Avantajele și dezavantajele circuitelor de serie și paralele

Conţinut

• TL; DR (Prea lung; nu a citit)
• Surse de energie în serie versus paralel
• Rezistențe în serie versus paralel
• Comutatoare în serie versus paralel

Circuitele electrice furnizează energie electrică de la o sursă la dispozitivele care o folosesc, cum ar fi un bec sau un difuzor. Circuitele vin în două soiuri de bază, serie și paralel; fiecare tip prezintă avantaje și dezavantaje pentru gestionarea tensiunii și a curentului. Componentele de cablare din serie înseamnă că sunt conectate una după cealaltă, în timp ce cablarea paralelă implică o conexiune asemănătoare cu o scară în care componentele sunt ca „treptele” scării.

TL; DR (Prea lung; nu a citit)

Un circuit de serie partajează același curent între componentele sale; un circuit paralel împarte aceeași tensiune.

Surse de energie în serie versus paralel

O sursă electrică, cum ar fi o baterie sau o sursă de alimentare, creează o diferență de tensiune în circuitul care conduce curentul electric. Din legea Ohms, cu cât este mai mare tensiunea, cu atât este mai mare curentul. Cu bateriile conectate în serie, tensiunea totală este suma tensiunilor individuale. De exemplu, trei baterii de 5 volți din serie produc un total de 15 volți. În schimb, tensiunea bateriilor în paralel nu se adaugă, deși capacitățile lor o fac. Aceasta înseamnă că dacă o baterie de 5 volți alimentează un circuit timp de două ore, două baterii de 5 volți în paralel ar dura patru ore, dar vor furniza doar 5 volți în total.

Rezistențe în serie versus paralel

Rezistențele reduc curentul pe care un circuit îl furnizează dispozitivului folosind energia electrică. Acest lucru este necesar pentru a proteja componentele sensibile la curent și pentru a regla curentul în circuit. Rezistența se măsoară în unități numite ohmi. La fel ca tensiunea bateriilor, rezistențele care sunt conectate în serie produc un plus de rezistență. Trei rezistențe de 2 ohmi conectate în serie conferă o rezistență totală de 6 ohmi. Pentru a calcula rezistența totală a rezistențelor în paralel, utilizați următoarea formulă:

1 ÷ Rtot = (1 ÷ R1) + (1 ÷ R2) + (1 ÷ R3) ...

De exemplu, pentru trei rezistențe de 2 ohmi în paralel, total = 1 / (1/2 + 1/2 + 1/2) = 0,67 Ohm

Comutatoare în serie versus paralel

Comutatoarele vă permit să porniți sau să dezactivați un circuit. Când un comutator este închis, curentul curge, în timp ce întrerupătoarele deschise rup circuitul și opresc debitul. Pentru mai multe întrerupătoare cu fir în serie, este nevoie de un singur întrerupător deschis pentru a opri curentul. Acest lucru poate fi util atunci când aveți un circuit lung și doriți să-l puteți opri și porni din diferite locuri, de exemplu, atunci când mai multe comutatoare de lumină controlează lumina din centrul camerei. Cu toate acestea, cu întrerupătoarele cablate în paralel, toate trebuie să fie deschise pentru a opri curgerea curentului. Diferite combinații de circuite paralele deschise și închise pot redirecționa curentul către diferite componente - cum ar fi rezistențe, dispozitive alimentate și surse de alimentare - în circuit.