اتصال سری و موازی مقاومت ها. نحوه پیدا کردن مقاومت مدارهای سری و موازی

در بسیاری از مدارهای الکتریکی می توانیم سری و . برای مثال یک طراح مدار می تواند چندین مقاومت را با مقادیر استاندارد (سری E) ترکیب کند تا مقاومت مورد نیاز را بدست آورد.

اتصال سری مقاومت ها- این اتصالی است که در آن جریان عبوری از هر مقاومت یکسان است، زیرا فقط یک جهت برای عبور جریان وجود دارد. در عین حال، افت ولتاژ متناسب با مقاومت هر مقاومت در مدار سری خواهد بود.

اتصال سری مقاومت ها

مثال شماره 1

با استفاده از قانون اهم، لازم است مقاومت معادل یک سری از مقاومت های متصل به صورت سری (R1. R2، R3) و همچنین افت ولتاژ و توان برای هر مقاومت محاسبه شود:

تمام داده ها را می توان با استفاده از قانون اهم به دست آورد و برای درک بهتر در جدول زیر ارائه شده است:

مثال شماره 2

الف) بدون مقاومت متصل R3

ب) با مقاومت R3 متصل

همانطور که می بینید، ولتاژ خروجی U بدون مقاومت بار R3 6 ولت است، اما همان ولتاژ خروجی با اتصال R3 تنها 4 ولت می شود. بنابراین، بار متصل به تقسیم کننده ولتاژ باعث افت ولتاژ اضافی می شود. این اثر کاهش ولتاژ را می توان با استفاده از یک مقاومت ثابت نصب شده به جای آن جبران کرد، که با آن می توانید ولتاژ را در سراسر بار تنظیم کنید.

ماشین حساب آنلاین برای محاسبه مقاومت مقاومت های سری متصل

برای محاسبه سریع مقاومت کل دو یا چند مقاومت متصل به صورت سری، می توانید از ماشین حساب آنلاین زیر استفاده کنید:

خلاصه کنید

هنگامی که دو یا چند مقاومت به یکدیگر متصل می شوند (ترمینال یکی به ترمینال مقاومت دیگری متصل می شود)، این یک اتصال سری مقاومت ها است. جریانی که از مقاومت ها عبور می کند مقدار یکسانی دارد، اما افت ولتاژ در آنها یکسان نیست. با مقاومت هر مقاومت تعیین می شود که طبق قانون اهم (U = I * R) محاسبه می شود.

هیچ چیز برای یک برقکار ساده تر از اتصال یک لامپ نیست. اما اگر مجبور باشید یک لوستر یا دیوارکوب با چندین سایه جمع کنید، اغلب این سوال پیش می آید: "بهترین راه برای اتصال چیست؟" برای درک تفاوت بین اتصالات سریال و موازی لامپ ها، درس فیزیک پایه هشتم را به یاد آوریم. بیایید از قبل توافق کنیم که روشنایی در شبکه های 220 ولت AC را به عنوان مثال در نظر بگیریم؛ این اطلاعات برای سایر ولتاژها و جریان ها نیز معتبر است.

اتصال سریال

همین جریان از طریق مداری از عناصر متصل به سری عبور می کند.ولتاژ روی عناصر و همچنین توان آزاد شده بر اساس مقاومت خود توزیع می شود. در این حالت، جریان برابر است با ضریب ولتاژ و مقاومت، یعنی:

که در آن Rtotal مجموع مقاومت های تمام عناصر یک مدار متصل به سری است.

هر چه مقاومت بیشتر باشد جریان کمتر است.

اتصال مصرف کنندگان به صورت سری

برای اتصال دو یا چند منبع نور به صورت سری، باید انتهای سوکت ها را همانطور که در تصویر نشان داده شده است به هم وصل کنید. پریزهای بیرونی هر کدام یک سیم آزاد خواهند داشت که فاز (P یا L) را با صفر (N) به آن می‌رسانیم و سوکت‌های میانی با یک سیم به یکدیگر متصل می‌شوند.

