Conţinut
- Ce este o conexiune paralelă?
- Calcularea rezistențelor echivalente în serie și paralel
- Avantajele unei conexiuni paralele
Când sunt conectate într-o serie, componentele sunt aranjate una după cealaltă, ca mașinile cu trenul. Bateria conduce curentul prin circuitul de serie, care este o buclă închisă, deci curentul trebuie să fie același prin fiecare rezistor.
Gândiți-vă la baterie ca la o stație de pompare, curentă ca apa și rezistențele ca case. Acest circuit este ca un cartier în care apa este pompată prin toate casele în mod secvențial până la întoarcerea definitivă la stația de pompare. În acest caz, trebuie să curgă aceeași cantitate de apă prin fiecare casă.
Legea Ohm se referă la tensiune, curent și rezistență și poate fi exprimată astfel:
V = I × R
Unde:
V = Tensiune pe un rezistor
I = curent prin rezistor
R = rezistență
Dacă curentul este același prin toate rezistențele din serie, legea lui Ohm indică că tensiunea pentru o componentă individuală poate varia, în funcție de rezistența sa.
Ce este o conexiune paralelă?
În schimb, într-un circuit paralel, rezistențele sau dispozitivele sunt conectate ca treptele unei scări. Un circuit paralel este ca un cartier în care fiecare casă se află pe propria ramură a liniei de apă și poate atrage o cantitate diferită de apă fără a-i afecta pe ceilalți.
Legea noastră, exprimată pentru calcularea curentului, este: I = V / R. Când rezistențele paralele sunt conectate la o sursă de tensiune, fiecare componentă are aceeași tensiune peste ea, dar poate atrage curent diferit, în funcție de rezistența individuală.
Calcularea rezistențelor echivalente în serie și paralel
O serie de colecții de rezistențe R1, R2, R3,. . . este echivalent cu un singur rezistor, Rs, egal cu suma tuturor rezistențelor:
Rs = R1 + R2 + R3 + . . .
Ca urmare, introducerea unui rezistor într-un circuit în serie crește întotdeauna rezistența echivalentă.
Rezistoare R1, R2, R3,. . . în paralel, de asemenea, acționează ca un singur rezistor, dar calculul rezistenței echivalente Rp este mai complicat, dat de:
1 / Rp = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + . . .
Adăugarea unui rezistor în paralel cu un circuit întotdeauna scade rezistența echivalentă. Această relație are implicații interesante în determinarea dezavantajelor sau avantajelor unui circuit paralel.
Avantajele unei conexiuni paralele
Dezavantajele sau avantajele unei combinații paralele de elemente depind de situație. Casele, de exemplu, sunt cablate, astfel încât dispozitivele electrice să poată fi utilizate în paralel. Când un frigider este conectat la o priză de bucătărie, consumă energie electrică fără a afecta tensiunea sau curentul în restul locuinței - și, prin urmare, nu afectează funcționarea niciunui alt aparat. Acesta este unul dintre avantajele unei conexiuni paralele.
Becurile de pe un șir de lumini moderne de Crăciun sunt, de asemenea, conectate în paralel. Dacă un bec se arde, acesta devine un circuit deschis care nu afectează celelalte becuri. Restul șirului rămâne iluminat. Deoarece un singur bec întunecat este imediat evident, acesta poate fi ușor găsit și înlocuit - din nou un avantaj al unui circuit paralel.
Luminile de Crăciun în stil vechi erau conectate în serie și un bec ars se opri curent pe întreaga sfoară, oprind toate luminile. Imaginează-ți cât de greu ar fi să găsești un singur bec rău!
Dezavantajul unei conexiuni paralele devine evident cu un scurtcircuit, cum ar fi atunci când cineva blochează un fir între cele două contacte ale unei prize electrice. Un scurtcircuit are o rezistență foarte scăzută, ceea ce la rândul său face ca curentul să crească extraordinar de mult, și să zbiere! Scânteile zboară și cablarea se încălzește, posibil să provoace un incendiu.
Din fericire, siguranța suflă și devine un circuit deschis. Deoarece este în serie cu cablajul, siguranța își face treaba și oprește curgerea curentului înainte ca orice să fie deteriorat.