La connessione in serie e in parallelo dei conduttori sono i principali tipi di connessione dei conduttori incontrati nella pratica. Poiché i circuiti elettrici, di regola, non sono costituiti da conduttori uniformi della stessa sezione trasversale. Come trovare la resistenza di un circuito se si conoscono le resistenze delle sue singole parti.
Consideriamo due casi tipici. Il primo è quando due o più conduttori resistivi sono collegati in serie. Consecutivamente significa che la fine del primo conduttore è collegata all'inizio del secondo, e così via. Con questa connessione dei conduttori, la corrente in ciascuno di essi sarà la stessa. Ma la tensione su ciascuno di essi sarà diversa.
Figura 1 - Collegamento in serie dei conduttori
La caduta di tensione attraverso le resistenze può essere determinata in base alla legge di Ohm.
Formula 1 - Caduta di tensione attraverso la resistenza
La somma di queste tensioni sarà uguale alla tensione totale applicata al circuito. La tensione ai capi dei conduttori sarà distribuita in proporzione alla loro resistenza. Cioè, puoi scrivere.
Formula 2 - relazione tra resistenza e tensione
La resistenza totale del circuito sarà uguale alla somma di tutte le resistenze collegate in serie.
Formula 3 - calcolo della resistenza totale in collegamento in parallelo
Il secondo caso è quando le resistenze nel circuito sono collegate in parallelo tra loro. Cioè, ci sono due nodi nel circuito e tutti i conduttori con resistenza sono collegati a questi nodi. In un tale circuito, le correnti in tutti i rami non sono generalmente uguali tra loro. Ma la somma di tutte le correnti nel circuito dopo la diramazione sarà uguale alla corrente prima della diramazione.
Figura 2 - Collegamento in parallelo dei conduttori
Formula 4 - rapporto tra correnti in rami paralleli
Anche la corrente in ciascun circuito ramificato obbedisce alla legge di Ohm. La tensione su tutti i conduttori sarà la stessa. Ma la forza della corrente si separerà. In un circuito costituito da conduttori collegati in parallelo, le correnti sono distribuite in proporzione alle resistenze.
Formula 5 - Distribuzione delle correnti in rami paralleli
Per trovare la resistenza totale del circuito in questo caso, è necessario sommare i valori delle resistenze inverse, cioè la conduttività.
Formula 6 - Resistenza dei conduttori collegati in parallelo
Esiste anche una formula semplificata per il caso particolare in cui due resistenze identiche sono collegate in parallelo.
Contenuto:
Come sai, la connessione di qualsiasi elemento del circuito, indipendentemente dal suo scopo, può essere di due tipi: connessione parallela e seriale. È anche possibile la connessione mista, ovvero seriale-parallela. Tutto dipende dallo scopo del componente e dalla funzione che svolge. Ciò significa che i resistori non sono sfuggiti a queste regole. La resistenza in serie e in parallelo dei resistori è essenzialmente la stessa del collegamento in parallelo e in serie delle sorgenti luminose. In un circuito parallelo, lo schema di connessione implica l'ingresso a tutti i resistori da un punto e l'uscita da un altro. Proviamo a capire come viene eseguita una connessione seriale e come - parallela. E, soprattutto, qual è la differenza tra tali connessioni e in quali casi è necessaria una connessione seriale e in quali casi una connessione parallela. È anche interessante calcolare parametri come la tensione totale e la resistenza totale del circuito in caso di collegamento in serie o in parallelo. Dovresti iniziare con definizioni e regole.
Metodi di connessione e loro caratteristiche
I tipi di connessione dei consumatori o degli elementi svolgono un ruolo molto importante, perché da questo dipendono le caratteristiche dell'intero circuito, i parametri dei singoli circuiti e simili. Per prima cosa, proviamo a capire la connessione seriale degli elementi al circuito.
