Jeden z wielorybów, których wielu trzymakoncepcje w elektronice, to koncepcja szeregowego i równoległego łączenia przewodów. Konieczne jest po prostu poznanie głównych różnic między tymi typami połączeń. Bez tego nie można zrozumieć i przeczytać pojedynczego schematu.
Podstawowe zasady
Prąd elektryczny płynie wzdłuż przewodu odźródło do konsumenta (obciążenie). Najczęściej jako przewodnik wybierany jest kabel miedziany. Wynika to z wymogu przewodnika: musi on łatwo uwalniać elektrony.
Niezależnie od metody połączenia, elektryczneprąd przesuwa się od plus do minus. W tym kierunku zmniejsza się potencjał. W tym przypadku warto pamiętać, że przewód, przez który płynie prąd, również ma opór. Ale jego znaczenie jest bardzo małe. Dlatego jest zaniedbywany. Przyjmuje się, że opór przewodnika wynosi zero. W przypadku, gdy przewodnik ma opór, zwyczajowo nazywa się go rezystorem.
Połączenie równoległe
W tym przypadku elementy wchodzące w skład łańcuchasą połączone dwoma węzłami. Nie mają połączeń z innymi węzłami. Odcinki łańcucha z takim połączeniem są zwykle nazywane gałęziami. Schemat połączeń równoległych pokazano na poniższym rysunku.
W bardziej zrozumiałym języku, w tymW tym przypadku wszystkie przewody są połączone na jednym końcu na jednym węźle, a na drugim na drugim. Prowadzi to do tego, że prąd elektryczny jest podzielony na wszystkie elementy. Zwiększa to przewodność całego obwodu.
Podczas podłączania przewodów do obwodu danychsposób, w jaki napięcie każdego z nich będzie takie samo. Ale siła prądu całego obwodu zostanie określona jako suma prądów przepływających przez wszystkie elementy. Biorąc pod uwagę prawo Ohma, poprzez proste obliczenia matematyczne uzyskuje się interesujący wzór: odwrotność całkowitej rezystancji całego obwodu jest definiowana jako suma wartości odwrotnych do rezystancji każdego pojedynczego elementu. W tym przypadku brane są pod uwagę tylko elementy połączone równolegle.
Połączenie szeregowe
W takim przypadku wszystkie elementy obwodu są połączone w taki sposóbw taki sposób, aby nie tworzyły ani jednego węzła. Ta metoda połączenia ma jedną istotną wadę. Polega na tym, że jeśli jeden z przewodników ulegnie awarii, wszystkie kolejne elementy nie będą mogły działać. Uderzającym przykładem tej sytuacji jest zwykła girlanda. Jeśli jedna z żarówek wypali się w niej, cała girlanda przestaje działać.
Szeregowe połączenie elementów różni się tym, że natężenie prądu we wszystkich przewodach jest równe. Jeśli chodzi o napięcie obwodu, jest ono równe sumie napięć poszczególnych elementów.
W tym obwodzie przewody są zawarte w obwodziena przemian. Oznacza to, że rezystancja całego obwodu będzie się składać z indywidualnych rezystancji charakterystycznych dla każdego elementu. Oznacza to, że całkowita rezystancja obwodu jest równa sumie rezystancji wszystkich przewodników. Tę samą zależność można wyprowadzić matematycznie za pomocą prawa Ohma.
Mieszane schematy
Zdarzają się sytuacje, kiedy na jednym schemacie możeszzobacz jednoczesne połączenie szeregowe i równoległe elementów. W tym przypadku mówią o mieszanym połączeniu. Obliczanie takich schematów przeprowadza się osobno dla każdej grupy przewodników.
Tak więc, aby określić całkowity opór,konieczne jest dodanie rezystancji elementów połączonych równolegle i rezystancji elementów połączonych szeregowo. W tym przypadku połączenie szeregowe jest dominujące. Oznacza to, że jest obliczany w pierwszej kolejności. I dopiero potem określa się opór elementów połączonych równolegle.
Podłączanie diod LED
Znajomość podstaw dwóch rodzajów elementów łączących wobwód, możesz zrozumieć zasadę tworzenia obwodów różnych urządzeń elektrycznych. Spójrzmy na przykład. Schemat połączeń diod LED w dużej mierze zależy od napięcia źródła prądu.
Przy niskim napięciu sieciowym (do 5 V) diody LEDpołączone szeregowo. W takim przypadku kondensator przejściowy i rezystory liniowe pomogą zmniejszyć poziom zakłóceń elektromagnetycznych. Przewodność diod LED zwiększa się dzięki zastosowaniu modulatorów systemowych.
Przy napięciu sieciowym 12 V może być używany iszeregowe i równoległe połączenie sieciowe. W przypadku połączenia szeregowego stosuje się zasilacze impulsowe. Jeśli zmontowany zostanie łańcuch trzech diod LED, możesz obejść się bez wzmacniacza. Ale jeśli obwód będzie zawierał więcej elementów, potrzebny jest wzmacniacz.
W drugim przypadku, czyli z równoległympołączenia konieczne jest zastosowanie dwóch otwartych rezystorów i wzmacniacza (o przepustowości większej niż 3 A). Co więcej, pierwszy rezystor jest zainstalowany przed wzmacniaczem, a drugi po.
Przy wysokim napięciu sieciowym (220 V) używane jest połączenie szeregowe. W takim przypadku stosuje się dodatkowo wzmacniacze operacyjne i zasilacze obniżające napięcie.
