При з'єднанні послідовно компоненти розташовуються одна за одною, як вагони поїздів. Акумулятор подає струм через послідовний контур, який є замкнутим контуром, тому струм повинен бути однаковим через кожен резистор.
Подумайте про акумулятор як про насосну станцію, про струм як про воду, а про резистори як про будинки. Цей контур схожий на мікрорайон, де вода послідовно перекачується через усі будинки, поки нарешті не повернеться до насосної станції. При цьому через кожен будинок повинна протікати однакова кількість води.
Закон Ома пов'язує напругу, струм і опір і може бути виражений як:
V = ІЧ
Де:
V = напруга на резисторі
I = Струм через резистор
R = опір
Якщо струм однаковий на всіх резисторах послідовно, закон Ома вказує, що напруга на окремому компоненті може змінюватися залежно від його опору.
Що таке паралельне з'єднання?
На відміну від них, у паралельному ланцюзі резистори або пристрої з'єднані подібно сходовим маршам сходів. Паралельний контур схожий на квартал, де кожен будинок знаходиться на своїй гілці водопроводу і може забирати різну кількість води, не впливаючи на інші.
Закон Ома, виражений для обчислення струму, є:I = V / R. Коли паралельні резистори підключені до джерела напруги, кожен компонент має однакову напругу на ньому, але може подавати різний струм, знову ж залежно від індивідуального опору.
Обчислення рядів та паралельних еквівалентних опорів
Серія колекцій резисторів R1, Р2, Р3,... еквівалентний одиночному резистору, Rs, рівний сумі всіх опорів:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Як результат, введення резистора в послідовну схему завжди збільшує еквівалентний опір.
Резистори R1, Р2, Р3,... паралельно також виступають як одиночний резистор, але при розрахунку еквівалентного опору Rстор є більш складним, задається:
\ frac {1} {R_s} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} + ...
Додавання резистора паралельно до схеми завждизменшуєтьсяеквівалентний опір. Цей зв'язок має цікаві наслідки для визначення недоліків або переваг паралельної схеми.
Переваги паралельного з'єднання
Недоліки або переваги паралельного поєднання елементів залежать від ситуації. Наприклад, будинки підключені до дроту, тому електричні пристрої можна використовувати паралельно. Коли холодильник підключається до кухонної розетки, він споживає електроенергію, не впливаючи на напругу або струм у решті будинку - і, отже, не впливає на роботу будь-якого іншого приладу. Це одна з переваг паралельного з'єднання.
Цибулини на нитці сучасних різдвяних вогнів також з’єднані паралельно. Якщо одна лампочка перегорить, вона стає розімкнутою ланцюгом, яка не впливає на інші лампочки. Решта струни залишається освітленою. Оскільки одна темна лампочка відразу очевидна, її можна легко знайти та замінити - знову ж таки перевага паралельної схеми.
Різдвяні вогні в старому стилі були з'єднані послідовно, і перегоріла лампочка зупинила струм через всю струну, вимкнувши все світло. Уявіть, як важко було б знайти одну погану цибулину!
Недолік паралельного з'єднання стає очевидним при короткому замиканні, наприклад, коли хтось заклинює провід між двома контактами електричної розетки. Коротке замикання має дуже низький опір, що, в свою чергу, призводить до того, що струм в ланцюзі надзвичайно збільшується, і це чудово! Летять іскри і електропроводка нагрівається, що може спричинити пожежу.
На щастя, запобіжник перегорає і стає розімкнутою ланцюгом. Оскільки запобіжник послідовно підключається до електропроводки, запобіжник виконує свою роботу і зупиняє струм, перш ніж щось може бути пошкоджено.