Connessione seriale
Una connessione seriale è una connessione in cui i resistori (così come altri consumatori o elementi del circuito) sono collegati uno dopo l'altro, mentre l'uscita del precedente è collegata all'ingresso del successivo. Questo tipo di elementi di commutazione fornisce un indicatore pari alla somma delle resistenze di questi elementi del circuito. Cioè, se r1 = 4 ohm e r2 = 6 ohm, quando sono collegati a un circuito in serie, la resistenza totale sarà di 10 ohm. Se aggiungiamo un altro resistore da 5 ohm in serie, l'aggiunta di questi numeri dà 15 ohm: questa sarà la resistenza totale del circuito in serie. Cioè, i valori totali sono uguali alla somma di tutte le resistenze. Quando lo si calcola per elementi collegati in serie, non sorgono domande: tutto è semplice e chiaro. Ecco perché non dovresti nemmeno soffermarti su questo più seriamente.
Vengono utilizzate formule e regole completamente diverse per calcolare la resistenza totale dei resistori quando collegati in parallelo, quindi ha senso soffermarsi su di essa in modo più dettagliato.
Connessione parallela
Una connessione parallela è chiamata connessione in cui tutti gli ingressi dei resistori sono combinati in un punto e tutte le uscite sono nel secondo. La cosa principale qui è capire che la resistenza totale con tale connessione sarà sempre inferiore allo stesso parametro del resistore, che ha il più piccolo.
Ha senso analizzare una tale caratteristica usando un esempio, quindi sarà molto più facile da capire. Sono presenti due resistori da 16 ohm, ma sono necessari solo 8 ohm per un corretto cablaggio del circuito. In questo caso, quando li usi entrambi, quando sono collegati in parallelo al circuito, otterrai gli 8 ohm richiesti. Proviamo a capire con quali formule di calcolo sono possibili. Puoi calcolare questo parametro come segue: 1 / Rtotale = 1 / R1 + 1 / R2 e quando si aggiungono elementi, la somma può continuare all'infinito.
Proviamo con un altro esempio. 2 resistori sono collegati in parallelo, con una resistenza di 4 e 10 ohm. Quindi il totale sarà pari a 1/4 + 1/10, che sarà uguale a 1: (0,25 + 0,1) = 1: 0,35 = 2,85 Ohm. Come puoi vedere, sebbene i resistori avessero una resistenza significativa, quando collegati in parallelo, l'indicatore totale è diventato molto più basso.
Puoi anche calcolare la resistenza totale di quattro resistori collegati in parallelo, con un valore nominale di 4, 5, 2 e 10 ohm. I calcoli, secondo la formula, saranno i seguenti: 1 / Rtot = 1/4 + 1/5 + 1/2 + 1/10, che sarà uguale a 1: (0,25 + 0,2 + 0,5 + 0,1) = 1 / 1,5 = 0,7 Ohm.
Per quanto riguarda la corrente che scorre attraverso i resistori collegati in parallelo, qui è necessario fare riferimento alla legge di Kirchhoff, che dice "la corrente in collegamento in parallelo, uscendo dal circuito, è uguale alla corrente che entra nel circuito". Pertanto, qui le leggi della fisica decidono tutto per noi. In questo caso, gli indicatori generali della corrente sono suddivisi in valori inversamente proporzionali alla resistenza del ramo. In poche parole, più alto è l'indicatore di resistenza, più basse saranno le correnti che passeranno attraverso questo resistore, ma in generale la corrente di ingresso sarà ancora in uscita. Quando è collegato in parallelo, anche la tensione all'uscita rimane la stessa dell'ingresso. Di seguito è riportato lo schema di collegamento in parallelo.
Collegamento seriale-parallelo
Una connessione in serie-parallelo è quando un circuito di connessione in serie contiene resistori in parallelo. In questo caso la resistenza serie totale sarà pari alla somma delle singole parallele comuni. Il metodo di calcolo è lo stesso ove applicabile.
Ricapitolare
Riassumendo tutto quanto sopra, si possono trarre le seguenti conclusioni:
- Quando i resistori sono collegati in serie, non sono necessarie formule speciali per calcolare la resistenza totale. È solo necessario sommare tutti gli indicatori dei resistori: la somma sarà la resistenza totale.
- Con il collegamento in parallelo dei resistori, la resistenza totale viene calcolata con la formula 1 / Rtotal = 1 / R1 + 1 / R2… + Rn.
- La resistenza equivalente in parallelo è sempre inferiore al minimo indicatore simile di uno dei resistori inclusi nel circuito.
