Când sunt conectate într-o serie, componentele sunt aranjate una după alta ca vagoanele de tren. Bateria conduce curent prin circuitul de serie, care este o buclă închisă, astfel încât curentul trebuie să fie același prin fiecare rezistor.
Gândiți-vă la baterie ca la o stație de pompare, curentă ca apă și rezistențe ca case. Acest circuit este ca un cartier în care apa este pompată prin toate casele secvențial până la întoarcerea finală la stația de pompare. În acest caz, aceeași cantitate de apă trebuie să curgă prin fiecare casă.
Legea lui Ohm se referă la tensiune, curent și rezistență și poate fi exprimată ca:
V = IR
Unde:
V = Tensiunea pe un rezistor
I = Curent prin rezistor
R = Rezistență
Dacă curentul este același în toate rezistențele din serie, legea lui Ohm indică faptul că tensiunea pe o componentă individuală poate varia, în funcție de rezistența sa.
Ce este o conexiune paralelă?
În schimb, într-un circuit paralel, rezistențele sau dispozitivele sunt conectate ca treptele unei scări. Un circuit paralel este ca un cartier în care fiecare casă se află pe propria ramură a liniei de apă și poate atrage o cantitate diferită de apă fără a-i afecta pe ceilalți.
Legea lui Ohm, exprimată pentru a calcula curentul, este:I = V / R. Când rezistențele paralele sunt conectate la o sursă de tensiune, fiecare componentă are aceeași tensiune, dar poate trage curent diferit, din nou în funcție de rezistența individuală.
Calculul rezistențelor echivalente seriale și paralele
O serie de rezistențe R1, R2, R3,... este echivalent cu un singur rezistor, Rs, egal cu suma tuturor rezistențelor:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Ca urmare, introducerea unui rezistor într-un circuit de serie crește întotdeauna rezistența echivalentă.
Rezistențe R1, R2, R3,... în paralel acționează și ca un singur rezistor, dar calculul rezistenței echivalente Rp este mai complicat, dat de:
\ frac {1} {R_s} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} + ...
Adăugarea unui rezistor în paralel cu un circuit întotdeaunascaderezistența echivalentă. Această relație are implicații interesante în determinarea dezavantajelor sau avantajelor unui circuit paralel.
Avantajele unei conexiuni paralele
Dezavantajele sau avantajele unei combinații paralele de elemente depinde de situație. Casele, de exemplu, sunt cablate, astfel încât dispozitivele electrice să poată fi utilizate în paralel. Când un frigider este conectat la o priză de bucătărie, acesta consumă electricitate fără a afecta tensiunea sau curent în restul casei - și, prin urmare, nu afectează funcționarea niciunui alt aparat. Acesta este unul dintre avantajele unei conexiuni paralele.
Becurile de pe un șir de lumini de Crăciun moderne sunt, de asemenea, conectate în paralel. Dacă un bec se arde, acesta devine un circuit deschis care nu afectează celelalte becuri. Restul corzii rămâne iluminat. Deoarece singurul bec întunecat este imediat evident, poate fi ușor găsit și înlocuit - din nou un avantaj al unui circuit paralel.
Luminile de Crăciun în stil vechi erau conectate în serie, iar un bec ars oprea curentul prin întregul șir, stingând toate luminile. Imaginați-vă cât de greu ar fi să găsiți singurul bec rău!
Dezavantajul unei conexiuni paralele devine evident cu un scurtcircuit, cum ar fi atunci când cineva blochează un fir între cele două contacte ale unei prize electrice. Un scurtcircuit are o rezistență foarte scăzută, ceea ce, la rândul său, face ca curentul din circuit să crească extraordinar și să lovească! Scânteile zboară și cablurile se încălzesc, provocând eventual un incendiu.
Din fericire, siguranța suflă și devine un circuit deschis. Deoarece este în serie cu cablajul, siguranța își face treaba și oprește fluxul de curent înainte ca orice să poată fi deteriorat.