niemożliwe w tym układzie przy zasilaniu 30 V, bo suma spadków napięć w oczku równa się napięciu źródła (tu 10 V + 20 V = 30 V).
W praktyce takie obliczenia wykorzystuje się m.in. przy projektowaniu punktów odniesienia napięć w układach elektronicznych (dzielniki) oraz przy szybkiej kontroli, czy wartości elementów w obwodzie są poprawne.
