En av pelarna som många koncept inom elektronik bygger på är konceptet med serie- och parallellkoppling av ledare. Det är helt enkelt nödvändigt att känna till de viktigaste skillnaderna mellan dessa typer av anslutningar. Utan detta kan man inte förstå och läsa ett enda diagram.
Riktlinjer
Elektrisk ström rör sig längs ledaren från källan till konsumenten (belastning). Oftast väljs en kopparkabel som ledare. Detta beror på kravet som ställs på ledaren: den måste lätt släppa ut elektroner.
Oavsett anslutningsmetod rör sig den elektriska strömmen från plus till minus. Det är i denna riktning som potentialen minskar. Det är värt att komma ihåg att tråden genom vilken strömmen flyter också har motstånd. Men dess värde är mycket litet. Det är därför de försummas. Ledarresistansen antas vara noll. I händelse av att ledaren har motstånd är det vanligt att kalla det ett motstånd.
Parallell anslutning
I det här fallet är elementen som ingår i kedjan sammankopplade av två noder. De har inga kopplingar till andra noder. Delar av kedjan med en sådan anslutning kallas grenar. Parallellkopplingsschemat visas i figuren nedan.
På ett mer förståeligt språk, i det här fallet, är alla ledarna anslutna i ena änden i en nod och den andra - i den andra. Detta leder till att den elektriska strömmen är uppdelad i alla element. Detta ökar konduktiviteten för hela kretsen.
När du ansluter ledare till kretsen på detta sätt kommer spänningen för var och en av dem att vara densamma. Men strömstyrkan för hela kretsen kommer att bestämmas som summan av strömmarna som flyter genom alla elementen. Med hänsyn till Ohms lag, genom enkla matematiska beräkningar, erhålls ett intressant mönster: den reciproka av den totala resistansen för hela kretsen definieras som summan av de reciproka av resistanserna för varje enskilt element. Endast element kopplade parallellt tas med i beräkningen.
Serial anslutning
I det här fallet är alla element i kedjan sammankopplade på ett sådant sätt att de inte bildar en enda nod. Denna anslutningsmetod har en betydande nackdel. Det ligger i det faktum att om en av ledarna misslyckas, kommer alla efterföljande element inte att kunna fungera. Ett slående exempel på en sådan situation är en vanlig krans. Om en av lökarna i den brinner ut, slutar hela girlanden att fungera.
Seriekoppling av element är olika genom att strömstyrkan i alla ledare är lika. När det gäller kretsspänningen är den lika medsumman av spänningen för de individuella elementen.
I detta schema ingår ledarna i kretsen en efter en. Och detta betyder att resistansen för hela kretsen kommer att vara summan av de individuella resistanserna som är karakteristiska för varje element. Det vill säga kretsens totala resistans är lika med summan av resistanserna för alla ledare. Samma beroende kan härledas matematiskt med Ohms lag.
Blandade system
Det finns situationer när du på samma krets kan se både seriell och parallell anslutning av element. I det här fallet talar vi om ett blandat samband. Beräkningen av sådana scheman utförs separat för varje grupp av ledare.
Så, för att bestämma den totala resistansen, är det nödvändigt att lägga till resistansen för element kopplade parallellt och resistansen för element kopplade i serie. I det här fallet är den seriella anslutningen dominant. Det vill säga att det är beräknat i första hand. Och först efter det bestäms resistansen för element med parallellkoppling.
Ansluta lysdioder
När du känner till grunderna för de två typerna av anslutningselement i en krets, kan du förstå principen för att skapa kretsar för olika elektriska apparater. Tänk på ett exempel. Ledningsschemat för lysdioderna beror till stor del på strömkällans spänning.
Med låg nätspänning (upp till 5 V) är lysdioderna seriekopplade. I det här fallet, en pass-through kondensator och linjärmotstånd. Konduktiviteten hos lysdioderna ökas genom användning av systemmodulatorer.
När nätspänningen är 12 V kan både seriell och parallell nätverksanslutning användas. Vid seriell anslutning används växlande strömförsörjning. Om en krets med tre lysdioder är monterad, kan en förstärkare undvaras. Men om kretsen kommer att innehålla fler element behövs en förstärkare.
I det andra fallet, det vill säga vid parallellkoppling, är det nödvändigt att använda två öppna motstånd och en förstärkare (med en kapacitet på mer än 3 A). Dessutom är det första motståndet installerat före förstärkaren och det andra - efter.
Med hög nätspänning (220 V) använder de seriell anslutning. Samtidigt används dessutom operationsförstärkare och nedtrappade strömförsörjningar.