جریان کمی کمتر از 0.5 آمپر از طریق یک لامپ 100 وات با ولتاژ 220 ولت می گذرد. ​​اگر طبق این مدار دو را وصل کنید، جریان به نصف کاهش می یابد. لامپ ها با شدت نصف می درخشند. مصرف برق اضافه نمی شود، اما برای هر دو به 55 (تقریبا) کاهش می یابد. و به همین ترتیب: هر چه تعداد لامپ ها بیشتر باشد، جریان و روشنایی هر یک از لامپ ها کمتر است.

مزیت - فایده - سود - منفعت:

• عمر مفید لامپ های رشته ای افزایش می یابد.

ایرادات:

• اگر یکی بسوزد، بقیه هم نمی سوزند.
• اگر از دستگاه هایی با قدرت متفاوت استفاده می کنید، آنهایی که بزرگتر هستند عملاً نمی درخشند، آنهایی که کوچکتر هستند به طور معمول می درخشند.
• همه عناصر باید از یک قدرت برخوردار باشند.
• شما نمی توانید لامپ های کم مصرف (LED و لامپ های فلورسنت فشرده) را در یک لامپ با چنین اتصالی قرار دهید.

این اتصال در شرایطی که نیاز به ایجاد نور ملایم دارید، به عنوان مثال، برای دیوارکوب ها عالی است. به این ترتیب ال ای دی ها در گلدسته ها متصل می شوند. یک منفی بزرگ این است که وقتی یک پیوند می سوزد، بقیه نیز روشن نمی شوند.

اتصال موازی

در مدارهایی که به صورت موازی متصل می شوند، ولتاژ کامل منبع تغذیه به هر عنصر اعمال می شود. در این حالت، جریان عبوری از هر یک از شاخه ها فقط به مقاومت آن بستگی دارد. سیم های هر کارتریج در دو انتها به یکدیگر متصل می شوند.

مزایای:

• اگر یک لامپ بسوزد، بقیه به انجام وظایف خود ادامه می دهند.
• هر یک از مدارها بدون توجه به قدرت آن، با حرارت کامل می درخشد، زیرا ولتاژ کامل به هر یک اعمال می شود.
• می توانید سه، چهار یا چند سیم را از لامپ جدا کنید (صفر و تعداد فازهای لازم به سوئیچ) و تعداد مورد نیاز لامپ یا گروه را روشن کنید.
• لامپ های کم مصرف کار می کنند.

هیچ معایبی وجود ندارد.

برای روشن کردن چراغ ها به صورت گروهی، چنین مداری را در بدنه لامپ یا در جعبه اتصال جمع کنید.

هر یک از لامپ ها توسط سوئیچ خود روشن می شود، در این حالت سه عدد از آنها وجود دارد و دو عدد روشن می شوند.

قوانین اتصال سری و موازی هادی ها

برای اتصال سری، مهم است که در نظر بگیرید که جریان یکسانی از تمام لامپ ها عبور می کند. این بدان معناست که هر چه تعداد عناصر در مدار بیشتر باشد، آمپر کمتری از آن عبور می کند. ولتاژ هر لامپ برابر است با حاصل ضرب جریان و مقاومت آن (قانون اهم). با افزایش تعداد عناصر، ولتاژ هر یک از آنها را کاهش می دهید.

در یک مدار موازی، هر انشعاب مقدار جریان مورد نیاز خود را می گیرد و ولتاژی اعمال می شود که از منبع برق (به عنوان مثال، شبکه برق خانگی) تامین می شود.

