Obwody elektryczne dostarczają energię elektryczną ze źródła do urządzeń, które z niej korzystają, takich jak żarówka lub głośnik. Obwody występują w dwóch podstawowych odmianach, szeregowych i równoległych; każdy typ ma zalety i wady w zarządzaniu napięciem i prądem. Okablowanie elementów szeregowo oznacza, że są one połączone jeden po drugim, podczas gdy okablowanie równoległe polega na połączeniu podobnym do drabiny, w którym elementy są jak „szczeble” drabiny.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Obwód szeregowy dzieli ten sam prąd między jego komponentami; obwód równoległy dzieli to samo napięcie.
Źródła zasilania szeregowe a równoległe
Źródło elektryczne, takie jak bateria lub zasilacz, tworzy różnicę napięć w obwodzie, który napędza prąd elektryczny. Z prawa Ohma im większe napięcie, tym większy prąd. W przypadku akumulatorów połączonych szeregowo, całkowite napięcie jest sumą poszczególnych napięć. Na przykład trzy akumulatory 5-woltowe połączone szeregowo wytwarzają łącznie 15 woltów. W przeciwieństwie do tego, napięcie dla akumulatorów połączonych równolegle nie sumuje się, choć ich pojemności tak. Oznacza to, że jeśli jedna 5-woltowa bateria będzie zasilać obwód przez dwie godziny, dwie 5-woltowe baterie połączone równolegle wytrzymałyby cztery godziny, ale łącznie dostarczyłyby tylko 5 woltów.
Rezystory szeregowe kontra równoległe
Rezystory zmniejszają prąd, który obwód dostarcza do urządzenia za pomocą energii elektrycznej. Jest to konieczne, aby chronić elementy wrażliwe na prąd i regulować prąd w obwodzie. Rezystancję mierzy się w jednostkach zwanych omami. Podobnie jak napięcie akumulatorów, rezystory połączone szeregowo dają dodatkową ogólną rezystancję. Trzy oporniki 2-omowe połączone szeregowo dają łącznie rezystancję 6 omów. Aby obliczyć całkowitą rezystancję dla rezystorów równolegle, użyj następującego wzoru:
\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...
Na przykład dla trzech rezystorów 2-omowych równolegle:
R_{tot}=\frac{1}{1/2 + 1/2 + 1/2} = 0,67\text{ omów}
Przełączniki szeregowe a równoległe
Przełączniki umożliwiają włączanie i wyłączanie obwodu. Gdy przełącznik jest zamknięty, prąd płynie, podczas gdy otwarte przełączniki przerywają obwód i zatrzymują przepływ. W przypadku wielu przełączników połączonych szeregowo wystarczy jeden otwarty przełącznik, aby zatrzymać prąd. Może to być przydatne, gdy masz długi obwód i chcesz mieć możliwość wyłączania go i włączania z różnych miejsc, na przykład gdy wiele przełączników światła steruje światłem na środku pokoju. Jednak w przypadku przełączników połączonych równolegle, wszystkie muszą być otwarte, aby zatrzymać przepływ prądu. Różne kombinacje otwartych i zamkniętych obwodów równoległych mogą przekierowywać prąd do różnych komponentów — takich jak rezystory, zasilane urządzenia i zasilacze — w obrębie obwodu.