Conexiunile paralele ale rezistențelor, a căror formulă de calcul este derivată din legea lui Ohm și regulile lui Kirchhoff, sunt cel mai comun tip de includere a elementelor într-un circuit electric. Când conductoarele sunt conectate în paralel, două sau mai multe elemente sunt conectate prin contactele lor de pe ambele părți, respectiv. Conectarea lor la circuitul general se realizează tocmai prin aceste puncte nodale.
Gif?x15027" alt="(!LANG:Vizualizare generală" width="600" height="333">!}
Forma generală
Caracteristici ale incluziunii
Conductorii incluși în acest fel fac adesea parte din lanțuri complexe, care, în plus, conțin o conexiune în serie a secțiunilor individuale.
Următoarele caracteristici sunt tipice pentru o astfel de includere:
- Tensiunea totală în fiecare dintre ramuri va avea aceeași valoare;
- Curentul electric care circulă în oricare dintre rezistențe este întotdeauna invers proporțional cu valoarea nominală a acestora.
Într-un caz particular, când toate rezistențele conectate în paralel au aceleași valori nominale, curenții „individuali” care curg prin ele vor fi, de asemenea, egali între ele.
Plată
Rezistențele unui număr de elemente conductoare conectate în paralel sunt determinate de forma binecunoscută de calcul, care presupune adăugarea conductivităților acestora (reciproca valorilor rezistenței).
Curentul care curge în fiecare conductor individual, în conformitate cu legea lui Ohm, poate fi găsit prin formula:
I= U/R (unul dintre rezistențe).
După ce v-ați familiarizat cu principiile generale de calcul a elementelor lanțurilor complexe, puteți trece la exemple specifice de rezolvare a problemelor acestei clase.
Conexiuni tipice
Exemplul #1
Adesea, pentru a rezolva problema cu care se confruntă proiectantul, este necesară obținerea unei rezistențe specifice ca urmare prin combinarea mai multor elemente. Când luăm în considerare cea mai simplă versiune a unei astfel de soluții, să presupunem că rezistența totală a unui lanț de mai multe elemente ar trebui să fie de 8 ohmi. Acest exemplu trebuie luat în considerare separat din simplul motiv că nu există o valoare de 8 ohmi în seria standard de rezistențe (există doar 7,5 și 8,2 ohmi).
Soluția la această problemă cea mai simplă poate fi obținută prin conectarea a două elemente identice cu rezistențe de 16 ohmi fiecare (astfel de rating există în seria rezistivă). Conform formulei de mai sus, rezistența totală a lanțului în acest caz este calculată foarte simplu.
Din aceasta rezulta:
16x16 / 32 \u003d 8 (Ohm), adică la fel de mult cât era necesar pentru a primi.
Într-un mod atât de relativ simplu, este posibil să se rezolve problema formării unei rezistențe totale egale cu 8 Ohmi.
Exemplul #2
Ca un alt exemplu tipic de formare a rezistenței necesare, putem considera construcția unui circuit format din 3 rezistențe.
Valoarea totală R a unei astfel de incluziuni poate fi calculată folosind formula pentru conexiunea în serie și paralelă în conductori.
Gif?x15027" alt="(!LANG:Exemplu" width="600" height="395">!}
În conformitate cu valorile evaluărilor indicate în imagine, rezistența totală a lanțului va fi egală cu:
1/R = 1/200+1/220+1/470 = 0,0117;
R \u003d 1 / 0,0117 \u003d 85,67 Ohm.
Ca urmare, găsim rezistența totală a întregului lanț obținută prin conectarea a trei elemente în paralel cu valori nominale de 200, 240 și 470 ohmi.
Important! Această metodă este aplicabilă și atunci când se calculează un număr arbitrar de conductori sau consumatori conectați în paralel.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că prin această metodă de pornire a elementelor de diferite dimensiuni, rezistența totală va fi mai mică decât cea a celei mai mici denominații.
Calculul schemelor combinate
Metoda luată în considerare poate fi utilizată și în calcularea rezistenței unor circuite mai complexe sau combinate, formate dintr-un întreg set de componente. Acestea sunt uneori numite mixte, deoarece ambele metode sunt utilizate simultan atunci când se formează lanțuri. O conexiune mixtă de rezistențe este prezentată în figura de mai jos.