ترکیب مخلوط

نام دیگر این مدار مدار سری موازی است. در شاخه های یک مدار موازی، چندین مصرف کننده به صورت سری وصل می شوند، به عنوان مثال، رشته ای، هالوژن یا LED. این طرح اغلب در ماتریس های LED استفاده می شود. این روش مزایایی را ارائه می دهد:

• اتصال گروه های جداگانه ای از لامپ ها بر روی یک لوستر (به عنوان مثال، 6 بازو)؛
• اگر یک لامپ بسوزد، فقط یک گروه روشن نمی شود، فقط یک مدار سری از کار می افتد، بقیه که به صورت موازی ایستاده اند، می درخشند.
• گروه بندی لامپ ها به صورت سری با توان یکسان و مدارهای موازی با توان های متفاوت در صورت لزوم.

معایب آن مانند موارد ذاتی در مدارهای سری است.

نمودارهای اتصال انواع دیگر لامپ ها

برای اتصال صحیح انواع دیگر وسایل روشنایی، ابتدا باید اصل عملکرد آنها را بدانید و با نمودار اتصال آشنا شوید. هر نوع لامپ به شرایط عملیاتی خاصی نیاز دارد. فرآیند فیلامنت فیلامنت به هیچ وجه برای انتشار نور طراحی نشده است. در بخش قدرت و مساحت بالا، به طور محسوسی با دستگاه های تخلیه گاز جایگزین شده اند.

لامپ های فلورسنت

علاوه بر لامپ های رشته ای، اغلب از لامپ های لوله ای هالوژن و فلورسنت (FL) استفاده می شود. مورد دوم در ساختمان های اداری، محل های رنگ آمیزی اتومبیل، گاراژها، اماکن صنعتی و خرده فروشی رایج است. آنها کمی کمتر در خانه استفاده می شوند، به عنوان مثال، در آشپزخانه برای روشن کردن محل کار.

LL را نمی توان مستقیماً به یک شبکه 220 ولت وصل کرد، احتراق نیاز به ولتاژ بالا دارد، بنابراین از یک مدار ویژه استفاده می شود:

• خفه کردن، استارت، خازن (اختیاری)؛
• بالاست الکترونیکی

طرح اول کمتر و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، با راندمان پایین تر، زمزمه دریچه گاز و سوسو زدن شار نور مشخص می شود که اغلب برای چشم نامرئی است. اتصال بالاست الکترونیکی اغلب روی محفظه نشان داده می شود.

بسته به موقعیت و آنچه در دسترس است، یک یا دو لامپ به صورت سری وصل می شوند، همچنین با بالاست الکترونیکی.

یک خازن بین فاز و صفر برای جبران توان راکتیو سلف و کاهش تغییر فاز مورد نیاز است؛ مدار بدون آن شروع به کار می کند.

به نحوه اتصال لامپ ها توجه کنید؛ هنگام روشنایی با نور فلورسنت، نمی توانید از همان قوانینی که هنگام کار با لامپ های رشته ای استفاده می کنید، استفاده کنید. وضعیت در مورد لامپ های DRL و HPS مشابه است، اما آنها به ندرت در زندگی روزمره یافت می شوند، اغلب در کارگاه های صنعتی و لامپ های خیابانی.

منابع نور هالوژن

این نوع اغلب در نورافکن های سقف های کاذب و کاذب استفاده می شود. مناسب برای روشنایی مکان هایی با رطوبت بالا، زیرا برای کار در مدارهای ولتاژ پایین، به عنوان مثال، 12 ولت تولید می شوند.

یک ترانسفورماتور اصلی 50 هرتز برای منبع تغذیه استفاده می شود، اما ابعاد آن بزرگ است و به مرور زمان شروع به زمزمه کردن می کند. ترانسفورماتور الکترونیکی برای این کار مناسب تر است؛ 220 ولت با فرکانس 50 هرتز را دریافت می کند و 12 ولت AC با فرکانس چند ده کیلوهرتز را ترک می کند. در غیر این صورت، اتصال شبیه به لامپ های رشته ای است.

