電気回路は、電源から電球やスピーカーなど、それを使用するデバイスに電力を供給します。 回路には、直列と並列の2つの基本的な種類があります。 それぞれのタイプには、電圧と電流を管理するための長所と短所があります。 コンポーネントを直列に配線するということは、コンポーネントが次々に接続されることを意味しますが、並列配線には、コンポーネントがはしごの「ラング」のようなはしごのような接続が含まれます。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
直列回路は、そのコンポーネント間で同じ電流を共有します。 並列回路は同じ電圧を共有します。
直列対並列の電源
バッテリーや電源などの電源は、電流を駆動する回路の両端に電圧差を生じさせます。 オームの法則から、電圧が大きいほど電流も大きくなります。 バッテリーが直列に配線されている場合、合計電圧は個々の電圧の合計です。 たとえば、直列の3つの5ボルトバッテリーは合計15ボルトを生成します。 対照的に、並列のバッテリーの電圧は、容量は加算されますが、加算されません。 つまり、1つの5ボルトバッテリーが2時間回路に電力を供給する場合、2つの5ボルトバッテリーが並列に4時間持続しますが、合計で5ボルトしか供給しません。
直列対並列の抵抗
抵抗は、回路が電力を使用してデバイスに供給する電流を減らします。 これは、電流に敏感なコンポーネントを保護し、回路の電流を調整するために必要です。 抵抗はオームと呼ばれる単位で測定されます。 バッテリーの電圧と同じように、直列に配線された抵抗器は全体的な抵抗を追加します。 直列に配線された3つの2オーム抵抗は、合計6オームの抵抗を与えます。 並列の抵抗の総抵抗を計算するには、次の式を使用します。
\ frac {1} {R_ {tot}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} +.. ..
たとえば、並列の3つの2オーム抵抗器の場合:
R_ {tot} = \ frac {1} {1/2 + 1/2 + 1/2} = 0.67 \ text {オーム}
直列対並列のスイッチ
スイッチを使用すると、回路をオンまたはオフにすることができます。 スイッチが閉じているときは電流が流れますが、開いているスイッチは回路を遮断して流れを止めます。 直列に配線された複数のスイッチの場合、電流を停止するのに1つの開いたスイッチだけが必要です。 これは、回路が長く、複数の照明スイッチが部屋の中央の照明を制御する場合など、さまざまな場所から回路をオフまたはオンにできるようにしたい場合に便利です。 ただし、スイッチが並列に配線されている場合、電流の流れを停止するには、スイッチをすべて開いている必要があります。 開いた並列回路と閉じた並列回路のさまざまな組み合わせにより、回路内のさまざまなコンポーネント(抵抗、電源装置、電源など)に電流をリダイレクトできます。