Avantages et inconvénients d'un circuit parallèle

Lorsqu'ils sont connectés en série, les composants sont disposés les uns après les autres comme des voitures de train. La batterie conduit le courant à travers le circuit série, qui est une boucle fermée, donc le courant doit être le même à travers chaque résistance.

Considérez la batterie comme une station de pompage, le courant comme de l'eau et les résistances comme des maisons. Ce circuit est comme un quartier où l'eau est pompée à travers toutes les maisons de manière séquentielle jusqu'à finalement revenir à la station de pompage. Dans ce cas, la même quantité d'eau doit circuler dans chaque maison.

La loi d'Ohm concerne la tension, le courant et la résistance et peut être exprimée comme suit :

Où:

V = Tension aux bornes d'une résistance

I = Courant à travers la résistance

R = Résistance

Si le courant est le même dans toutes les résistances en série, la loi d'Ohm indique que la tension aux bornes d'un composant individuel peut varier en fonction de sa résistance.

En revanche, dans un circuit parallèle, des résistances ou des dispositifs sont connectés comme les barreaux d'une échelle. Un circuit parallèle est comme un quartier où chaque maison est sur sa propre branche de la conduite d'eau et peut puiser une quantité d'eau différente sans affecter les autres.

La loi d'Ohm, exprimée pour calculer le courant, est :I = V/R. Lorsque des résistances parallèles sont connectées à une alimentation en tension, chaque composant a la même tension à ses bornes mais peut tirer un courant différent, encore une fois en fonction de la résistance individuelle.

Une collection en série de résistances R₁, R₂, R₃,... équivaut à une seule résistance, Rs, égale à la somme de toutes les résistances :

Par conséquent, l'insertion d'une résistance dans un circuit série augmente toujours la résistance équivalente.

Résistances R₁, R₂, R₃,... en parallèle agissent également comme une seule résistance, mais le calcul de la résistance équivalente R_p est plus compliqué, donné par :

Ajouter une résistance en parallèle à un circuit toujoursdiminuela résistance équivalente. Cette relation a des implications intéressantes pour déterminer les inconvénients ou les avantages d'un circuit parallèle.

Les inconvénients ou les avantages d'une combinaison parallèle d'éléments dépendent de la situation. Les maisons, par exemple, sont câblées afin que les appareils électriques puissent être utilisés en parallèle. Lorsqu'un réfrigérateur est branché sur une prise de cuisine, il consomme de l'électricité sans affecter la tension ou courant dans le reste de la maison - et n'affecte donc pas le fonctionnement d'un autre appareil. C'est l'un des avantages d'une connexion parallèle.

Les ampoules d'une guirlande de lumières de Noël modernes sont également connectées en parallèle. Si une ampoule grille, cela devient un circuit ouvert qui n'affecte pas les autres ampoules. Le reste de la chaîne reste allumé. Parce que l'ampoule noire unique est immédiatement évidente, elle peut être facilement trouvée et remplacée - encore une fois un avantage d'un circuit parallèle.

Les lumières de Noël à l'ancienne étaient connectées en série et une ampoule grillée arrêtait le courant dans toute la chaîne, éteignant toutes les lumières. Imaginez à quel point il serait difficile de trouver la seule mauvaise ampoule !

L'inconvénient d'une connexion en parallèle devient évident avec un court-circuit, comme lorsque quelqu'un coince un fil entre les deux contacts d'une prise électrique. Un court-circuit a une très faible résistance, ce qui à son tour fait augmenter considérablement le courant dans le circuit, et bang! Des étincelles jaillissent et le câblage chauffe, ce qui peut provoquer un incendie.

Heureusement, le fusible saute et devient un circuit ouvert. Parce qu'il est en série avec le câblage, le fusible fait son travail et arrête le flux de courant avant que quoi que ce soit puisse être endommagé.