En af de søjler, som mange koncepter inden for elektronik er baseret på, er konceptet med serie- og parallelforbindelse af ledere. Det er simpelthen nødvendigt at kende de vigtigste forskelle mellem disse typer forbindelse. Uden dette kan man ikke forstå og læse et enkelt diagram.
Retningslinjer
Elektrisk strøm bevæger sig langs lederen fra kilden til forbrugeren (belastning). Oftest vælges et kobberkabel som leder. Dette skyldes det krav, der stilles til lederen: den skal let frigive elektroner.
Uanset tilslutningsmetoden bevæger den elektriske strøm sig fra plus til minus. Det er i denne retning, at potentialet falder. Det er værd at huske, at ledningen, gennem hvilken strømmen løber, også har modstand. Men dens værdi er meget lille. Derfor bliver de negligeret. Ledermodstand antages at være nul. I tilfælde af at lederen har modstand, er det sædvanligt at kalde det en modstand.
Parallelforbindelse
I dette tilfælde er de elementer, der er inkluderet i kæden, forbundet med to knudepunkter. De har ingen forbindelser med andre noder. Sektioner af kæden med en sådan forbindelse kaldes grene. Parallelforbindelsesdiagrammet er vist i figuren nedenfor.
I et mere forståeligt sprog, i dette tilfælde, er alle lederne forbundet i den ene ende i den ene node og den anden - i den anden. Dette fører til, at den elektriske strøm er opdelt i alle elementer. Dette øger ledningsevnen af hele kredsløbet.
Når ledere forbindes til kredsløbet på denne måde, vil spændingen på hver af dem være den samme. Men strømstyrken af hele kredsløbet vil blive bestemt som summen af de strømme, der strømmer gennem alle elementerne. Under hensyntagen til Ohms lov, ved simple matematiske beregninger, opnås et interessant mønster: den reciproke af den samlede modstand af hele kredsløbet er defineret som summen af de reciproke af modstandene for hvert enkelt element. Kun elementer forbundet parallelt tages i betragtning.
Seriel forbindelse
I dette tilfælde er alle elementer i kæden forbundet på en sådan måde, at de ikke danner en enkelt knude. Denne forbindelsesmetode har en væsentlig ulempe. Det ligger i, at hvis en af lederne svigter, vil alle efterfølgende elementer ikke kunne fungere. Et slående eksempel på en sådan situation er en almindelig krans. Hvis en af pærerne i den brænder ud, holder hele guirlanden op med at virke.
Serielforbindelse af elementer er forskellig ved, at strømstyrken i alle ledere er ens. Hvad angår kredsløbsspændingen, er den lig medsummen af spændingen af de enkelte elementer.
I dette skema er lederne inkluderet i kredsløbet én efter én. Og det betyder, at modstanden af hele kredsløbet vil være summen af de individuelle modstande, der er karakteristiske for hvert element. Det vil sige, at den samlede modstand af kredsløbet er lig med summen af modstandene for alle ledere. Den samme afhængighed kan udledes matematisk ved hjælp af Ohms lov.
Blandede ordninger
Der er situationer, hvor du på det samme kredsløb kan se både seriel og parallel forbindelse af elementer. I dette tilfælde taler vi om en blandet forbindelse. Beregningen af sådanne skemaer udføres separat for hver gruppe af ledere.
Så, for at bestemme den samlede modstand, er det nødvendigt at tilføje modstanden af elementer forbundet parallelt og modstanden af elementer forbundet i serie. I dette tilfælde er den serielle forbindelse dominerende. Det vil sige, at det er beregnet i første omgang. Og først derefter bestemmes modstanden af elementer med parallelforbindelse.
Tilslutning af lysdioder
Ved at kende det grundlæggende i de to typer forbindelseselementer i et kredsløb, kan du forstå princippet om at skabe kredsløb til forskellige elektriske apparater. Overvej et eksempel. Ledningsdiagrammet for LED'erne afhænger i høj grad af strømkildens spænding.
Med en lav netspænding (op til 5 V) er LED'erne forbundet i serie. I dette tilfælde en pass-through kondensator og lineærmodstande. LED'ernes ledningsevne øges ved brug af systemmodulatorer.
Når netspændingen er 12 V, kan både seriel og parallel netværksforbindelse bruges. I tilfælde af seriel forbindelse anvendes skiftende strømforsyninger. Hvis et kredsløb med tre LED'er er samlet, kan en forstærker undværes. Men hvis kredsløbet vil indeholde flere elementer, er der brug for en forstærker.
I det andet tilfælde, det vil sige, når den er forbundet parallelt, er det nødvendigt at bruge to åbne modstande og en forstærker (med en kapacitet på mere end 3 A). Desuden er den første modstand installeret før forstærkeren, og den anden - efter.
Med en høj netspænding (220 V) tyr de til seriel forbindelse. Samtidig bruges der yderligere operationsforstærkere og step-down strømforsyninger.