Gif?x15027" alt="(!LANG:Schema mixtă" width="600" height="209">!}
schema mixta
Pentru a simplifica calculul, mai întâi împărțim toate rezistențele după tipul de includere în două grupuri independente. Unul dintre ele este o conexiune serială, iar al doilea este o conexiune de tip paralel.
Din diagrama de mai sus, se poate observa că elementele R2 și R3 sunt conectate în serie (sunt combinate în grupul 2), care, la rândul său, este conectat în paralel cu rezistența R1 aparținând grupului 1.
Să verificăm validitatea formulelor prezentate aici într-un experiment simplu.
Luați două rezistențe MLT-2 pe 3 și 47 ohmiși conectați-le în serie. Apoi măsuram rezistența totală a circuitului rezultat cu un multimetru digital. După cum puteți vedea, este egal cu suma rezistențelor rezistențelor incluse în acest lanț.
Măsurarea rezistenței totale în conexiune în serie
Acum să conectăm rezistențele noastre în paralel și să le măsurăm rezistența totală.
Măsurarea rezistenței în conexiune paralelă
După cum puteți vedea, rezistența rezultată (2,9 ohmi) este mai mică decât cea mai mică (3 ohmi) inclusă în lanț. Aceasta implică o altă regulă binecunoscută care poate fi aplicată în practică:
Când rezistențele sunt conectate în paralel, rezistența totală a circuitului va fi mai mică decât cea mai mică rezistență inclusă în acest circuit.
Ce altceva trebuie luat în considerare la conectarea rezistențelor?
In primul rand, neapărat se ia în considerare puterea lor nominală. De exemplu, trebuie să găsim o rezistență de schimb pentru 100 ohmi si putere 1 W. Luați două rezistențe de 50 ohmi fiecare și conectați-le în serie. Pentru ce putere disipată ar trebui să fie evaluate aceste două rezistențe?
Deoarece același curent continuu curge prin rezistențele conectate în serie (să spunem 0,1 A), iar rezistența fiecăruia dintre ele este 50 ohmi, atunci puterea de disipare a fiecăruia dintre ele trebuie să fie de cel puțin 0,5W. Drept urmare, fiecare dintre ei va avea 0,5W putere. În concluzie, acesta va fi la fel 1 W.
Acest exemplu este destul de dur. Prin urmare, dacă aveți îndoieli, merită să luați rezistențe cu o marjă de putere.
Citiți mai multe despre puterea de disipare a rezistenței.
În al doilea rând, la conectare, merită să utilizați același tip de rezistențe, de exemplu, seria MLT. Desigur, nu este nimic greșit în a lua altele diferite. Aceasta este doar o recomandare.
Luăm trei rezistențe constante R1, R2 și R3 și le includem în circuit, astfel încât sfârșitul primei rezistențe R1 să fie conectat la începutul celei de-a doua rezistențe R 2, sfârșitul celei de-a doua - la începutul celei de-a treia R. 3, iar la începutul primei rezistențe și la sfârșitul celei de-a treia aducem conductori de la o sursă de curent (Fig. 1).
O astfel de conexiune de rezistențe se numește serie. Evident, curentul într-un astfel de circuit va fi același în toate punctele sale.
Orez 1
Cum se determină rezistența totală a circuitului, dacă știm deja toate rezistențele incluse în el în serie? Folosind poziția în care tensiunea U la bornele sursei de curent este egală cu suma căderilor de tensiune din secțiunile circuitului, putem scrie:
U = U1 + U2 + U3
Unde
U1 = IR1 U2 = IR2 și U3 = IR3
sau
IR = IR1 + IR2 + IR3
Luând egalitatea I din paranteze din partea dreaptă, obținem IR = I(R1 + R2 + R3) .
Acum împărțind ambele părți ale egalității la I, avem în sfârșit R = R1 + R2 + R3
Astfel, am ajuns la concluzia că atunci când rezistențele sunt conectate în serie, rezistența totală a întregului circuit este egală cu suma rezistențelor secțiunilor individuale.
Să verificăm această concluzie pe exemplul următor. Să luăm trei rezistențe constante, ale căror valori sunt cunoscute (de exemplu, R1 == 10 ohmi, R 2 = 20 ohmi și R 3 = 50 ohmi). Să le conectăm în serie (Fig. 2) și să conectăm la o sursă de curent, al cărei EMF este de 60 V (neglijarea).