- La corrente, così come la tensione nella connessione in parallelo, rimane invariata, cioè la tensione nella connessione in serie è uguale sia all'ingresso che all'uscita.
- Il collegamento seriale-parallelo è soggetto alle stesse leggi per i calcoli.
In ogni caso, qualunque sia la connessione, è necessario calcolare chiaramente tutti gli indicatori degli elementi, poiché i parametri svolgono un ruolo molto importante nell'installazione dei circuiti. E se commetti un errore in essi, il circuito non funzionerà o i suoi elementi si bruceranno semplicemente per il sovraccarico. In effetti, questa regola si applica a qualsiasi circuito, anche negli impianti elettrici. Dopotutto, anche il filo della sezione trasversale viene selezionato in base alla potenza e alla tensione. E se metti una lampadina da 110 volt in un circuito da 220 volt, è facile capire che si brucerà all'istante. Così è con gli elementi dell'elettronica radio. E quindi, l'attenzione e la scrupolosità nei calcoli sono la chiave per il corretto funzionamento dello schema.
Di solito tutti non riescono a rispondere. Ma questo enigma applicato all'elettricità è risolto in modo abbastanza definitivo.
L'elettricità inizia con la legge di Ohm.
E se consideriamo il dilemma nel contesto delle connessioni parallele o seriali - considerando una connessione come una gallina e l'altra come un uovo, allora non ci sono dubbi.
Perché la legge di Ohm è il circuito elettrico molto originale. E non può che essere coerente.
Sì, hanno inventato una cella galvanica e non sapevano cosa farne, quindi hanno immediatamente inventato un'altra lampadina. Ed è quello che ne è venuto fuori. Qui, una tensione di 1,5 V è fluita immediatamente come corrente, per rispettare rigorosamente la legge di Ohm, attraverso una lampadina alla parete posteriore della stessa batteria. E all'interno della batteria stessa, sotto l'influenza della maga della chimica, le cariche si sono rivelate di nuovo nel punto iniziale del loro viaggio. E quindi, dove la tensione era di 1,5 volt, rimane tale. Cioè, la tensione è costantemente una e le cariche si muovono continuamente e successivamente passano la lampadina e la cella galvanica.
E di solito è disegnato sul diagramma in questo modo:
Legge di Ohm I = U / R
Quindi la resistenza della lampadina (con la corrente e la tensione che ho scritto) risulterà
R= 1 / U, doveR = 1 Ohm
E il potere sarà assegnato P = io * tu , cioè P = 2,25 Vm
In un circuito in serie, specialmente in un esempio così semplice e indubbio, si può vedere che la corrente che lo attraversa dall'inizio alla fine è sempre la stessa. E se ora prendiamo due lampadine e facciamo in modo che la corrente passi prima attraverso una e poi attraverso l'altra, allora sarà di nuovo la stessa - la corrente sarà in quella lampadina e nell'altra di nuovo la stessa. Anche se l'altro di dimensioni. La corrente ora sta sperimentando la resistenza di due lampadine, ma ognuna di esse aveva resistenza così com'era, e rimane, perché è determinata esclusivamente dalle proprietà fisiche della lampadina stessa. La nuova corrente viene calcolata nuovamente secondo la legge di Ohm.
Risulterà essere uguale a I = U / R + R, cioè 0,75 A, esattamente la metà della corrente che era all'inizio.
In questo caso, la corrente deve superare due resistenze, diventa minore. Come si può vedere dal bagliore delle lampadine, ora stanno bruciando completamente. E la resistenza totale di una catena di due lampadine sarà uguale alla somma delle loro resistenze. Conoscendo l'aritmetica, è possibile in un caso separato utilizzare l'azione di moltiplicazione: se N lampadine identiche sono collegate in serie, la loro resistenza totale sarà pari a N moltiplicata per R, dove R è la resistenza di una lampadina. La logica è impeccabile.
E continueremo i nostri esperimenti. Adesso faremo qualcosa di simile a quello che abbiamo acceso con le lampadine, ma solo sul lato sinistro del circuito: aggiungiamo un altro elemento galvanico, esattamente uguale al primo. Come puoi vedere, ora la nostra tensione totale è raddoppiata e la corrente è tornata a 1,5 A, segnalata dalle lampadine, che si riaccendono a pieno regime.
