Ak sú zapojené do série, komponenty sú usporiadané jeden za druhým ako vlakové vagóny. Batéria poháňa prúd sériovým obvodom, ktorý je uzavretou slučkou, takže prúd musí byť rovnaký cez každý odpor.
Batériu si predstavte ako čerpaciu stanicu, prúd ako vodu a odpory ako domy. Tento okruh je ako štvrť, kde sa postupne prečerpáva voda cez všetky domy, až sa nakoniec vráti do prečerpávacej stanice. V takom prípade musí každým domom pretekať rovnaké množstvo vody.
Ohmov zákon sa týka napätia, prúdu a odporu a môže byť vyjadrený ako:
V = IR
Kde:
V = napätie na rezistore
I = prúd cez rezistor
R = odpor
Ak je prúd rovnaký vo všetkých rezistoroch zapojených do série, Ohmov zákon naznačuje, že napätie na jednotlivom komponente sa môže líšiť v závislosti od jeho odporu.
Čo je to paralelné pripojenie?
Naproti tomu v paralelnom obvode sú odpory alebo zariadenia spojené ako priečky rebríka. Paralelný okruh je ako štvrť, kde je každý dom na svojej vlastnej vetve vodovodného potrubia a môže čerpať iné množstvo vody bez ovplyvnenia ostatných.
Ohmov zákon vyjadrený na výpočet prúdu je:I = V / R. Keď sú paralelné odpory pripojené k zdroju napätia, každý komponent má na sebe rovnaké napätie, ale môže odoberať odlišný prúd, opäť v závislosti od individuálneho odporu.
Výpočet série a paralelne ekvivalentných odporov
Séria rezistorov R1, R2, R3,... je ekvivalentný jedinému odporu Rs, ktorý sa rovná súčtu všetkých odporov:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Výsledkom je, že vloženie odporu do sériového obvodu vždy zvyšuje ekvivalentný odpor.
Rezistory R1, R2, R3,... paralelne tiež pôsobia ako jeden rezistor, ale výpočet ekvivalentného odporu Rp je komplikovanejšia, daná:
\ frac {1} {R_s} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} + ...
Pridanie odporu paralelne k obvodu vždyklesáekvivalentný odpor. Tento vzťah má zaujímavé dôsledky pri určovaní nevýhod alebo výhod paralelného obvodu.
Výhody paralelného pripojenia
Nevýhody alebo výhody paralelnej kombinácie prvkov závisia od situácie. Napríklad domy sú zapojené, takže elektrické zariadenia sa môžu používať paralelne. Keď je chladnička zapojená do kuchynskej zásuvky, spotrebúva elektrinu bez ovplyvnenia napätia alebo prúd vo zvyšku domácnosti - a preto nemá vplyv na činnosť žiadneho iného spotrebiča. To je jedna z výhod paralelného pripojenia.
Paralelne sú spojené aj žiarovky na šnúrke moderných vianočných svetiel. Ak jedna žiarovka vyhorí, stane sa z nej otvorený obvod, ktorý neovplyvní ostatné žiarovky. Zvyšok šnúrky zostáva osvetlený. Pretože jediná tmavá žiarovka je okamžite zrejmá, dá sa ľahko nájsť a vymeniť - čo je opäť výhoda paralelného obvodu.
Vianočné svetlá v starom štýle boli zapojené do série a zhorená žiarovka prestala prúdiť cez celú šnúru a zhasla všetky svetlá. Predstavte si, aké ťažké by bolo nájsť tú zlú žiarovku!
Nevýhoda paralelného zapojenia sa prejaví pri skrate, napríklad keď niekto zasekne vodič medzi dvoma kontaktmi elektrickej zásuvky. Skrat má veľmi nízky odpor, čo následne spôsobí ohromné zvýšenie prúdu v obvode a prasknutie! Iskry lietajú a elektrické vedenie sa zahrieva, čo môže spôsobiť požiar.
Našťastie poistka praskne a stane sa z nej otvorený obvod. Pretože je v sérii s kabelážou, poistka robí svoju prácu a zastaví tok prúdu skôr, ako dôjde k poškodeniu.