Orez. 2. Un exemplu de conectare în serie a trei rezistențe
Să calculăm ce citiri ar trebui să dea dispozitivele, pornite, așa cum se arată în diagramă, dacă circuitul este închis. Să determinăm rezistența externă a circuitului: R = 10 + 20 + 50 = 80 ohmi.
Să găsim curentul în circuit: 60/80 \u003d 0,75 A
Cunoscând curentul din circuit și rezistența secțiunilor acestuia, determinăm căderea de tensiune în fiecare secțiune a circuitului U 1 = 0,75x10 = 7,5 V, U 2 = 0,75 x 20 = 15 V, U3 = 0,75 x 50 = 37 .5 V.
Cunoscând căderea de tensiune în secțiuni, determinăm căderea totală de tensiune în circuitul extern, adică tensiunea la bornele sursei de curent U = 7,5 + 15 + 37,5 = 60 V.
Am obținut în așa fel încât U \u003d 60 V, adică egalitatea inexistentă a EMF a sursei de curent și tensiunea acesteia. Acest lucru se explică prin faptul că am neglijat rezistența internă a sursei de curent.
Închizând cheia K, putem verifica cu ajutorul instrumentelor că calculele noastre sunt aproximativ corecte.
Să luăm două rezistențe constante R1 și R2 și să le conectăm astfel încât începuturile acestor rezistențe să fie incluse într-un punct comun a, iar capetele - într-un alt punct comun b. Conectând apoi punctele a și b cu o sursă de curent, obținem un circuit electric închis. O astfel de conexiune de rezistențe se numește conexiune paralelă.
Fig 3. Conectarea în paralel a rezistențelor
Să urmărim fluxul de curent în acest circuit. De la polul pozitiv al sursei de curent prin conductorul de conectare, curentul va ajunge la punctul a. La punctul a, se ramifică, deoarece aici circuitul însuși se ramifică în două ramuri separate: prima ramură cu rezistența R1 și a doua cu rezistența R2. Să notăm curenții din aceste ramuri ca I1 și, respectiv, I 2. Fiecare dintre acești curenți va merge de-a lungul ramurilor sale până la punctul b. În acest moment, curenții se vor contopi într-un singur curent comun, care va ajunge la polul negativ al sursei de curent.
Astfel, atunci când rezistențele sunt conectate în paralel, se obține un circuit ramificat. Să vedem care va fi raportul dintre curenții din circuitul pe care l-am compilat.
Pornim ampermetrul între polul pozitiv al sursei de curent (+) și punctul a și notăm citirile acestuia. După ce am inclus apoi un ampermetru (indicat în linia punctată din figură) în punctul de conectare a firului b cu polul negativ al sursei de curent (-), observăm că dispozitivul va afișa aceeași cantitate de curent.
Aceasta înseamnă că înainte de ramificarea acestuia (până la punctul a) este egală cu puterea curentului după ramificarea circuitului (după punctul b).
Vom porni acum ampermetrul pe rând în fiecare ramură a circuitului, amintindu-ne citirile dispozitivului. Lasă ampermetrul să arate puterea curentului în prima ramură I1, iar în a doua - I 2. Adăugând aceste două citiri ale ampermetrului, obținem un curent total egal ca mărime cu curentul I la o ramură (la punctul a).
Prin urmare, puterea curentului care curge în punctul de ramificare este egală cu suma intensităților curenților care curg din acest punct. I = I1 + I2 Exprimând acest lucru într-o formulă, obținem
Acest raport, care are o mare importanță practică, se numește legea lanțului ramificat.
Să luăm acum în considerare care va fi raportul dintre curenții din ramuri.
Să pornim un voltmetru între punctele a și b și să vedem ce ne va arăta. În primul rând, voltmetrul va afișa tensiunea sursei de curent, așa cum este conectată, așa cum se poate vedea din fig. 3 direct la bornele sursei curente. În al doilea rând, voltmetrul va arăta căderile de tensiune U1 și U2 între rezistențele R1 și R2, pe măsură ce este conectat la începutul și la sfârșitul fiecărei rezistențe.