نتیجه

مدارها را به درستی در لامپ ها مونتاژ کنید. لامپ های کم مصرف را به صورت سری وصل نکنید و از نمودار سوئیچینگ برای لامپ های فلورسنت و هالوژن پیروی کنید. لامپ های کم مصرف ولتاژ پایین را دوست ندارند و به سرعت می سوزند، در حالی که یک لامپ فلورسنت ممکن است اصلا روشن نشود.

برای اتصال روشنایی، بلوک های ترمینال یا گیره های واگو مناسب هستند، به خصوص اگر سیم کشی آن آلومینیومی و سیم های لامپ مسی باشد. نکته اصلی رعایت قوانین ایمنی هنگام کار با دستگاه های الکتریکی است.

سلام.

امروز اتصال سری و موازی مقاومت ها را در نظر خواهیم گرفت. موضوع بسیار جالب و مرتبط با زندگی روزمره ما است. به عنوان یک قاعده، با این موضوع است که هر شی آغاز می شود. در غیر این صورت، اول چیزها.

ابتدا، بیایید بفهمیم که چرا "مقاومت" وجود دارد. مترادف این تعریف می تواند: بار یا مقاومت باشد. از آنجایی که ما در مورد یک شبکه الکتریکی صحبت می کنیم، نتیجه این است که جریان از طریق سیم ها عبور می کند. مهم نیست که چقدر جریان از سیم ها به خوبی عبور می کند، و مهم نیست که سیم ها از چه موادی ساخته شده اند، باز هم نوعی نیروی اصطکاک بر روی جریان وارد می شود. یعنی جریان با مقداری مقاومت مواجه می‌شود و بسته به جنس، سطح مقطع و طول سیم، این مقاومت قوی‌تر یا ضعیف‌تر است. بنابراین ، در زبان روسی اصطلاح "مقاومت" به کار گرفته شد که به عنصر مدار خاصی اشاره می کند که مانعی ملموس برای عبور جریان ایجاد می کند و بعداً اصطلاح محبوب "بار" ظاهر شد ، یعنی عنصر بارگذاری و اصطلاح "مقاومت" از زبان انگلیسی آمده است. ما مفاهیم را درک کرده ایم، اکنون می توانیم تمرین را شروع کنیم. بیایید، شاید، با اتصال موازی مقاومت ها شروع کنیم، زیرا تقریباً در همه جا از آنها استفاده می کنیم.

اتصال موازی مقاومت ها

با اتصال موازی، تمام مقاومت ها با ابتدای خود به یک نقطه از منبع تغذیه و انتهای آنها به نقطه دیگر متصل می شوند. راه دور نرویم، اما به اطرافمان نگاه کنیم. سشوار، اتو، ماشین لباسشویی، توستر، مایکروویو و هر وسیله برقی دیگر دارای دوشاخه ای با دو سر کار و یک سر محافظ (زمین) هستند. ولتاژ در پریز منبع تغذیه ما است. مهم نیست که چند وسیله الکتریکی را به شبکه وصل می کنیم، همه آنها را به صورت موازی به یک منبع تغذیه متصل می کنیم. بیایید یک نمودار رسم کنیم تا واضح تر شود.

مهم نیست چقدر مصرف کننده به این طرح اضافه می شود، مطلقاً هیچ چیز تغییر نمی کند. یک سر دستگاه الکتریکی به باس صفر و سر دیگر به فاز متصل است. حالا بیایید نمودار را کمی تغییر دهیم:

اکنون سه مقاومت داریم:

آهن 2.2 کیلو وات – R1 (22 اهم)؛

اجاق گاز 3.5 کیلو وات – R2 (14 اهم)؛

لامپ 100 وات – R3 (484 اهم).