Concludiamo:
- Quando un circuito elettrico è collegato in serie, la resistenza e la tensione dei suoi elementi vengono sommate e la corrente su tutti gli elementi rimane invariata.
È facile verificare che questa affermazione è vera sia per i componenti attivi (celle galvaniche) che per i componenti passivi (lampadine, resistenze).
Cioè, questo significa che la tensione misurata attraverso un resistore (si chiama caduta di tensione) può essere tranquillamente sommata con la tensione misurata attraverso l'altro resistore e il totale sarà lo stesso 3 V. E su ciascuna delle resistenze sarà uguale alla metà, quindi c'è 1,5 V. E questo è vero. Due celle galvaniche generano le proprie tensioni e due lampadine le consumano. Perché in una sorgente di tensione, l'energia dei processi chimici viene convertita in elettricità, che ha assunto la forma di voltaggio, e nelle lampadine la stessa energia viene convertita da elettrica in calore e luce.
Torniamo al primo circuito, colleghiamoci un'altra lampadina, ma in modo diverso.
Ora la tensione nei punti che collegano i due rami è la stessa della cella galvanica - 1,5 V. Ma poiché la resistenza di entrambe le lampadine è la stessa di prima, la corrente attraverso ciascuna di esse passerà a 1,5 A - corrente " pieno splendore".
La cella galvanica ora fornisce loro corrente contemporaneamente, quindi entrambe queste correnti fuoriescono contemporaneamente. Cioè, la corrente totale dalla sorgente di tensione sarà pari a 1,5 A + 1,5 A = 3,0 A.
Qual è la differenza tra questo circuito e il circuito quando le stesse lampadine erano collegate in serie? Solo nel bagliore delle lampadine, cioè solo nella corrente.
Quindi la corrente era 0,75 A, e ora è diventata immediatamente 3 A.
Risulta, se confrontiamo con il circuito originale, quindi quando le lampadine erano collegate in serie (schema 2), la resistenza era maggiore (che la faceva diminuire e le lampadine perdevano la loro luminosità), e il collegamento in parallelo aveva MENO resistenza, sebbene la resistenza delle lampadine sia rimasta invariata. Qual è il problema qui?
E il fatto è che dimentichiamo una verità interessante, che ogni spada a doppio taglio.
Quando diciamo che un resistore resiste alla corrente, sembriamo dimenticare che trasporta corrente. E ora, quando le lampadine erano collegate in parallelo, la proprietà totale per loro di condurre la corrente, e non di resisterle, è aumentata. Bene, e, di conseguenza, un certo valore G, per analogia con la resistenza R e dovrebbe essere chiamato conducibilità. E dovrebbe essere riassunto in una connessione parallela di conduttori.
Bene, eccola qui
La legge di Ohm sarà quindi simile a
io = tu* G&
E nel caso di una connessione parallela, la corrente I sarà uguale a U * (G + G) = 2 * U * G, che osserviamo appena.
Sostituzione degli elementi del circuito con un elemento equivalente comune
Gli ingegneri devono spesso riconoscere correnti e tensioni in tutte le parti di un circuito. E i circuiti elettrici reali sono piuttosto complessi e ramificati e possono contenere molti elementi che consumano attivamente elettricità e sono collegati tra loro in combinazioni completamente diverse. Questo è chiamato calcolo dei circuiti elettrici. Viene eseguito durante la progettazione dell'alimentazione di case, appartamenti, organizzazioni. Allo stesso tempo, è molto importante quali correnti e tensioni agiranno nel circuito elettrico, almeno per scegliere sezioni trasversali dei cavi adeguate, carichi sull'intera rete o su una sua parte, e così via. E quanto siano complessi i circuiti elettronici, che contengono migliaia, se non milioni di elementi, credo sia chiaro a tutti.
La primissima cosa che si suggerisce è di utilizzare la conoscenza di come si comportano le correnti di tensione in connessioni di rete così semplici come seriale e parallelo. Fanno questo: invece di una connessione seriale di due o più dispositivi di consumo attivi (come le nostre lampadine) presenti in rete, disegnarne uno, ma in modo che la sua resistenza sia uguale a quella di entrambi. Quindi l'immagine delle correnti e delle tensioni nel resto del circuito non cambierà. Allo stesso modo, con una connessione parallela: invece di loro, disegna un elemento, la cui CONDUTTIVITÀ sarebbe la stessa di entrambi.