Prin urmare, atunci când rezistențele sunt conectate în paralel, tensiunea la bornele sursei de curent este egală cu căderea de tensiune pe fiecare rezistență.
Acest lucru ne dă dreptul de a scrie că U = U1 = U2 .
unde U este tensiunea la bornele sursei de curent; U1 - căderea de tensiune pe rezistența R1, U2 - căderea de tensiune pe rezistența R2. Amintiți-vă că scăderea de tensiune într-o secțiune a circuitului este numeric egală cu produsul curentului care curge prin această secțiune și rezistența secțiunii U \u003d IR.
Prin urmare, pentru fiecare ramură, puteți scrie: U1 = I1R1 și U2 = I2R2 , dar întrucât U1 = U2, atunci I1R1 = I2R2 .
Aplicând regula proporției acestei expresii, obținem I1 / I2 \u003d U2 / U1 adică curentul din prima ramură va fi de atâtea ori mai mare (sau mai mic) decât curentul din a doua ramură, de câte ori rezistența lui prima ramură este mai mică (sau mai mare) decât rezistența celor de-a doua ramuri.
Astfel, am ajuns la concluzia importantă că când rezistențele sunt conectate în paralel, curentul total al circuitului se ramifică în curenți invers proporționali cu valorile rezistenței ramurilor paralele. Cu alte cuvinte, cu cât rezistența unei ramuri este mai mare, cu atât va curge mai puțin curent prin ea și, invers, cu cât rezistența unei ramuri este mai mică, cu atât mai mult curent va trece prin această ramură.
Vom verifica corectitudinea acestei dependențe în exemplul următor. Să asamblam un circuit format din două rezistențe conectate în paralel R1 și R2 conectate la o sursă de curent. Fie R1 = 10 ohmi, R2 = 20 ohmi și U = 3 V.
Să calculăm mai întâi ce ne va arăta ampermetrul inclus în fiecare ramură:
I1 = U / R1 = 3 / 10 = 0,3 A = 300 mA
I 2 \u003d U / R 2 \u003d 3 / 20 \u003d 0,15 A \u003d 150 mA
Curentul total al circuitului I = I1 + I2 = 300 + 150 = 450 mA
Calculul nostru confirmă că atunci când rezistențele sunt conectate în paralel, curentul din circuit se ramifică invers proporțional cu rezistențele.
Într-adevăr, R1 == 10 ohmi este jumătate R 2 = 20 ohmi, în timp ce I1 = 300 mA este de două ori mai mult decât I2 = 150 mA. Curentul total din circuitul I \u003d 450 mA s-a ramificat în două părți, astfel încât cea mai mare parte (I1 \u003d 300 mA) a trecut printr-o rezistență mai mică (R1 \u003d 10 Ohm) și o parte mai mică (R2 \u003d 150 mA). ) a trecut printr-o rezistență mai mare (R 2 = 20 ohmi).
O astfel de ramificare a curentului în ramuri paralele este similară cu fluxul de lichid prin conducte. Imaginați-vă țeava A, care pe alocuri se ramifică în două țevi B și C de diametre diferite (Fig. 4). Deoarece diametrul conductei B este mai mare decât diametrul conductelor C, prin conducta B va trece mai multă apă în același timp decât prin conducta C, ceea ce oferă mai multă rezistență la curgerea apei.
Orez. 4
Să luăm acum în considerare cu ce va fi egală rezistența totală a unui circuit extern format din două rezistențe conectate în paralel.
Dedesubt Rezistența totală a circuitului extern trebuie înțeleasă ca o astfel de rezistență care ar putea înlocui ambele rezistențe conectate în paralel la o anumită tensiune de circuit, fără a modifica curentul până la ramificare. Acest tip de rezistență se numește rezistență echivalentă.
Să revenim la circuitul prezentat în fig. 3 și vedeți care va fi rezistența echivalentă a două rezistențe conectate în paralel. Aplicând legea lui Ohm acestui circuit, putem scrie: I \u003d U / R, unde I este curentul din circuitul extern (până la punctul de ramificare), U este tensiunea circuitului extern, R este rezistența circuitului extern. circuit extern, adică rezistență echivalentă.