اینها مقادیر واقعی مقاومت این مصرف کنندگان در برابر جریان الکتریکی است. ما مصرف کنندگان خود را یکی یکی به شبکه روشن می کنیم، و تکلیف کنتور چه می شود؟ درست است، او سریعتر شروع به شمردن پول های موجود در کیف ما می کند. اکنون قانون اهم را به یاد می آوریم که می گوید قدرت جریان با مقاومت نسبت معکوس دارد و می دانیم که هر چه مقاومت کمتر باشد، قدرت جریان بیشتر است. برای آسان‌تر کردن درک آنچه در حال رخ دادن است، یک سالن کنسرت با سه خروجی با اندازه‌های مختلف و جمعیتی از مردم را تصور کنید. هرچه درب بزرگتر باز شود، افراد بیشتری می توانند به طور همزمان از آن عبور کنند و هر چه درب های بیشتری باز شوند، باعث افزایش توان عملیاتی می شود. خب حالا بریم سراغ فرمول ها.

ولتاژ یکسانی برای هر مقاومت اعمال می شود - 220 ولت.

از نمودار و از تمرین می بینیم که جریان ها به یک جریان مشترک می رسند، بنابراین، معادله زیر را به دست می آوریم:

اگر به معادله دقت کنید متوجه می‌شوید که قسمت بالایی معادله بدون تغییر است و می‌توان آن را به صورت یک در نظر گرفت و فرمول زیر را بدست آورد:

همچنین یک فرمول خصوصی برای محاسبه دو مقاومت موازی متصل وجود دارد:

خوب، بیایید محاسبه را در عمل انجام دهیم.

و ما یک مقاومت کلی 8.407 اهم دریافت می کنیم.

در مقاله قبلی به آن نگاه کردم و بیایید بررسی کنیم.

قدرت مدار خواهد بود:

ما قدرت های خود را محاسبه می کنیم: 2000+3500+100=5600 که تقریباً برابر با 5757 است، چنین خطای بزرگی به این دلیل است که من مقادیر مقاومت را به اعداد کامل گرد کردم.

چه نتایجی می توان گرفت؟ همانطور که می بینید، مقاومت کل (همچنین معادل نامیده می شود) همیشه کمتر از کوچکترین مقاومت مدار خواهد بود. در مورد ما، این صفحه ای با مقاومت 14 اهم و معادل 8.4 اهم است. این قابل درک است. نمونه درهای سالن کنسرت را به خاطر دارید؟ مقاومت را می توان پهنای باند نامید. بنابراین تعداد کل افراد (الکترون ها) که سالن را ترک می کنند بیشتر از توان خروجی هر درب جداگانه خواهد بود. یعنی مقدار جریان افزایش می یابد. به عبارت دیگر، برای جریان، هر یک از مقاومت ها دری دیگر خواهد بود که می تواند از آن عبور کند.

اتصال سری مقاومت ها

در اتصال سری، انتهای یک مقاومت به دیگری متصل می شود. یک نمونه معمولی از چنین ارتباطی یک گلدسته سال نو است.

تا آنجا که از یک دوره فیزیک مدرسه می دانیم، فقط یک جریان از یک مدار بسته می گذرد. بنابراین آنچه داریم:

لامپ 200 وات - R1 (242 اهم)

لامپ 100 وات - R2 (484 اهم)

لامپ 50 وات - R3 (968 اهم)

بیایید دوباره به تمثیل برگردیم و یک سالن کنسرت را تصور کنیم، اما فقط این بار یک راهرو طولانی وجود خواهد داشت که سه در از آن منتهی می شود. اکنون جریان (مردم) تنها یک راه برای رفتن متوالی از یک در به در دیگر دارند. برای حل این مشکل باید از تنش شروع کنیم. بر اساس این واقعیت که مجموع منبع تغذیه برابر با مجموع افت ولتاژ روی مقاومت ها است، فرمول زیر را به دست می آوریم:

این دلالت می کنه که:

با تقسیم دو طرف معادله بر یک مقدار مشترک، به این نتیجه می رسیم که با اتصال سری، برای به دست آوردن مقاومت معادل مدار، باید تمام مقاومت های این مدار را جمع کنیم:

