Kad su povezani u niz, dijelovi su poredani jedan za drugim poput vlakova. Baterija tjera struju kroz serijski krug, koji je zatvorena petlja, pa struja mora biti jednaka kroz svaki otpor.
Zamislite bateriju kao crpnu stanicu, struju kao vodu, a otpornike kao kuće. Ovaj krug je poput susjedstva u kojem se voda redom pumpa kroz sve kuće dok se konačno ne vrati u crpnu stanicu. U ovom slučaju, jednaka količina vode mora teći kroz svaku kuću.
Ohmov zakon odnosi napon, struju i otpor i može se izraziti kao:
V = IR
Gdje:
V = Napon na otporniku
I = Struja kroz otpornik
R = Otpor
Ako je struja jednaka kroz sve otpornike u nizu, Ohmov zakon ukazuje da napon na pojedinoj komponenti može varirati, ovisno o njegovom otporu.
Što je paralelna veza?
Suprotno tome, u paralelnom krugu, otpornici ili uređaji povezani su poput prečnika ljestvice. Paralelni krug je poput susjedstva u kojem se svaka kuća nalazi na svom ogranku vodovoda i može povući različitu količinu vode bez utjecaja na ostale.
Ohmov zakon, izražen za izračunavanje struje, je:
I = V / R. Kad su paralelni otpornici priključeni na napajanje naponom, svaka komponenta ima isti napon na sebi, ali može povući različitu struju, opet ovisno o pojedinačnom otporu.Izračunavanje serija i paralelnih ekvivalentnih otpora
Niz kolekcija otpornika R1, R2, R3,... je ekvivalentan jednom otporu, Rs, jednak zbroju svih otpora:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Kao rezultat, umetanjem otpornika u serijski krug uvijek se povećava ekvivalentni otpor.
Otpornici R1, R2, R3,... paralelno djeluju i kao pojedinačni otpornici, ali izračunavanje ekvivalentnog otpora Rstr je složenije, a daje ga:
\ frac {1} {R_s} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} + ...
Dodavanje otpora paralelno krugu uvijeksmanjujeekvivalentni otpor. Ovaj odnos ima zanimljive implikacije u određivanju nedostataka ili prednosti paralelnog kruga.
Prednosti paralelne veze
Mane ili prednosti paralelne kombinacije elemenata ovise o situaciji. Kuće su, na primjer, ožičene, tako da se električni uređaji mogu paralelno koristiti. Kad se hladnjak uključi u kuhinjsku utičnicu, troši električnu energiju bez utjecaja na napon ili struja u ostatku kuće - i stoga ne utječe na rad bilo kojeg drugog uređaja. To je jedna od prednosti paralelne veze.
Žarulje na nizu modernih božićnih lampica također su paralelno povezane. Ako jedna žarulja pregori, ona postaje otvoreni krug koji ne utječe na ostale žarulje. Ostatak žice ostaje osvijetljen. Budući da je pojedinačna tamna žarulja odmah očita, može se lako pronaći i zamijeniti - opet prednost paralelnog kruga.
Božićne lampice u starom stilu spojene su u seriju, a izgorjela žarulja zaustavila je struju kroz čitav niz, isključujući sva svjetla. Zamislite kako bi bilo teško pronaći jednu lošu žarulju!
Nedostatak paralelne veze postaje očit kod kratkog spoja, na primjer kada netko zaglavi žicu između dva kontakta električne utičnice. Kratki spoj ima vrlo nizak otpor, što zauzvrat uzrokuje silno povećanje struje u krugu i prasak! Iskre lete i ožičenje se zagrijava, što može uzrokovati požar.
Srećom, osigurač pregori i postane prekid u krugu. Budući da je u seriji s ožičenjima, osigurač radi svoj posao i zaustavlja strujni tok prije nego što bilo što ošteti.