En av pilarene mange konsepter innen elektronikk bygger på, er konseptet serie- og parallellkobling av ledere. Det er ganske enkelt nødvendig å vite hovedforskjellene mellom disse tilkoblingstypene. Uten dette kan man ikke forstå og lese et enkelt diagram.
Retningslinjer
Elektrisk strøm beveger seg langs lederen fra kilden til forbrukeren (last). Oftest velges en kobberkabel som leder. Dette er på grunn av kravet som stilles til lederen: den må enkelt frigjøre elektroner.
Uavhengig av tilkoblingsmetoden går den elektriske strømmen fra pluss til minus. Det er i denne retningen at potensialet avtar. Det er verdt å huske at ledningen som strømmen flyter gjennom også har motstand. Men verdien er veldig liten. Derfor blir de neglisjert. Ledermotstanden antas å være null. I tilfelle lederen har motstand, er det vanlig å kalle den en motstand.
Parallellforbindelse
I dette tilfellet er elementene som er inkludert i kjeden forbundet med to noder. De har ingen forbindelser med andre noder. Deler av kjeden med en slik forbindelse kalles grener. Parallellkoblingsskjemaet er vist i figuren nedenfor.
I et mer forståelig språk, i dette tilfellet, er alle lederne koblet i den ene enden i en node, og den andre - i den andre. Dette fører til at den elektriske strømmen er delt inn i alle elementer. Dette øker ledningsevnen til hele kretsen.
Når ledere kobles til kretsen på denne måten, vil spenningen til hver av dem være den samme. Men strømstyrken til hele kretsen vil bli bestemt som summen av strømmene som strømmer gjennom alle elementene. Ved å ta hensyn til Ohms lov, ved enkle matematiske beregninger, oppnås et interessant mønster: den resiproke av den totale motstanden til hele kretsen er definert som summen av de resiproke av motstandene til hvert enkelt element. Bare elementer koblet parallelt tas med i betraktningen.
Seriell tilkobling
I dette tilfellet er alle elementene i kjeden koblet sammen på en slik måte at de ikke danner en enkelt node. Denne tilkoblingsmetoden har en betydelig ulempe. Det ligger i det faktum at hvis en av lederne svikter, vil ikke alle påfølgende elementer kunne fungere. Et slående eksempel på en slik situasjon er en vanlig krans. Hvis en av pærene i den brenner ut, slutter hele kransen å fungere.
Seriekobling av elementer er forskjellig ved at strømstyrken i alle ledere er lik. Når det gjelder kretsspenningen, er den liksummen av spenningen til de enkelte elementene.
I denne ordningen er lederne inkludert i kretsen en etter en. Og dette betyr at motstanden til hele kretsen vil være summen av de individuelle motstandene som er karakteristiske for hvert element. Det vil si at den totale motstanden til kretsen er lik summen av motstandene til alle ledere. Den samme avhengigheten kan utledes matematisk ved å bruke Ohms lov.
Blandede ordninger
Det er situasjoner når du på samme krets kan se både seriell og parallell kobling av elementer. I dette tilfellet snakker vi om en blandet forbindelse. Beregningen av slike ordninger utføres separat for hver gruppe ledere.
Så, for å bestemme den totale motstanden, er det nødvendig å legge til motstanden til elementer koblet parallelt og motstanden til elementer koblet i serie. I dette tilfellet er serieforbindelsen dominerende. Det vil si at det beregnes i utgangspunktet. Og først etter det bestemmes motstanden til elementer med parallellkobling.
Koble til lysdioder
Ved å vite det grunnleggende om de to typene koblingselementer i en krets, kan du forstå prinsippet om å lage kretser for forskjellige elektriske apparater. Tenk på et eksempel. Koblingsskjemaet til lysdiodene avhenger i stor grad av spenningen til strømkilden.
Med lav nettspenning (opptil 5 V) kobles lysdiodene i serie. I dette tilfellet, en pass-through kondensator og lineærmotstander. Ledningsevnen til lysdiodene økes ved bruk av systemmodulatorer.
Når nettspenningen er 12 V, kan både seriell og parallell nettverkstilkobling brukes. Ved seriekobling brukes svitsjende strømforsyninger. Hvis en krets med tre lysdioder er satt sammen, kan en forsterker unnlates. Men hvis kretsen vil inkludere flere elementer, er det nødvendig med en forsterker.
I det andre tilfellet, det vil si når parallellkoblet, er det nødvendig å bruke to åpne motstander og en forsterker (med en kapasitet på mer enn 3 A). Dessuten er den første motstanden installert før forsterkeren, og den andre - etter.
Med høy nettspenning (220 V) tyr de til seriell tilkobling. Samtidig brukes operasjonsforsterkere og nedtrappende strømforsyninger i tillegg.