În mod similar, pentru fiecare ramură, I1 = U1 / R1, I2 = U2 / R2, unde I1 și I 2 sunt curenții din ramuri; U1 și U2 - tensiune pe ramuri; R1 și R2 - rezistențe de ramificație.
Legea lanțului ramificat: I = I1 + I2
Înlocuind valorile curenților, obținem U / R = U1 / R1 + U2 / R2
Deoarece cu o conexiune paralelă U \u003d U1 \u003d U2, putem scrie U / R \u003d U / R1 + U / R2
Luând U din partea dreaptă a egalității din paranteze, obținem U / R = U (1 / R1 + 1 / R2 )
Împărțind acum ambele părți ale egalității la U, avem în sfârșit 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2
Amintindu-și asta conductivitatea este reciproca rezistenței, putem spune că în formula rezultată 1 / R este conductivitatea circuitului extern; 1 / R1 conductivitatea primei ramuri; 1 / R2 - conductivitatea celei de-a doua ramuri.
Pe baza acestei formule concluzionăm: cu o conexiune paralelă, conductivitatea circuitului extern este egală cu suma conductivităților ramurilor individuale.
Prin urmare, pentru a determina rezistența echivalentă a rezistențelor conectate în paralel, este necesar să se determine conductivitatea circuitului și să se ia valoarea reciprocă a acestuia.
De asemenea, din formula rezultă că conductivitatea circuitului este mai mare decât conductivitatea fiecărei ramuri, ceea ce înseamnă că rezistența echivalentă a circuitului extern este mai mică decât cea mai mică dintre rezistențele conectate în paralel.
Având în vedere cazul unei conexiuni paralele de rezistențe, am luat cel mai simplu circuit, format din două ramuri. Cu toate acestea, în practică pot exista cazuri când lanțul este format din trei sau mai multe ramuri paralele. Ce să faci în aceste cazuri?
Rezultă că toate relațiile pe care le-am obținut rămân valabile pentru un circuit format din orice număr de rezistențe conectate în paralel.
Pentru a vedea acest lucru, luați în considerare următorul exemplu.
Luați trei rezistențe R1 = 10 ohmi, R2 = 20 ohmi și R3 = 60 ohmi și conectați-le în paralel. Să determinăm rezistența echivalentă a circuitului ( fig. 5).
Orez. 5. Circuit cu trei rezistențe conectate în paralel
Aplicând formula 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 pentru acest circuit, putem scrie 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 și, înlocuind valorile cunoscute, obținem 1 / R = 1 / 10 + 1 / 20 + 1 / 60
Să adăugăm această fracție: 1/R = 10/60 = 1/6, adică conductivitatea circuitului este 1/R = 1/6 Prin urmare, rezistență echivalentă R = 6 ohmi.
În acest fel, rezistența echivalentă este mai mică decât cea mai mică dintre rezistențele conectate în paralel în circuit, adică mai mică decât rezistența R1.
Acum să vedem dacă această rezistență este într-adevăr echivalentă, adică una care ar putea înlocui rezistențele de 10, 20 și 60 ohmi conectate în paralel, fără a modifica puterea curentului înainte de ramificarea circuitului.
Să presupunem că tensiunea circuitului extern și, prin urmare, tensiunea pe rezistențele R1, R2, R3 este de 12 V. Atunci puterea curentului în ramuri va fi: I1 = U / R1 = 12 / 10 = 1,2 AI 2 = U / R 2 \u003d 12 / 20 \u003d 1,6 A I 3 \u003d U / R1 \u003d 12 / 60 \u003d 0,2 A
Obținem curentul total din circuit folosind formula I \u003d I1 + I2 + I3 \u003d 1,2 + 0,6 + 0,2 \u003d 2 A.
Să verificăm conform formulei legii lui Ohm, dacă în circuit va ieși un curent de 2 A, dacă în loc de trei rezistențe paralele cunoscute de noi este inclusă o rezistență echivalentă de 6 Ohmi.
Eu \u003d U / R \u003d 12 / 6 \u003d 2 A
După cum puteți vedea, rezistența R = 6 Ohm pe care am găsit-o este într-adevăr echivalentă pentru acest circuit.
Acest lucru se poate verifica și pe instrumentele de măsură, dacă asamblam un circuit cu rezistențele pe care le-am luat, măsurăm curentul în circuitul extern (înainte de ramificare), apoi înlocuim rezistențele conectate în paralel cu o rezistență de 6 Ohm și măsurăm din nou curentul. . Citirile ampermetrului în ambele cazuri vor fi aproximativ aceleași.
