Elektrische circuits kunnen hun circuitelementen in serie of parallel hebben gerangschikt. In serieschakelingen zijn elementen verbonden met behulp van dezelfde tak die elektrische stroom één voor één door elk van hen stuurt. In parallelle circuits hebben de elementen hun eigen afzonderlijke takken. In deze circuits kan de stroom verschillende paden volgen.
Omdat de stroom verschillende paden kan volgen in een parallelle schakeling, is de stroom niet constant in een parallelle schakeling. In plaats daarvan, voor takken die parallel met elkaar zijn verbonden, is de spannings- of potentiaalval over elke tak constant. Dit komt omdat de stroom zich over elke tak verdeelt in hoeveelheden die omgekeerd evenredig zijn met de weerstand van elke tak. Hierdoor is de stroom het grootst waar de weerstand het kleinst is en vice versa.
Door deze eigenschappen kunnen parallelle circuits lading door twee of meer paden laten stromen, waardoor het een standaardkandidaat is in huizen en elektrische apparaten via een stabiel en efficiënt voedingssysteem. Het laat elektriciteit door andere delen van een circuit stromen wanneer een onderdeel beschadigd of kapot is, en ze kunnen de stroom gelijkmatig over verschillende gebouwen verdelen. Deze kenmerken kunnen worden aangetoond door middel van een diagram en een voorbeeld van een parallelle schakeling.
Parallel schakelschema
•••Syed Hussain Ather
In een parallel schakelschema kunt u de stroom van elektrische stroom bepalen door elektrische stroomstromen van het positieve uiteinde van de batterij naar het negatieve uiteinde te creëren. Het positieve uiteinde wordt gegeven door de + op de spanningsbron en het negatieve, -.
Houd bij het tekenen van de manier waarop de stroom door de takken van het parallelle circuit gaat, er rekening mee dat alle de stroom die één knooppunt of punt in het circuit binnenkomt, moet gelijk zijn aan alle stroom die dat verlaat of verlaat punt. Houd er ook rekening mee dat de spanningsdaling rond een gesloten lus in het circuit gelijk moet zijn aan nul. Deze twee uitspraken zijn:De circuitwetten van Kirchhoff.
Parallelle circuitkenmerken:
Parallelle circuits gebruiken takken die stroom door verschillende routes door het circuit laten reizen. De stroom loopt van het positieve uiteinde van de batterij of spanningsbron naar het negatieve uiteinde. De spanning blijft in het hele circuit constant terwijl de stroom verandert afhankelijk van de weerstand van elke tak.
Tips
Parallelle circuits zijn zo gerangschikt dat stroom tegelijkertijd door verschillende takken kan gaan. Spanning, niet stroom, is overal constant en de wet van Ohm kan worden gebruikt om spanning en stroom te berekenen. In serie-parallelle schakelingen kan de schakeling worden behandeld als zowel een serie als een parallelle schakeling.
Voorbeelden van parallelle circuits
Gebruik de formule om de totale weerstand van parallel geschakelde weerstanden te vinden
\frac{1}{R_{total}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...+\frac{1}{R_n }
waarin de weerstand van elke weerstand wordt opgeteld aan de rechterkant van de vergelijking. In het bovenstaande diagram kan de totale weerstand in ohm (Ω) als volgt worden berekend:
- 1/Rtotaal = 1/5 Ω + 1/6 Ω + 1/10 Ω
- 1/Rtotaal = 6/30 Ω + 5/30 Ω + 3/30 Ω
- 1/Rtotaal = 14/30 Ω
- Rtotaal = 15/7 of ongeveer 2,14 Ω
Merk op dat u beide zijden van de vergelijking alleen van stap 3 naar stap 4 kunt "omdraaien" als er slechts één term aan beide zijden van de vergelijking staat (in dit geval1/Rtotaalaan de linkerkant en14/30 Ωaan de rechterkant).
