Si parla di collegamento in serie quando due o più componenti sono collegati in modo da formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa; nel caso di componenti elettrici a due terminali (detti bipoli) il collegamento in serie prevede che l'estremità di ciascuno di essi sia collegata solo con l'estremità di un altro, l'alimentazione viene fornita tramite i morsetti liberi del primo e dell'ultimo bipolo.

Resistori in serie

Conoscendo il valore della resistenza (in ohm) e l'intensità della corrente elettrica (in ampère) è possibile determinare la tensione elettrica (in volt) su una resistenza con la legge di Ohm^[1] (valida sia in corrente continua sia in corrente alternata):

${\displaystyle V=R*I}$

Conoscendo la differenza di potenziale V ai capi del resistore e il valore della sua resistenza R, è possibile calcolare l'intensità della corrente elettrica I che circola utilizzando la formula inversa:

${\displaystyle I={\frac {V}{R}}\;}$

La resistenza totale di n resistori in serie è data dalla somma delle resistenze di ciascun resistore:^[2]

${\displaystyle {R_{\mathrm {equivalente} }}=R_{1}+R_{2}+\cdots +R_{n}}$

Il collegamento in serie di resistori a volte si adotta per necessità. Un tipico esempio è il circuito che genera l'alta tensione nei vecchi oscilloscopi a tubo catodico; Un resistore da 50 Megaohm avente ai suoi capi una tensione di 2000 volt, va incontro a conseguenze distruttive nel caso si verifichi un arco voltaico; per prevenire questo rischio, il costruttore realizza il resistore da 50 Megaohm collegando in serie 5 resistori da 10 Megaohm, conseguentemente ciascun resistore vede ai suoi capi una tensione di 400 volt, un valore di tutta sicurezza.

Condensatori in serie

La capacità totale di n condensatori in serie è data dalla seguente relazione:

${\displaystyle {\frac {1}{C_{\mathrm {totale} }}}={\frac {1}{C_{1}}}+{\frac {1}{C_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{C_{n}}}}$

La tensione di funzionamento di una serie di condensatori è data dalla somma delle singole tensioni di funzionamento.

All'interno di ogni condensatore le cariche positive si raggruppano su una armatura in modo uguale alle cariche negative su quella opposta; poiché ogni armatura "positiva" di un condensatore è collegata a quella "negativa" del vicino, la quantità di carica positiva su un'armatura dovrà essere uguale alla carica negativa di quella collegata, il che fa sì che su tutti i condensatori sia presente la stessa quantità di carica ${\displaystyle Q}$.

Di conseguenza la tensione elettrica ai capi di ciascun elemento è diversa:

${\displaystyle V_{i}={\frac {Q}{C_{i}}}}$

Ne discende che il condensatore di capacità più piccola deve sopportare la differenza di potenziale più grande.