Ora, se il circuito viene ridisegnato, sostituendo le connessioni seriali e parallele con un elemento, otteniamo un circuito chiamato "circuito equivalente equivalente".
Questa procedura può essere continuata fino a quando non abbiamo quella più semplice - che abbiamo illustrato la legge di Ohm all'inizio. Solo al posto di una lampadina ci sarà una resistenza, che è chiamata resistenza di carico equivalente.
Questo è il primo compito. Ci permette di calcolare la corrente totale nell'intera rete, o la corrente di carico totale, secondo la legge di Ohm.
Questo è un calcolo completo della rete elettrica.
Esempi di
Lascia che il circuito contenga 9 resistenze attive. Potrebbero essere lampadine o qualcos'altro.
I suoi terminali di ingresso sono alimentati con una tensione di 60 V.
I valori di resistenza per tutti gli elementi sono i seguenti:
Trova tutte le correnti e le tensioni sconosciute.
È necessario seguire il percorso di ricerca delle sezioni parallele e in serie della rete, calcolare le loro resistenze equivalenti e semplificare gradualmente il circuito. Vediamo che R 3, R 9 e R 6 sono collegati in serie. Allora la loro resistenza equivalente R e 3, 6, 9 sarà uguale alla loro somma R e 3, 6, 9 = 1 + 4 + 1 Ohm = 6 Ohm.
Ora sostituiamo il pezzo parallelo dalle resistenze R 8 e R e 3, 6, 9, ottenendo R e 8, 3, 6, 9. Solo quando i conduttori sono collegati in parallelo, sarà necessario aggiungere la conduttività.
La conducibilità è misurata in unità chiamate Siemens, il reciproco degli ohm.
Se capovolgi la frazione, otteniamo la resistenza R e 8, 3, 6, 9 = 2 Ohm
Esattamente come nel primo caso, combiniamo le resistenze R 2, R e 8, 3, 6, 9 e R 5, collegate in serie, ottenendo R e 2, 8, 3, 6, 9, 5 = 1 + 2 + 1 = 4 ohm.
Rimangono due passaggi: ottenere una resistenza equivalente a due resistori di collegamento in parallelo dei conduttori R 7 e R e 2, 8, 3, 6, 9, 5.
È uguale a R e 7, 2, 8, 3, 6, 9, 5 = 1 / (1/4 + 1/4) = 1 / (2/4) = 4/2 = 2 Ohm
Nell'ultimo passaggio, sommiamo tutte le resistenze collegate in serie R 1, R e 7, 2, 8, 3, 6, 9, 5 e R 4 e otteniamo una resistenza equivalente alla resistenza dell'intero circuito R e e uguale alla somma di queste tre resistenze
R e = R 1 + R e 7, 2, 8, 3, 6, 9, 5 + R4 = 1 + 2 + 1 = 4 Ohm
Bene, ricordiamo, dopo il quale abbiamo chiamato l'unità di resistenza, scritta da noi nell'ultima di queste formule, e calcoliamo la corrente totale nell'intero circuito I
Ora, muovendoci nella direzione opposta, verso la crescente complessità della rete, è possibile ottenere correnti e tensioni in tutte le catene del nostro circuito abbastanza semplice secondo la legge di Ohm.
Ecco come vengono solitamente calcolati gli schemi di alimentazione per gli appartamenti, che consistono in sezioni parallele e sequenziali. Che, di regola, non è adatto all'elettronica, perché lì molto è organizzato in modo diverso e tutto è molto più intricato. E tale, ad esempio, un circuito, quando non si capisce se si tratta di una connessione parallela di conduttori o seriale, viene calcolata secondo le leggi di Kirchhoff.
Una delle balene su cui si basano molti concetti in elettronica è il concetto di connessione seriale e parallela di conduttori. È semplicemente necessario conoscere le principali differenze tra questi tipi di connessione. Senza questo, è impossibile capire e leggere un singolo diagramma.
