Одним з китів, на якому тримаються багатопоняття в електроніці, є поняття послідовного і паралельного підключення провідників. Знати основні відмінності вказаних типів підключення просто необхідно. Без цього не можна зрозуміти і прочитати жодної схеми.
Основні принципи
Електричний струм рухається по провіднику відджерела до споживача (навантаженні). Найчастіше в якості провідника вибирається мідний кабель. Пов'язано це з вимогою, яка пред'являється до провідника: він повинен легко вивільняти електрони.
Незалежно від способу підключення, електричнийток рухається від плюса до мінуса. Саме в цьому напрямку убуває потенціал. При цьому варто пам'ятати, що провід, по котору йде струм, також володіє опором. Але його значення дуже мало. Саме тому їм нехтують. Опір провідника приймають рівним нулю. У тому випадку, якщо провідник має опір, його прийнято називати резистором.
паралельне підключення
В даному випадку елементи, що входять до ланцюг,об'єднані між собою двома вузлами. З іншими вузлами у них зв'язків немає. Ділянки ланцюга з таким підключенням прийнято називати гілками. Схема паралельного підключення представлена на малюнку нижче.
Якщо говорити більш зрозумілою мовою, то в даномувипадку все провідники одним кінцем з'єднані в одному вузлі, а другим - у другому. Це призводить до того, що електричний струм розділяється на всі елементи. Завдяки цьому збільшується провідність всьому ланцюгу.
При підключенні провідників в ланцюг данимиспособом напруга кожного з них буде однаково. А ось сила струму всьому ланцюгу буде визначатися як сума струмів, що протікають по всіх елементах. З урахуванням закону Ома шляхом нехитрих математичних розрахунків виходить цікава закономірність: величина, зворотна загальному опору всього ланцюга, визначається як сума величин, зворотних опорів кожного окремого елемента. При цьому враховуються тільки елементи, підключені паралельно.
послідовне підключення
В даному випадку всі елементи ланцюга з'єднані такимчином, що вони не утворюють ні одного вузла. При даному способі підключення є один істотний недолік. Він полягає в тому, що при виході з ладу одного з провідників всі наступні елементи працювати не зможуть. Яскравим прикладом такої ситуації є звичайна гірлянда. Якщо в ній перегорає одна з лампочок, то вся гірлянда перестає працювати.
Послідовне підключення елементів відрізняється тим, що сила струму в усіх провідниках дорівнює. Що стосується напруги ланцюга, то воно дорівнює сумі напруги окремих елементів.
В даній схемі провідники включаються в ланцюгпо черзі. А це означає, що опір всього ланцюга буде складатися з окремих опорів, характерних для кожного елемента. Тобто загальний опір кола дорівнює сумі опорів всіх провідників. Цю ж залежність можна вивести і математичним способом, використовуючи закон Ома.
змішані схеми
Бувають ситуації, коли на одній схемі можнапобачити одночасно послідовне і паралельне підключення елементів. У такому випадку говорять про змішаному сполученні. Розрахунок подібних схем проводиться окремо для кожної з групи провідників.
Так, щоб визначити загальний опір,необхідно скласти опір елементів, підключених паралельно, і опір елементів з послідовним підключенням. При цьому послідовне підключення є домінантним. Тобто його розраховують в першу чергу. І тільки після цього визначають опір елементів з паралельним підключенням.
підключення світлодіодів
Знаючи основи двох типів підключення елементів вланцюги, можна зрозуміти принцип створення схем різних електроприладів. Розглянемо приклад. Схема підключення світлодіодів в чому залежить від напруги джерела струму.
При невеликій напрузі мережі (до 5 В) світлодіодипідключають послідовно. Знизити рівень електромагнітних завад в даному випадку допоможе конденсатор прохідного типу та лінійні резистори. Провідність світлодіодів збільшують за рахунок використання системних модуляторів.
При напрузі мережі 12 В може використовуватися іпослідовне, і паралельне підключення мережі. У разі послідовного підключення використовують імпульсні блоки живлення. Якщо збирається ланцюг з трьох світлодіодів, то можна обійтися без підсилювача. Але якщо ланцюг буде включати більшу кількість елементів, то підсилювач необхідний.
У другому випадку, тобто при паралельномупідключенні, необхідно використання двох відкритих резисторів і підсилювача (з пропускною здатністю вище 3 А). Причому перший резистор встановлюється перед підсилювачем, а другий - після.
При високій напрузі мережі (220 В) вдаються до послідовного підключення. При цьому додатково використовують операційні підсилювачі і знижують блоки живлення.
