Зміст
- Що таке паралельне з'єднання?
- Обчислення послідовних та паралельних еквівалентних опорів
- Переваги паралельного з'єднання
При підключенні послідовно, компоненти розташовуються один за одним, як вагони поїздів. Акумулятор подає струм через послідовний контур, який є замкнутим контуром, тому струм повинен бути однаковим через кожен резистор.
Подумайте про акумулятор як насосну станцію, струм як воду, а резистори як на будинки. Цей контур - це як мікрорайон, де вода перекачується через усі будинки послідовно, поки нарешті не повертається на насосну станцію. У цьому випадку через кожний будинок повинна протікати однакова кількість води.
Закон Ома стосується напруги, струму та опору і може виражатися як:
V = I × R
Де:
V = напруга на резисторі
I = струм через резистор
R = Опір
Якщо струм однаковий у всіх резисторів послідовно, закон Ома вказує, що напруга на окремому компоненті може змінюватися залежно від його опору.
Що таке паралельне з'єднання?
Навпаки, в паралельному контурі резистори або пристрої з'єднані подібно кроквам драбини. Паралельний контур - це як мікрорайон, де кожен будинок знаходиться на власному відгалуженні водопроводу і може забирати різну кількість води, не впливаючи на інші.
Закон Ома, виражений для обчислення струму, такий: I = V / R. Якщо паралельні резистори підключені до джерела напруги, кожен компонент має однакову напругу по всьому, але може проводити різний струм, знову залежно від індивідуального опору.
Обчислення послідовних та паралельних еквівалентних опорів
Серія колекції резисторів R1, R2, R3,. . . еквівалентний одному резистору, Rs, що дорівнює сумі всіх опорів:
Rс = R1 + R2 + R3 + . . .
Як результат, вставлення резистора в послідовну ланцюг завжди збільшує еквівалентний опір.
Резистори R1, R2, R3,. . . паралельно також виступають як єдиний резистор, але обчислення еквівалентного опору Rp є більш складним, заданим:
1 / Rp = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + . . .
Додавання резистора паралельно до ланцюга завжди зменшується еквівалентний опір. Цей взаємозв'язок має цікавий вплив на визначення недоліків або переваг паралельного контуру.
Переваги паралельного з'єднання
Недоліки або переваги паралельної комбінації елементів залежать від ситуації. Наприклад, будинки є провідними, щоб електричні пристрої могли використовуватися паралельно. Коли холодильник підключається до кухонної розетки, він споживає електроенергію, не впливаючи на напругу чи струм у решті будинку, а тому не впливає на роботу будь-якого іншого приладу. Це одна з переваг паралельного з'єднання.
Лампочки на струні сучасних різдвяних вогнів також з'єднані паралельно. Якщо одна лампочка вигорає, вона стає відкритим контуром, який не впливає на інші цибулини. Решта струни залишається освітленою. Оскільки одинарна темна лампочка відразу очевидна, її можна легко знайти і замінити - знову ж таки перевага паралельного контуру.
Різдвяні вогні в старому стилі були підключені послідовно, і вигоріла лампочка припинила струм через всю струну, вимкнувши всі вогні. Уявіть, як важко було б знайти одну погану цибулину!
Недолік паралельного з'єднання стає очевидним при короткому замиканні, наприклад, коли хтось заїдає дріт між двома контактами електричної розетки. Коротке замикання має дуже низький опір, що, в свою чергу, призводить до того, що струм в ланцюзі сильно зростає, і удар! Іскри летять, і електропроводка нагрівається, можливо, спричиняючи пожежу.
На щастя, запобіжник дме і стає відкритим контуром. Оскільки він є послідовно з електропроводкою, запобіжник виконує свою роботу і зупиняє поточний струм, перш ніж щось може бути пошкоджене.