Principi di base
La corrente elettrica si muove lungo il conduttore dalla sorgente al consumatore (carico). Molto spesso, come conduttore viene scelto un cavo di rame. Ciò è dovuto al requisito per il conduttore: deve rilasciare facilmente elettroni.
Indipendentemente dal metodo di connessione, la corrente elettrica si sposta da più a meno. È in questa direzione che il potenziale diminuisce. In questo caso, vale la pena ricordare che anche il filo attraverso il quale scorre la corrente ha una resistenza. Ma il suo significato è molto piccolo. Ecco perché viene trascurato. La resistenza del conduttore è considerata nulla. Nel caso in cui un conduttore abbia una resistenza, viene solitamente chiamato resistore.
Connessione parallela
In questo caso, gli elementi inclusi nella catena sono interconnessi da due nodi. Non hanno connessioni con altri nodi. Le sezioni della catena con tale connessione sono solitamente chiamate rami. Lo schema di collegamento in parallelo è mostrato nella figura sottostante.
Se parliamo in una lingua più comprensibile, in questo caso tutti i conduttori sono collegati con un'estremità in un nodo e con la seconda nel secondo. Ciò porta al fatto che la corrente elettrica è divisa in tutti gli elementi. Ciò aumenta la conduttività dell'intero circuito.
Quando colleghi i conduttori al circuito in questo modo, la tensione di ciascuno di essi sarà la stessa. Ma la forza attuale dell'intero circuito sarà determinata come la somma delle correnti che fluiscono attraverso tutti gli elementi. Tenendo conto della legge di Ohm, si ottiene uno schema interessante attraverso semplici calcoli matematici: il valore inverso della resistenza totale dell'intero circuito è definito come la somma dei valori inversi alle resistenze di ogni singolo elemento. In questo caso vengono presi in considerazione solo gli elementi collegati in parallelo.
Connessione seriale
In questo caso, tutti gli elementi della catena sono collegati in modo tale da non formare un unico nodo. Con questo metodo di connessione, c'è un inconveniente significativo. Sta nel fatto che se uno dei conduttori si guasta, tutti gli elementi successivi non potranno funzionare. Un esempio lampante di questa situazione è la solita ghirlanda. Se una delle lampadine si brucia, l'intera ghirlanda smette di funzionare.
Il collegamento in serie degli elementi differisce in quanto la forza di corrente in tutti i conduttori è uguale. Per quanto riguarda la tensione del circuito, è uguale alla somma delle tensioni dei singoli elementi.
In questo circuito, i conduttori sono inclusi nel circuito uno per uno. Ciò significa che la resistenza dell'intero circuito sarà costituita da resistenze individuali caratteristiche di ciascun elemento. Cioè, la resistenza totale del circuito è uguale alla somma delle resistenze di tutti i conduttori. La stessa dipendenza può essere derivata matematicamente usando la legge di Ohm.
Schemi misti
Ci sono situazioni in cui su un diagramma puoi vedere contemporaneamente la connessione seriale e parallela di elementi. In questo caso, parlano di una connessione mista. Il calcolo di tali schemi viene effettuato separatamente per ciascuno dei gruppi di conduttori.
Quindi, per determinare la resistenza totale, è necessario sommare la resistenza degli elementi collegati in parallelo e la resistenza degli elementi in serie. In questo caso, la connessione seriale è dominante. Cioè, è calcolato in primo luogo. E solo dopo viene determinata la resistenza degli elementi con connessione parallela.
Collegamento dei LED
Conoscendo le basi dei due tipi di elementi di collegamento in un circuito, è possibile comprendere il principio della creazione di diagrammi di vari apparecchi elettrici. Diamo un'occhiata a un esempio. dipende in gran parte dalla tensione della sorgente di corrente.
Con una bassa tensione di rete (fino a 5 V), i LED sono collegati in serie. In questo caso, un condensatore passante e resistori lineari contribuiranno a ridurre il livello di interferenza elettromagnetica. La conduttività dei LED viene aumentata utilizzando modulatori di sistema.
Con una tensione di rete di 12 V è possibile utilizzare sia la rete seriale che quella parallela. In caso di collegamento seriale si utilizzano alimentatori switching. Se viene assemblata una catena di tre LED, puoi fare a meno di un amplificatore. Ma se il circuito includerà più elementi, è necessario un amplificatore.