Nadat u de weerstand hebt berekend, kunnen stroom en spanning worden berekend met behulp van de wet van OhmV = I/RwaarinVis spanning gemeten in volt,ikis de stroom gemeten in ampère, enRis weerstand in ohm. In parallelle circuits is de som van de stromen door elk pad de totale stroom van de bron. De stroom bij elke weerstand in het circuit kan worden berekend door de spanning maal de weerstand voor de weerstand te vermenigvuldigen. De spanning blijft in het hele circuit constant, dus de spanning is de spanning van de batterij of spanningsbron.
Parallel versus Serieschakeling
•••Syed Hussain Ather
In serieschakelingen is de stroom overal constant, spanningsdalingen zijn afhankelijk van de weerstand van elke weerstand en de totale weerstand is de som van elke afzonderlijke weerstand. In parallelle circuits is de spanning overal constant, de stroom hangt af van elke weerstand en de inverse van de totale weerstand is de som van de inverse van elke individuele weerstand.
Condensatoren en inductoren kunnen worden gebruikt om de lading in serie en parallelle circuits in de loop van de tijd te veranderen. In een serieschakeling is het totaalcapaciteitvan het circuit (gegeven door de variabeleC), het potentieel van een condensator om lading in de tijd op te slaan, is de inverse som van de inverses van elke individuele capaciteit, en detotale inductie (ik), het vermogen van inductoren om in de loop van de tijd lading af te geven, is de som van elke inductor. Daarentegen is in een parallelle schakeling de totale capaciteit de som van elke individuele condensator, en de inverse van de totale inductantie is de som van de inverse van elke individuele inductantie.
Serie- en parallelschakelingen hebben ook verschillende functies. In een serieschakeling, als een onderdeel kapot is, stroomt er helemaal geen stroom door het circuit. In een parallelle schakeling stopt een individuele aftakking alleen de stroom in die aftakking. De rest van de takken blijven werken omdat de stroom meerdere paden heeft die hij over het circuit kan nemen.
Serie-parallel circuit
•••Syed Hussain Ather
Circuits die beide vertakte elementen hebben die ook zo zijn verbonden dat stroom in één richting tussen die takken vloeit, zijn:beideserie en parallel. In deze gevallen kunt u regels van zowel serie als parallel toepassen, afhankelijk van het circuit. In het bovenstaande voorbeeld,R1enR2zijn parallel aan elkaar om te vormenR5, en zo zijnR3enR4vormenR6. Ze kunnen als volgt parallel worden opgeteld:
- 1/R5 = 1/1 + 1/5
- 1/R5 = 5/5 + 1/5 Ω
- 1/R5 = 6/5
- R5 = 5/6 of ongeveer 0,83 Ω
- 1/R6 = 1/7 + 1/2 Ω
- 1/R6 = 2/14 + 7/14 Ω
- 1/R6 = 9/14
- R6 = 14/9 of ongeveer 1,56 Ω
•••Syed Hussain Ather
Het circuit kan worden vereenvoudigd om het hierboven getoonde circuit te maken met:R5enR6. Deze twee weerstanden kunnen eenvoudig worden toegevoegd alsof het circuit in serie is.
R_{total}=5/6\Omega+14/9\Omega=2.38\Omega
Met 20Vals de spanning, dicteert de wet van Ohm dat de totale stroom gelijk is aanV/R, of20V / (43/18 ) = 360/43 Aof over8.37 A.Met deze totale stroom kunt u de spanningsval over zowel R5 als R6 bepalen met behulp van de wet van Ohm (V=I/R) ook.
VoorR5,
V_5=\frac{360}{43}\times 5/6=6,98\text{ V}
VoorR6,
V_5=\frac{360}{43}\times 14/9=13.02\text{ V}
Ten slotte daalt deze spanning voorR5enR6kan weer worden opgesplitst in de originele parallelle circuits om de stroom van te berekenenR1enR2voorR5enR2enR3voorR6met behulp van de wet van Ohm.
I1 = (1800/258 V) / 1 = 1800/258 Aof ongeveert 6,98 A.
I2 = (1800/258V) / 5 = 1500/43 Aof ongeveert34.88 A.
I3 = (680/129 V) / 7 = 4760/129 Aof over36.90 A.
I3 = (680/129 V) / 2 Ω = 1360/129 Aof over10.54 A.
