Elektrische circuits leveren elektrische stroom van een bron aan apparaten die deze gebruiken, zoals een gloeilamp of een luidspreker. Circuits zijn er in twee basisvarianten, serie en parallel; elk type heeft voor- en nadelen voor het beheren van spanning en stroom. Door componenten in serie te bedraden, zijn ze na elkaar verbonden, terwijl parallelle bedrading een ladderachtige verbinding omvat waarbij componenten als de "sporten" van de ladder zijn.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Een serieschakeling deelt dezelfde stroom tussen zijn componenten; een parallelle schakeling deelt dezelfde spanning.
Stroombronnen in serie versus parallel
Een elektrische bron, zoals een batterij of voeding, creëert een spanningsverschil over het circuit dat elektrische stroom aandrijft. Uit de wet van Ohm, hoe groter de spanning, hoe groter de stroom. Bij in serie geschakelde accu's is de totale spanning de som van de afzonderlijke spanningen. Drie batterijen van 5 volt in serie produceren bijvoorbeeld in totaal 15 volt. Daarentegen telt de spanning voor parallelle batterijen niet op, hoewel hun capaciteiten dat wel doen. Dit betekent dat als één batterij van 5 volt een circuit twee uur van stroom voorziet, twee parallel geschakelde batterijen van 5 volt vier uur meegaan, maar in totaal slechts 5 volt leveren.
Weerstanden in serie versus parallel
Weerstanden verminderen de stroom die een circuit aan het apparaat levert met behulp van de elektrische stroom. Dit is nodig om stroomgevoelige componenten te beschermen en de stroom in het circuit te regelen. Weerstand wordt gemeten in eenheden die ohm worden genoemd. Net als de spanning van batterijen, leveren weerstanden die in serie zijn geschakeld een extra algehele weerstand op. Drie weerstanden van 2 ohm die in serie zijn geschakeld, geven in totaal 6 ohm weerstand. Om de totale weerstand voor parallelle weerstanden te berekenen, gebruikt u de volgende formule:
\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...
Bijvoorbeeld voor drie parallelle weerstanden van 2 ohm:
R_{tot}=\frac{1}{1/2 + 1/2 + 1/2} = 0,67\text{ ohm}
Schakelt in serie versus parallel
Met schakelaars kunt u een circuit in- of uitschakelen. Wanneer een schakelaar gesloten is, vloeit er stroom, terwijl open schakelaars het circuit onderbreken en de stroom stoppen. Voor meerdere schakelaars die in serie zijn geschakeld, is er slechts één open schakelaar nodig om de stroom te stoppen. Dit kan handig zijn als je een lang circuit hebt en je het op verschillende plaatsen wilt kunnen in- en uitschakelen, zoals wanneer meerdere lichtschakelaars het licht in het midden van de kamer regelen. Met parallel geschakelde schakelaars moeten ze echter allemaal open zijn om de stroom te stoppen. Verschillende combinaties van geopende en gesloten parallelle circuits kunnen stroom omleiden naar verschillende componenten, zoals weerstanden, aangedreven apparaten en voedingen binnen het circuit.