I circuiti elettrici forniscono energia elettrica da una sorgente ai dispositivi che la utilizzano, come una lampadina o un altoparlante. I circuiti sono disponibili in due varietà fondamentali, serie e parallelo; ogni tipologia presenta vantaggi e svantaggi per la gestione della tensione e della corrente. Il cablaggio dei componenti in serie significa che sono collegati uno dopo l'altro, mentre il cablaggio in parallelo prevede una connessione a scala in cui i componenti sono come i "pioli" della scala.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Un circuito in serie condivide la stessa corrente tra i suoi componenti; un circuito parallelo condivide la stessa tensione.
Fonti di alimentazione in serie contro parallelo
Una fonte elettrica, come una batteria o un alimentatore, crea una differenza di tensione attraverso il circuito che guida la corrente elettrica. Dalla legge di Ohm, maggiore è la tensione, maggiore è la corrente. Con batterie cablate in serie, la tensione totale è la somma delle singole tensioni. Ad esempio, tre batterie da 5 volt in serie producono un totale di 15 volt. Al contrario, la tensione per le batterie in parallelo non si sommano, sebbene le loro capacità lo facciano. Ciò significa che se una batteria da 5 volt alimenta un circuito per due ore, due batterie da 5 volt in parallelo dureranno quattro ore, ma forniranno solo 5 volt in totale.
Resistori in serie contro parallelo
I resistori riducono la corrente che un circuito fornisce al dispositivo utilizzando l'energia elettrica. Ciò è necessario per proteggere i componenti sensibili alla corrente e regolare la corrente nel circuito. La resistenza è misurata in unità chiamate ohm. Proprio come la tensione delle batterie, i resistori collegati in serie producono una resistenza complessiva aggiuntiva. Tre resistori da 2 ohm collegati in serie danno un totale di 6 ohm di resistenza. Per calcolare la resistenza totale per resistori in parallelo, si utilizza la seguente formula:
\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...
Ad esempio, per tre resistori da 2 ohm in parallelo:
R_{tot}=\frac{1}{1/2 + 1/2 + 1/2} = 0,67\text{ ohm}
Interruttori in serie contro parallelo
Gli interruttori consentono di accendere o spegnere un circuito. Quando un interruttore è chiuso, la corrente scorre, mentre gli interruttori aperti interrompono il circuito e arrestano il flusso. Per più interruttori collegati in serie, basta un solo interruttore aperto per interrompere la corrente. Questo può essere utile quando si dispone di un circuito lungo e si desidera poterlo spegnere e riaccendere da luoghi diversi, ad esempio quando più interruttori della luce controllano la luce al centro della stanza. Tuttavia, con interruttori collegati in parallelo, tutti devono essere aperti per interrompere il flusso di corrente. Diverse combinazioni di circuiti paralleli aperti e chiusi possono reindirizzare la corrente a diversi componenti, come resistori, dispositivi alimentati e alimentatori, all'interno del circuito.