Nel secondo caso, cioè quando collegati in parallelo, è necessario utilizzare due resistori aperti e un amplificatore (con una larghezza di banda superiore a 3 A). Inoltre, il primo resistore è installato davanti all'amplificatore e il secondo dopo.
Ad alta tensione di rete (220 V), viene utilizzata una connessione seriale. In questo caso vengono utilizzati anche amplificatori operazionali e alimentatori step-down.
Ciao.
Oggi considereremo il collegamento in serie e in parallelo delle resistenze. L'argomento è molto interessante e legato alla nostra vita quotidiana. Di norma, è con questo argomento che inizia qualsiasi oggetto. Per il resto, tutto in ordine.
Per prima cosa, cerchiamo di capire perché "resistenza". I sinonimi per questa definizione possono essere: carico o resistore. Trattandosi di rete elettrica, quindi, la corrente scorre attraverso i fili. Non importa quanto bene la corrente fluisca attraverso i fili, e non importa di quali materiali siano fatti i fili, una sorta di forza di attrito agisce sulla corrente. Cioè, la corrente incontra un qualche tipo di resistenza e, a seconda del materiale, della sezione trasversale e della lunghezza del filo, questa resistenza è più forte o più debole. Quindi, in russo, è stato adottato il termine "resistenza", che significa un certo elemento del circuito che crea un ostacolo tangibile al passaggio della corrente, e in seguito è apparso il termine popolare "carico", cioè un elemento di carico, e il il termine "resistenza" deriva dall'inglese. Abbiamo capito i concetti, ora puoi iniziare la pratica. E cominciamo, forse, con il collegamento in parallelo delle resistenze, semplicemente perché le usiamo quasi ovunque.
Collegamento in parallelo di resistori
Quando sono collegate in parallelo, tutte le resistenze sono collegate all'inizio a un punto della fonte di alimentazione e alle estremità a un altro. Non andremo lontano e daremo un'occhiata intorno a noi. Asciugacapelli, ferro da stiro, lavatrice, tostapane, microonde e qualsiasi altro elettrodomestico hanno una spina con due terminali di lavoro e uno di protezione (terra). La tensione alla presa è il nostro alimentatore. Non importa quanti apparecchi elettrici colleghiamo alla rete, li colleghiamo tutti in parallelo a una fonte di alimentazione. Disegniamo uno schema per renderlo più chiaro. 
Non importa quanti consumatori vengono aggiunti a questo schema, non cambia nulla. Un'estremità dell'apparecchio è collegata al bus zero e l'altra alla fase. Ora trasformiamo un po' il circuito: 
Ora abbiamo tre resistenze davanti a noi:
Ferro 2,2 kW - R1 (22 Ohm);
Fornello 3,5 kW - R2 (14 Ohm);
Lampadina 100 W - R3 (484 Ohm).
Questi sono i veri valori della resistenza di questi consumatori alla corrente elettrica. Accendiamo i nostri consumatori nella rete e cosa succede al contatore? Esatto, inizia a contare i soldi nel nostro portafoglio più velocemente. Ora ricordiamo la legge di Ohm, che afferma che la forza attuale è inversamente proporzionale alla resistenza, e capiamo che minore è la resistenza, maggiore è la forza attuale. E per rendere ancora più facile capire cosa sta succedendo, immagina una sala da concerto con tre uscite di diverse dimensioni e una folla di persone. Più grande è la porta si apre, più persone possono attraversarla contemporaneamente e più porte vengono aperte, più aumenterà il rendimento. Passiamo ora alle formule.
La stessa tensione viene applicata a ciascuna resistenza - 220 volt.
Dal circuito e dalla pratica, vediamo che le correnti si sommano a un comune, quindi, otteniamo la seguente equazione:
Se osservi attentamente l'equazione, noterai che la parte superiore dell'equazione è invariata per noi e può essere presa come unità, avendo ricevuto la seguente formula:
Esiste anche una formula particolare per il calcolo di due resistenze collegate in parallelo:
Bene, facciamo il calcolo in pratica.
E otteniamo una resistenza totale di 8,407 ohm.
