Unul dintre pilonii pe care se bazează multe concepte din electronică este conceptul de conectare în serie și paralelă a conductorilor. Este pur și simplu necesar să cunoaștem principalele diferențe dintre aceste tipuri de conexiune. Fără aceasta, nu se poate înțelege și citi o singură diagramă.
Regulament
Curentul electric se deplasează de-a lungul conductorului de la sursă la consumator (sarcină). Cel mai adesea, un cablu de cupru este selectat ca conductor. Acest lucru se datorează cerinței care este plasată pe conductor: trebuie să elibereze cu ușurință electroni.
Indiferent de metoda de conectare, curentul electric se deplasează de la plus la minus. Tocmai în această direcție scade potențialul. Merită să ne amintim că firul prin care trece curentul are și rezistență. Dar valoarea lui este foarte mică. De aceea sunt neglijați. Se presupune că rezistența conductorului este zero. În cazul în care conductorul are rezistență, se obișnuiește să-l numiți rezistor.
Conexiune paralelă
În acest caz, elementele incluse în lanț sunt interconectate prin două noduri. Nu au conexiuni cu alte noduri. Secțiunile lanțului cu o astfel de conexiune se numesc ramuri. Diagrama conexiunii paralele este prezentată în figura de mai jos.
Într-un limbaj mai ușor de înțeles, în acest caz, toți conductorii sunt conectați la un capăt într-un nod, iar celăl alt - în al doilea. Acest lucru duce la faptul că curentul electric este împărțit în toate elementele. Aceasta crește conductivitatea întregului circuit.
La conectarea conductoarelor la circuit în acest fel, tensiunea fiecăruia dintre ele va fi aceeași. Dar puterea curentului întregului circuit va fi determinată ca suma curenților care curg prin toate elementele. Ținând cont de legea lui Ohm, prin calcule matematice simple, se obține un model interesant: reciproca rezistenței totale a întregului circuit este definită ca suma reciprocelor rezistențelor fiecărui element individual. Sunt luate în considerare numai elementele conectate în paralel.
Conexiune serială
În acest caz, toate elementele lanțului sunt conectate în așa fel încât să nu formeze un singur nod. Această metodă de conectare are un dezavantaj semnificativ. Constă în faptul că, dacă unul dintre conductori eșuează, toate elementele ulterioare nu vor putea funcționa. Un exemplu izbitor al unei astfel de situații este o ghirlandă obișnuită. Dacă unul dintre becurile din el se arde, atunci toată ghirlanda nu mai funcționează.
Conexiunea în serie a elementelor este diferită prin aceea că puterea curentului în toți conductorii este egală. În ceea ce privește tensiunea circuitului, aceasta este egală cusuma tensiunii elementelor individuale.
În această schemă, conductoarele sunt incluse în circuit unul câte unul. Și aceasta înseamnă că rezistența întregului circuit va fi suma rezistențelor individuale caracteristice fiecărui element. Adică, rezistența totală a circuitului este egală cu suma rezistențelor tuturor conductorilor. Aceeași dependență poate fi derivată matematic folosind legea lui Ohm.
Scheme mixte
Există situații când pe același circuit puteți vedea atât conexiunea în serie, cât și în paralel a elementelor. În acest caz, vorbim de o legătură mixtă. Calculul unor astfel de scheme se efectuează separat pentru fiecare grup de conductori.
Deci, pentru a determina rezistența totală, este necesar să se adauge rezistența elementelor conectate în paralel și rezistența elementelor conectate în serie. În acest caz, conexiunea serială este dominantă. Adică se calculează în primul rând. Și numai după aceea se determină rezistența elementelor cu conexiune paralelă.
Conectarea LED-urilor
Cunoscând elementele de bază ale celor două tipuri de elemente de conectare dintr-un circuit, puteți înțelege principiul creării de circuite pentru diverse aparate electrice. Luați în considerare un exemplu. Schema de cablare a LED-urilor depinde în mare măsură de tensiunea sursei de curent.
Cu o tensiune de rețea scăzută (până la 5 V), LED-urile sunt conectate în serie. În acest caz, un condensator de trecere și liniarrezistențe. Conductivitatea LED-urilor este crescută prin utilizarea modulatoarelor de sistem.
Când tensiunea de la rețea este de 12 V, pot fi utilizate atât conexiunea la rețea în serie, cât și în paralel. În cazul conexiunii în serie, se folosesc surse de alimentare comutatoare. Dacă este asamblat un circuit de trei LED-uri, atunci se poate renunța la un amplificator. Dar dacă circuitul va include mai multe elemente, atunci este nevoie de un amplificator.
În al doilea caz, adică atunci când este conectat în paralel, este necesar să folosiți două rezistențe deschise și un amplificator (cu o capacitate mai mare de 3 A). Mai mult, primul rezistor este instalat înaintea amplificatorului, iar al doilea - după.
Cu o tensiune mare de rețea (220 V), recurg la conexiunea în serie. În același timp, sunt utilizate suplimentar amplificatoare operaționale și surse de alimentare descendente.
