Όταν συνδέονται σε μια σειρά, τα εξαρτήματα είναι διατεταγμένα το ένα μετά το άλλο, όπως τα τρένα. Η μπαταρία οδηγεί το ρεύμα μέσω του κυκλώματος σειράς, το οποίο είναι κλειστός βρόχος, οπότε το ρεύμα πρέπει να είναι το ίδιο μέσω κάθε αντίστασης.
Σκεφτείτε την μπαταρία ως αντλιοστάσιο, ρεύμα ως νερό και τις αντιστάσεις ως σπίτια. Αυτό το κύκλωμα είναι σαν μια γειτονιά όπου το νερό αντλείται διαδοχικά από όλα τα σπίτια μέχρι να επιστρέψει τελικά στο αντλιοστάσιο. Σε αυτήν την περίπτωση, η ίδια ποσότητα νερού πρέπει να ρέει σε κάθε σπίτι.
Ο νόμος του Ohm αφορά την τάση, το ρεύμα και την αντίσταση και μπορεί να εκφραστεί ως:
V = IR
Οπου:
V = Τάση σε μια αντίσταση
I = Ρεύμα μέσω της αντίστασης
R = Αντίσταση
Εάν το ρεύμα είναι το ίδιο σε όλες τις αντιστάσεις σε σειρά, ο νόμος του Ohm υποδεικνύει ότι η τάση σε ένα μεμονωμένο εξάρτημα ενδέχεται να διαφέρει, ανάλογα με την αντίστασή του.
Τι είναι η παράλληλη σύνδεση;
Αντίθετα, σε ένα παράλληλο κύκλωμα, αντιστάσεις ή συσκευές συνδέονται όπως τα σκαλοπάτια μιας σκάλας. Ένα παράλληλο κύκλωμα είναι σαν μια γειτονιά όπου κάθε σπίτι βρίσκεται στον δικό του κλάδο της γραμμής νερού και μπορεί να αντλεί διαφορετική ποσότητα νερού χωρίς να επηρεάζει τα άλλα.
Ο νόμος του Ohm, που εκφράζεται για τον υπολογισμό του ρεύματος, είναι:I = V / R. Όταν οι παράλληλες αντιστάσεις συνδέονται με παροχή τάσης, κάθε εξάρτημα έχει την ίδια τάση απέναντί του, αλλά μπορεί να τραβήξει διαφορετικό ρεύμα, και πάλι ανάλογα με την μεμονωμένη αντίσταση.
Σειρά υπολογισμού και παράλληλες ισοδύναμες αντιστάσεις
Μια σειρά από σειρές αντιστάσεων R1, Ρ2, Ρ3,... είναι ισοδύναμη με μία αντίσταση, Rs, ίση με το άθροισμα όλων των αντιστάσεων:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Ως αποτέλεσμα, η εισαγωγή μιας αντίστασης σε ένα κύκλωμα σειράς αυξάνει πάντα την ισοδύναμη αντίσταση.
Αντιστάσεις R1, Ρ2, Ρ3,... παράλληλα ενεργεί επίσης ως μία αντίσταση, αλλά ο υπολογισμός της ισοδύναμης αντίστασης RΠ είναι πιο περίπλοκο, δεδομένου από:
\ frac {1} {R_s} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} + ...
Προσθέτοντας πάντα μια αντίσταση παράλληλα με ένα κύκλωμαμειώνεταιτην ισοδύναμη αντίσταση. Αυτή η σχέση έχει ενδιαφέρουσες επιπτώσεις στον προσδιορισμό των μειονεκτημάτων ή των πλεονεκτημάτων ενός παράλληλου κυκλώματος.
Πλεονεκτήματα μιας παράλληλης σύνδεσης
Τα μειονεκτήματα ή τα πλεονεκτήματα ενός παράλληλου συνδυασμού στοιχείων εξαρτάται από την κατάσταση. Τα σπίτια, για παράδειγμα, είναι ενσύρματα, ώστε οι ηλεκτρικές συσκευές να μπορούν να χρησιμοποιούνται παράλληλα. Όταν ένα ψυγείο συνδέεται στην πρίζα της κουζίνας, καταναλώνει ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς να επηρεάζεται η τάση ή ρεύμα στο υπόλοιπο σπίτι - και επομένως δεν επηρεάζει τη λειτουργία οποιασδήποτε άλλης συσκευής. Αυτό είναι ένα από τα πλεονεκτήματα μιας παράλληλης σύνδεσης.
Οι λαμπτήρες σε μια σειρά από μοντέρνα χριστουγεννιάτικα φώτα συνδέονται επίσης παράλληλα. Εάν ένας λαμπτήρας καίγεται, γίνεται ανοιχτό κύκλωμα που δεν επηρεάζει τους άλλους λαμπτήρες. Η υπόλοιπη συμβολοσειρά παραμένει φωτισμένη. Επειδή ο απλός σκοτεινός λαμπτήρας είναι άμεσα εμφανής, μπορεί εύκολα να βρεθεί και να αντικατασταθεί - και πάλι ένα πλεονέκτημα ενός παράλληλου κυκλώματος
Τα χριστουγεννιάτικα φώτα παλαιού τύπου συνδέθηκαν εν σειρά και ένας καμένος λαμπτήρας σταμάτησε να τρέχει σε ολόκληρη τη χορδή, κλείνοντας όλα τα φώτα. Φανταστείτε πόσο δύσκολο θα ήταν να βρείτε το ένα κακό λάμπα!
Το μειονέκτημα μιας παράλληλης σύνδεσης γίνεται εμφανές με ένα βραχυκύκλωμα, όπως όταν κάποιος μπλοκάρει ένα καλώδιο μεταξύ των δύο επαφών μιας ηλεκτρικής πρίζας. Ένα βραχυκύκλωμα έχει πολύ χαμηλή αντίσταση, η οποία με τη σειρά της προκαλεί την άνοδο του ρεύματος στο κύκλωμα και χτυπά! Οι σπινθήρες πετούν και η θερμαινόμενη θέρμανση προκαλεί πυρκαγιά.
Ευτυχώς, η ασφάλεια φυσά και γίνεται ανοιχτό κύκλωμα. Επειδή είναι σε σειρά με την καλωδίωση, η ασφάλεια κάνει τη δουλειά της και σταματά την τρέχουσα ροή προτού να καταστραφεί οτιδήποτε.