Nell'articolo precedente l'ho recensito e diamo un'occhiata.
La potenza della catena sarà:
Consideriamo le nostre potenze: 2000 + 3500 + 100 = 5600, che è quasi uguale a 5757, un errore così grande è dovuto al fatto che ho arrotondato i valori di resistenza a numeri interi.
Quali conclusioni si possono trarre. Come puoi vedere, la resistenza totale (è anche chiamata equivalente) sarà sempre inferiore alla resistenza più piccola del circuito. Nel nostro caso, questa è una piastra con una resistenza di 14 ohm e l'equivalente di 8,4 ohm. Questo è comprensibile. Ricordi l'esempio delle porte nella sala da concerto? La resistenza può essere chiamata larghezza di banda. Quindi il numero totale di persone (elettroni) che lasciano la sala sarà in totale superiore alla capacità di ogni singola porta. Cioè, la quantità di corrente aumenta. In altre parole, per la corrente, ciascuna delle resistenze sarà un'altra porta attraverso la quale può fluire.
Collegamento in serie di resistenze
Nel collegamento in serie, l'estremità di una resistenza è collegata all'altra. Un tipico esempio di tale connessione è la ghirlanda di Capodanno. 
Per quanto si sa dal corso di fisica della scuola, solo una corrente scorre in un circuito chiuso. Quindi, quello che abbiamo:
Lampadina 200 Watt - R1 (242 Ohm)
Lampadina 100 watt - R2 (484 ohm)
Lampadina 50 watt - R3 (968 ohm)
Torniamo all'allegoria e immaginiamo una sala da concerto, ma questa volta da essa uscirà un lungo corridoio con tre porte. Ora la corrente (la gente) ha un solo percorso per passare in sequenza da una porta all'altra. Per risolvere questo problema, dovremo allontanarci dalla tensione. Sulla base del fatto che la quantità alla fonte di alimentazione è uguale alla somma delle cadute di tensione attraverso le resistenze, otteniamo la seguente formula:
Ciò implica:
Dividiamo entrambi i lati dell'equazione per il valore totale, arriviamo alla conclusione che quando si collega in serie, per ottenere la resistenza equivalente di un circuito, è necessario sommare tutte le resistenze di questo circuito:
Controllo. R = 242 + 484 + 968 = 1694 Ohm
Come puoi vedere, l'equilibrio di potere è quasi convergente. E ora, attenzione a una caratteristica che rivelerà ancora una volta il concetto di “resistenza”. Si prega di notare che avremo la massima potenza sulla lampadina più debole:
Sembrerebbe che tutto dovrebbe essere il contrario, una lampadina più potente dovrebbe brillare più luminosa. Torniamo alla nostra allegoria. Dove pensi che la cotta sarà più forte vicino a una porta larga o vicino a una stretta? Dove farà caldo? Certo, ci sarà una cotta vicino alla porta stretta, e dove c'è una cotta, lì farà caldo, perché le persone cercheranno di farsi strada più velocemente. Nella corrente, il ruolo delle persone è svolto dagli elettroni. Ecco un tale paradosso che sorge quando resistori di diverse denominazioni sono inclusi in un circuito in serie, ed è per questo che cercano di utilizzare le stesse lampadine nelle ghirlande. Ora, conoscendo i principi della connessione in serie delle resistenze, puoi calcolare qualsiasi ghirlanda. Ad esempio, hai lampadine per auto da 12 volt. Sapendo che la tensione totale è uguale alla somma delle cadute di tensione, ci basta dividere 220 volt per 12 volt e ottenere 18,3 lampade. Cioè, se prendi 18 o 19 lampade identiche da 12 volt e le colleghi in serie, allora possono essere accese a 220 volt e non si bruceranno.
Riassumiamo
Quando le resistenze sono collegate in parallelo, la resistenza equivalente diminuisce (la sala da concerto si svuota tre volte più velocemente, grosso modo, le persone si disperdono lungo tre corridoi) e quando sono collegate in serie, la resistenza aumenta (non importa come le persone vogliono lasciare la sala più velocemente, dovranno farlo solo lungo un corridoio e più stretto è il corridoio, maggiore sarà la resistenza che crea).