În practică, pot exista și conexiuni paralele, pentru care este mai ușor să se calculeze rezistența echivalentă, adică, fără a determina mai întâi conductivitățile, găsiți imediat rezistența.
De exemplu, dacă două rezistențe R1 și R2 sunt conectate în paralel, atunci formula 1 / R \u003d 1 / R1 + 1 / R2 poate fi convertită după cum urmează: 1 / R \u003d (R2 + R1) / R1 R2 și, Rezolvând egalitatea în raport cu R, obțineți R \u003d R1 x R2 / (R1 + R2 ), adică. când două rezistențe sunt conectate în paralel, rezistența echivalentă a circuitului este egală cu produsul rezistențelor conectate în paralel împărțit la suma lor.
Știați,
ce este un experiment de gândire, experiment gedanken?
Este o practică inexistentă, o experiență de altă lume, imaginația a ceea ce nu este cu adevărat acolo. Experimentele de gândire sunt ca visele cu ochii deschiși. Ei dau naștere monștrilor. Spre deosebire de un experiment fizic, care este un test experimental de ipoteze, un „experiment de gândire” înlocuiește în mod magic un test experimental cu concluziile dorite, netestate, manipulând construcții logice care încalcă de fapt logica însăși prin utilizarea premiselor nedemonstrate ca fiind dovedite, adică prin substituţie. Astfel, sarcina principală a solicitanților „experimentelor de gândire” este de a înșela ascultătorul sau cititorul prin înlocuirea unui experiment fizic real cu „păpușa” sa – raționament fictiv în eliberare condiționată fără verificarea fizică în sine.
Umplerea fizicii cu „experimente de gândire” imaginare a dus la o imagine absurdă, suprarealistă, confuză a lumii. Un adevărat cercetător trebuie să distingă astfel de „învelișuri” de valorile reale.
Relativiștii și pozitiviștii susțin că „experimentul gândirii” este un instrument foarte util pentru testarea teoriilor (care apar și în mintea noastră) pentru coerență. În aceasta, ei înșală oamenii, deoarece orice verificare poate fi efectuată doar de o sursă independentă de obiectul verificării. Reclamantul însuși al ipotezei nu poate fi o verificare a propriei declarații, întrucât motivul în sine a acestei afirmații este absența contradicțiilor vizibile reclamantului în declarație.
Vedem acest lucru în exemplul SRT și GR, care s-au transformat într-un fel de religie care guvernează știința și opinia publică. Nici o cantitate de fapte care le contrazic nu poate depăși formula lui Einstein: „Dacă faptul nu corespunde teoriei, schimbați faptul” (Într-o altă versiune, „Faptul nu corespunde teoriei? - Cu atât mai rău pentru faptul că ").
Maximul pe care îl poate pretinde un „experiment de gândire” este doar consistența internă a ipotezei în cadrul propriei logici a solicitantului, adesea deloc adevărată. Respectarea practicii nu verifică acest lucru. Un test real nu poate avea loc decât într-un experiment fizic real.
Un experiment este un experiment, pentru că nu este un rafinament al gândirii, ci un test al gândirii. Gândul care este consecvent în sine nu se poate testa pe sine. Acest lucru a fost dovedit de Kurt Gödel.
Unul dintre pilonii pe care se bazează multe concepte din electronică este conceptul de conectare în serie și paralelă a conductorilor. Este pur și simplu necesar să cunoaștem principalele diferențe dintre aceste tipuri de conexiune. Fără aceasta, este imposibil să înțelegeți și să citiți o singură diagramă.
Principii de baza
Curentul electric se deplasează de-a lungul conductorului de la sursă la consumator (sarcină). Cel mai adesea, un cablu de cupru este selectat ca conductor. Acest lucru se datorează cerinței care este plasată pe conductor: trebuie să elibereze cu ușurință electroni.
Indiferent de metoda de conectare, curentul electric se deplasează de la plus la minus. Tocmai în această direcție scade potențialul. Merită să ne amintim că firul prin care trece curentul are și rezistență. Dar valoarea lui este foarte mică. De aceea sunt neglijați. Se presupune că rezistența conductorului este zero. În cazul în care conductorul are rezistență, se obișnuiește să se numească rezistor.