بیایید بررسی کنیم. R=242+484+968=1694 اهم

همانطور که می بینید، تعادل قدرت تقریبا برابر است. و اکنون به یک ویژگی توجه کنید که یک بار دیگر مفهوم "مقاومت" را آشکار می کند. لطفاً توجه داشته باشید که ما بیشترین قدرت را در ضعیف ترین لامپ خواهیم داشت:

به نظر می رسد که همه چیز باید برعکس باشد، یک لامپ قوی تر باید روشن تر بدرخشد. به تمثیل خود برگردیم. به نظر شما له در نزدیکی در پهن یا نزدیک در باریک کجا قوی تر خواهد بود؟ کجا گرمتر خواهد بود؟ البته نزدیک در باریک له می شود و جایی که له می شود داغ می شود، زیرا مردم سعی می کنند راه خود را سریعتر طی کنند. در یک جریان، نقش افراد را الکترون ها بازی می کنند. این تناقضی است که وقتی مقاومت هایی با مقادیر مختلف در یک مدار سری به هم وصل می شوند به وجود می آید و به همین دلیل است که سعی می کنند از لامپ های یکسان در گلدسته ها استفاده کنند. حالا با دانستن اصول اتصال سری مقاومت ها، می توانید هر حلقه حلقه ای را محاسبه کنید. به عنوان مثال، شما لامپ ماشین 12 ولت دارید. با دانستن اینکه کل ولتاژ برابر با مجموع افت ولتاژ است، کافی است 220 ولت را بر 12 ولت تقسیم کنیم و 18.3 لامپ به دست می آید. یعنی اگر 18 یا 19 لامپ 12 ولتی یکسان را بردارید و به صورت سری وصل کنید، می توان آنها را با ولتاژ 220 ولت روشن کرد و نمی سوزند.

بیایید آن را جمع بندی کنیم

با اتصال موازی مقاومت ها، مقاومت معادل کاهش می یابد (به طور کلی، سالن کنسرت سه برابر سریعتر خالی می شود، مردم در سه راهرو پراکنده می شوند) و با اتصال سری، مقاومت افزایش می یابد (مهم نیست مردم چقدر بخواهند سالن را سریعتر ترک کنند. ، آنها باید این کار را فقط در امتداد یک راهرو انجام دهند و هرچه راهرو باریکتر باشد ، مقاومت بیشتری ایجاد می کند).

آیا نیاز به محاسبه مقاومت مدارهای سری، موازی یا ترکیبی دارید؟ لازم است اگر نمی خواهید تخته را بسوزانید! این مقاله به شما می گوید که چگونه این کار را انجام دهید. قبل از خواندن، لطفاً درک کنید که مقاومت ها "آغاز" و "پایان" ندارند. این کلمات برای تسهیل درک مطالب ارائه شده معرفی شده اند.

مراحل

مقاومت سری

مقاومت مدار موازی

مقاومت مدار ترکیبی

برخی حقایق

1. هر ماده رسانای الکتریکی مقداری مقاومت دارد که همان مقاومت ماده در برابر جریان الکتریکی است.
2. مقاومت بر حسب اهم اندازه گیری می شود. نماد واحد اندازه گیری اهم Ω است.
3. مواد مختلف دارای مقادیر مقاومت متفاوتی هستند.
   • به عنوان مثال، مقاومت مس 0.0000017 اهم بر سانتی متر 3 است
   • مقاومت سرامیکی حدود 10 14 اهم بر سانتی متر 3 است
4. هر چه مقدار مقاومت بیشتر باشد، مقاومت در برابر جریان الکتریکی بیشتر است. مس که اغلب در سیم های برق استفاده می شود مقاومت بسیار کمی دارد. از طرفی مقاومت سرامیک ها بسیار بالاست که آن را به یک عایق عالی تبدیل می کند.
5. عملکرد کل مدار بستگی به نوع اتصالی دارد که برای اتصال مقاومت های آن مدار انتخاب می کنید.
6. U=IR. این قانون اهم است که توسط گئورگ اهم در اوایل دهه 1800 ایجاد شد. اگر هر دو از این متغیرها به شما داده شود، می توانید سومی را به راحتی پیدا کنید.
   • U=IR: ولتاژ (U) حاصل جریان (I) * ضرب در مقاومت (R) است.
   • I=U/R: جریان ضریب ولتاژ (U) ÷ مقاومت (R) است.
   • R=U/I: مقاومت ضریب ولتاژ (U) ÷ جریان (I) است.

