Паралельне і послідовне з'єднання

Струм в ланцюзі протікає по провідниках до навантаження від джерела. Найчастіше в якості таких елементів використовують мідь. Ланцюг може мати кілька електричних приймачів. Їх опору різняться. У схемі електроприладів провідники можуть мати паралельне або послідовне з'єднання. Зустрічаються також змішані його типи. Відмінність кожного з них слід знати перед вибором структури електроланцюга.

Провідники та елементи ланцюга

Струм йде через провідники. Він слід від джерела до навантаження. При цьому провідник зобов'язаний легко вивільняти електрони. Провідник, що має опір, називається резистором. Напруга цього елемента - це різниця потенціалів між кінцями резистора, яке узгоджується з напрямком протікання харчування. Послідовне і паралельне з'єднання провідників характеризується одним загальним принципом. Струм тече в ланцюзі від плюса (його називають джерелом) до мінуса, де потенціал стає все меншим, убуває. На електричних схемах опір проводів вважається рівним нулю, так як воно зневажливо мало. Тому, прораховуючи послідовне або паралельне з'єднання, вдаються до ідеалізації. Це спрощує їх вивчення. У реальних ланцюгах потенціал поступово зменшується при пересуванні по дроту та елементів, що мають паралельне або послідовне з'єднання.

Послідовне з'єднання провідників

При наявності послідовного сполучення провідників опору включаються одне за іншим. При такому положенні сила струму у всіх елементах ланцюга однакова. Послідовно з'єднані провідники створюють на ділянці напруга, яка дорівнює їх сумі на всіх елементах. Заряди не мають можливості накопичуватися у вузлах ланцюга. Це б призвело до зміни напруги електричного поля та сили струму. При наявності постійної напруги струм буде залежати від опору ланцюга. Тому при послідовному з'єднанні опір буде змінюватися за зміни однієї навантаження. Послідовне з'єднання провідників має недолік. При поломці одного з елементів схеми буде перервана робота всіх інших її складових. Наприклад, як в гірлянді. Якщо в ній перегоріла одна лампочка, весь виріб не буде працювати.

Послідовне з'єднання опорів

Якщо провідники були під'єднані до ланцюга послідовно, їх опір в кожній точці буде однаковим. Опір в сумі всіх елементів схеми буде дорівнювати сумі зменшення напруги на ділянках кола. Це може підтвердити досвід. Послідовне з'єднання опорів підраховується за допомогою приладів і математичної перевірки. Наприклад, беруться три постійних опору відомої величини. Їх послідовно з'єднують і підключають до живлення в 60 Ст. Після цього підраховують передбачувані показники приладів, якщо замкнути ланцюг. За законом Ома знаходиться струм в ланцюзі, що дозволить визначити падіння напруги на всіх її ділянках. Після цього підсумовуються отримані результати і виходить загальна величина зниження опору в зовнішньому ланцюзі. Послідовне з'єднання опорів можна підтвердити приблизно. Якщо не брати до уваги внутрішній опір, що створює джерелом енергії, то падіння напруги буде менше, ніж сума опорів. За приладами можна переконатися, що рівність приблизно дотримується.

Паралельне з'єднання провідників

При послідовному і паралельному з'єднанні провідників ланцюга застосовують резистори. Паралельне з'єднання провідників являє собою систему, в якій одні кінці всіх резисторів сходяться в один загальний вузол, а інші - в інший вузол. У цих місцях схеми сходяться більше двох провідників. При такому з'єднанні елементів прикладається однакову напругу. Паралельні ділянки ланцюга називаються гілками. Вони проходять між двома вузлами. Паралельне і послідовне з'єднання мають свої властивості. Якщо в електросхемі є гілки, то напруга на кожній з них буде однаковим. Воно дорівнює напрузі на неразветвленном ділянці. У цьому місці сила струму буде розраховуватися як сума її у кожної гілки. Величина, що дорівнює сумі показників, зворотних опорів розгалужень, буде зворотна і опору ділянки паралельного з'єднання.

Паралельне з'єднання опорів

Паралельне і послідовне з'єднання відрізняються розрахунком опорів її елементів. При паралельному з'єднанні струм розгалужується. Це збільшує провідність ланцюга (зменшує загальний опір), яка дорівнює сумі провідності гілок. Якщо декілька резисторів, що мають однакову величину, з'єднані паралельно, то сумарний опір ланцюга буде менше одного резистора у стільки разів, скільки їх включено у схему. Послідовне і паралельне з'єднання провідників мають ряд особливостей. У паралельному підключенні струм обернено пропорційний опору. Струми в резисторах не залежать один від одного. Тому виключення одного з них не позначиться на роботі інших. Тому багато електроприладів мають саме цей тип з'єднання елементів ланцюга.

Змішане

Паралельне та послідовне з'єднання провідників може комбінуватися в одній і тій же схемі. Наприклад, елементи, зв'язані між собою паралельно, можуть бути з'єднані послідовно з іншим резистором або їх групою. Це змішане з'єднання. Загальний опір ланцюгів обчислюється шляхом окремого підсумовування значень для паралельно підключеного блоку і для послідовного з'єднання. Причому спочатку обчислюються еквівалентні опору послідовно підключених елементів, а потім вже розраховується загальний опір паралельних ділянок ланцюга. Послідовне з'єднання в обчисленнях є пріоритетнішим. Такі типи електросхем досить часто зустрічаються в різних приладах та обладнанні. Ознайомившись з видами з'єднання елементів кола, можна зрозуміти принцип організації схем різних електричних приладів. Паралельне і послідовне з'єднання володіють рядом особливостей розрахунку і функціонування всієї системи. Знаючи їх, можна правильно застосовувати кожен з представлених видів для підключення елементів електричних ланцюгів.