Conexiune paralelă
În acest caz, elementele incluse în lanț sunt interconectate prin două noduri. Nu au conexiuni cu alte noduri. Secțiunile lanțului cu o astfel de conexiune se numesc ramuri. Schema de conectare în paralel este prezentată în figura de mai jos.
Vorbind într-un limbaj mai ușor de înțeles, atunci în acest caz toți conductorii sunt conectați la un capăt într-un nod, iar celălalt - în al doilea. Acest lucru duce la faptul că curentul electric este împărțit în toate elementele. Acest lucru crește conductivitatea întregului circuit.
La conectarea conductoarelor la un circuit în acest fel, tensiunea fiecăruia dintre ele va fi aceeași. Dar puterea curentului întregului circuit va fi determinată ca suma curenților care curg prin toate elementele. Ținând cont de legea lui Ohm, prin calcule matematice simple, se obține un model interesant: reciproca rezistenței totale a întregului circuit este definită ca suma reciprocelor rezistențelor fiecărui element individual. Sunt luate în considerare doar elementele conectate în paralel.
Conexiune serială
În acest caz, toate elementele lanțului sunt conectate în așa fel încât să nu formeze un singur nod. Această metodă de conectare are un dezavantaj semnificativ. Constă în faptul că, dacă unul dintre conductori eșuează, toate elementele ulterioare nu vor putea funcționa. Un exemplu izbitor al unei astfel de situații este o ghirlandă obișnuită. Dacă unul dintre becurile din el se arde, atunci toată ghirlanda nu mai funcționează.
Conexiunea în serie a elementelor este diferită prin aceea că puterea curentului în toți conductorii este egală. În ceea ce privește tensiunea circuitului, aceasta este egală cu suma tensiunilor elementelor individuale.
În acest circuit, conductorii sunt incluși pe rând în circuit. Și aceasta înseamnă că rezistența întregului circuit va fi suma rezistențelor individuale caracteristice fiecărui element. Adică, rezistența totală a circuitului este egală cu suma rezistențelor tuturor conductorilor. Aceeași dependență poate fi derivată și matematic folosind legea lui Ohm.
scheme mixte
Există situații când pe același circuit puteți vedea atât conexiunea în serie, cât și în paralel a elementelor. În acest caz, vorbim de o legătură mixtă. Calculul unor astfel de scheme se efectuează separat pentru fiecare grup de conductori.
Deci, pentru a determina rezistența totală, este necesar să se adauge rezistența elementelor conectate în paralel și rezistența elementelor conectate în serie. În acest caz, conexiunea serială este dominantă. Adică se calculează în primul rând. Și numai după aceea, se determină rezistența elementelor cu conexiune paralelă.
Conectarea LED-urilor
Cunoscând elementele de bază ale celor două tipuri de elemente de conectare dintr-un circuit, puteți înțelege principiul creării de circuite pentru diverse aparate electrice. Luați în considerare un exemplu. depinde în mare măsură de tensiunea sursei de curent.
Cu o tensiune de rețea scăzută (până la 5 V), LED-urile sunt conectate în serie. În acest caz, un condensator de trecere și rezistențe liniare vor ajuta la reducerea nivelului de interferență electromagnetică. Conductivitatea LED-urilor este crescută prin utilizarea modulatoarelor de sistem.
Cu o tensiune de rețea de 12 V, pot fi utilizate atât conexiuni de rețea seriale, cât și paralele. În cazul conexiunii în serie, se folosesc surse de alimentare comutatoare. Dacă este asamblat un circuit de trei LED-uri, atunci se poate renunța la un amplificator. Dar dacă circuitul va include mai multe elemente, atunci este nevoie de un amplificator.
În al doilea caz, adică cu o conexiune paralelă, este necesar să folosiți două rezistențe deschise și un amplificator (cu o lățime de bandă peste 3 A). Mai mult, primul rezistor este instalat în fața amplificatorului, iar al doilea - după.
Cu o tensiune mare de rețea (220 V), recurg la o conexiune serială. În acest caz, sunt utilizate suplimentar amplificatoare operaționale și surse de alimentare cu reducere.