• به یاد داشته باشید: با اتصال موازی، چندین مسیر برای عبور جریان از مدار وجود دارد، بنابراین در چنین مداری مقاومت کل کمتر از مقاومت هر مقاومت جداگانه خواهد بود. در یک اتصال سری، جریان از هر مقاومت در مدار عبور می کند، بنابراین مقاومت هر مقاومت مجزا به مقاومت کل می افزاید.
• مقاومت کل در یک مدار موازی همیشه کمتر از مقاومت تک مقاومت کمترین مقاومت در آن مدار است. مقاومت کل در یک مدار سری همیشه بیشتر از مقاومت تک مقاومت بالاترین مقاومت در آن مدار است.

مدارهای الکتریکی از انواع مختلفی از اتصالات استفاده می کنند. اصلی ترین آنها طرح های اتصال سریال، موازی و مختلط هستند. در مورد اول، چندین مقاومت استفاده می شود که در یک زنجیره واحد یکی پس از دیگری متصل می شوند. یعنی ابتدای یک مقاومت به انتهای دوم و ابتدای دوم به انتهای سوم و به همین ترتیب تا هر تعداد مقاومت وصل می شود. قدرت جریان در یک اتصال سری در تمام نقاط و در همه بخش ها یکسان خواهد بود. برای تعیین و مقایسه سایر پارامترهای مدار الکتریکی باید انواع دیگری از اتصالات که خواص و ویژگی های خاص خود را دارند در نظر گرفت.

اتصال سری و موازی مقاومت ها

هر بار دارای مقاومتی است که از جریان آزاد جریان الکتریکی جلوگیری می کند. مسیر آن از منبع جریان، از طریق هادی ها به بار می رود. برای جریان عادی، هادی باید رسانایی خوبی داشته باشد و به راحتی الکترون ها را رها کند. این شرط بعداً هنگام بررسی این سؤال که اتصال سریال چیست مفید خواهد بود.

اکثر مدارهای الکتریکی از هادی های مسی استفاده می کنند. هر مدار حاوی گیرنده های انرژی - بارهایی با مقاومت های مختلف است. پارامترهای اتصال بهتر است با استفاده از مثال مدار منبع جریان خارجی متشکل از سه مقاومت R1، R2، R3 در نظر گرفته شوند. اتصال سریال شامل گنجاندن متناوب این عناصر در یک مدار بسته است. یعنی ابتدای R1 به انتهای R2 و ابتدای R2 به انتهای R3 و به همین ترتیب وصل می شود. در چنین زنجیره ای هر تعداد مقاومت می تواند وجود داشته باشد. از این نمادها در محاسبات استفاده می شود.

در همه بخش ها یکسان خواهد بود: I = I1 = I2 = I3 و مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های همه بارها خواهد بود: R = R1 + R2 + R3. تنها مشخص است که با اتصال سریال چگونه خواهد بود. طبق قانون اهم، ولتاژ نشان دهنده جریان و مقاومت است: U = IR. نتیجه این است که ولتاژ در منبع جریان برابر با مجموع ولتاژها در هر بار خواهد بود، زیرا جریان در همه جا یکسان است: U = U1 + U2 + U3.

در یک مقدار ولتاژ ثابت، جریان در یک اتصال سری به مقاومت مدار بستگی دارد. بنابراین، اگر مقاومت حداقل در یکی از بارها تغییر کند، مقاومت در کل مدار تغییر می کند. علاوه بر این، جریان و ولتاژ در هر بار تغییر خواهد کرد. نقطه ضعف اصلی اتصال سری، توقف عملکرد تمام عناصر مدار است، اگر حتی یکی از آنها خراب شود.

هنگام استفاده از اتصال موازی، مشخصات جریان، ولتاژ و مقاومت کاملاً متفاوت به دست می آید. در این حالت ابتدا و انتهای بارها در دو نقطه مشترک به هم متصل می شوند. نوعی انشعاب جریان رخ می دهد که منجر به کاهش مقاومت کل و افزایش رسانایی کل مدار الکتریکی می شود.

برای نمایش این ویژگی ها دوباره به قانون اهم نیاز است. در این حالت، قدرت جریان در یک اتصال موازی و فرمول آن به این صورت خواهد بود: I = U/R. بنابراین، هنگام اتصال n ام مقاومت های یکسان به صورت موازی، مقاومت کل مدار n برابر کمتر از هر یک از آنها خواهد بود: Rtot = R/n. این نشان دهنده توزیع معکوس جریان در بارها با توجه به مقاومت این بارها است. یعنی با افزایش مقاومت های موازی متصل، قدرت جریان در آنها به نسبت کاهش می یابد. در قالب فرمول ها، تمام مشخصات به صورت زیر نمایش داده می شود: جریان - I = I1 + I2 + I3، ولتاژ - U = U1 = U2 = U3، مقاومت - 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 .

در یک ولتاژ ثابت بین عناصر، جریان در این مقاومت ها مستقل از یکدیگر است. اگر یک یا چند مقاومت از مدار خاموش شود، این امر بر عملکرد سایر دستگاه‌هایی که روشن می‌مانند تأثیری نخواهد داشت. این عامل مزیت اصلی اتصال موازی وسایل برقی است.

مدارها معمولاً فقط از مقاومت های سری و موازی استفاده نمی کنند، بلکه آنها را به صورت ترکیبی به نام . برای محاسبه مشخصات چنین مدارهایی از فرمول هر دو گزینه استفاده می شود. تمام محاسبات به چند مرحله تقسیم می شوند، زمانی که پارامترهای بخش های جداگانه برای اولین بار تعیین می شوند، پس از آن جمع می شوند و نتیجه کلی به دست می آید.

قوانین اتصال سری و موازی هادی ها

قانون اساسی مورد استفاده در محاسبات انواع اتصالات، قانون اهم است. موقعیت اصلی آن وجود قدرت جریان در بخشی از مدار است که نسبت مستقیم با ولتاژ و نسبت معکوس با مقاومت در این بخش دارد. در قالب یک فرمول، این قانون به شکل زیر است: I = U/R. این به عنوان مبنایی برای انجام محاسبات مدارهای الکتریکی متصل به صورت سری یا موازی عمل می کند. ترتیب محاسبات و وابستگی همه پارامترها به قانون اهم به وضوح در شکل نشان داده شده است. از اینجا فرمول اتصال سری به دست می آید.

محاسبات پیچیده تر که شامل مقادیر دیگر می شود نیاز به استفاده از . موقعیت اصلی آن این است که چندین منبع جریان متصل به سری یک نیروی الکتروموتور (EMF) دارند که مجموع جبری EMF هر یک از آنهاست. مقاومت کل این باتری ها مجموع مقاومت های هر باتری خواهد بود. اگر تعداد n ام از منابع با EMF برابر و مقاومت های داخلی به صورت موازی متصل شوند، مقدار کل EMF برابر با EMF در هر یک از منابع خواهد بود. مقدار مقاومت داخلی rв = r/n خواهد بود. این مقررات نه تنها برای منابع جریان، بلکه برای هادی ها، از جمله فرمول اتصال موازی هادی ها، مرتبط است.

در صورتی که EMF منابع دارای مقادیر متفاوتی باشد، قوانین Kirchhoff اضافی برای محاسبه قدرت جریان در بخش‌های مختلف مدار اعمال می‌شود.