Jedan od stubova na kojima se zasnivaju mnogi koncepti u elektronici je koncept serijskog i paralelnog povezivanja provodnika. Jednostavno je potrebno znati glavne razlike između ovih vrsta povezivanja. Bez ovoga se ne može razumjeti i pročitati niti jedan dijagram.
Smjernice
Električna struja se kreće duž provodnika od izvora do potrošača (opterećenja). Najčešće se kao provodnik odabire bakreni kabel. To je zbog zahtjeva koji se postavlja na provodnik: on mora lako osloboditi elektrone.
Bez obzira na način povezivanja, električna struja se kreće sa plusa na minus. U tom smjeru potencijal se smanjuje. Vrijedno je zapamtiti da žica kroz koju teče struja također ima otpor. Ali njegova vrijednost je vrlo mala. Zbog toga su zanemareni. Pretpostavlja se da je otpor provodnika nula. U slučaju da provodnik ima otpor, uobičajeno je da se zove otpornik.
Paralelna veza
U ovom slučaju, elementi uključeni u lanac su međusobno povezani sa dva čvora. Oni nemaju veze sa drugim čvorovima. Dijelovi lanca s takvom vezom nazivaju se granama. Dijagram paralelnog povezivanja je prikazan na slici ispod.
Razumljivijim jezikom, u ovom slučaju, svi provodnici su povezani na jednom kraju u jednom čvoru, a na drugom - u drugom. To dovodi do činjenice da je električna struja podijeljena na sve elemente. Ovo povećava provodljivost cijelog kola.
Kada se provodnici povezuju u kolo na ovaj način, napon svakog od njih će biti isti. Ali jačina struje cijelog kola bit će određena kao zbir struja koje teku kroz sve elemente. Uzimajući u obzir Ohmov zakon, jednostavnim matematičkim proračunima dobija se zanimljiv obrazac: recipročna vrijednost ukupnog otpora cijelog kola definirana je kao zbir recipročnih vrijednosti otpora svakog pojedinačnog elementa. U obzir se uzimaju samo elementi povezani paralelno.
Serijska veza
U ovom slučaju, svi elementi lanca su povezani na takav način da ne čine jedan čvor. Ova metoda povezivanja ima jedan značajan nedostatak. Leži u činjenici da ako jedan od vodiča pokvari, svi sljedeći elementi neće moći raditi. Upečatljiv primjer takve situacije je običan vijenac. Ako jedna od sijalica u njemu pregori, onda ceo vijenac prestaje da radi.
Serijsko povezivanje elemenata je različito po tome što je jačina struje u svim provodnicima jednaka. Što se tiče napona kola, on je jednakzbir napona pojedinačnih elemenata.
U ovoj šemi, provodnici su uključeni u kolo jedan po jedan. A to znači da će otpor cijelog kruga biti zbroj pojedinačnih otpora karakterističnih za svaki element. To jest, ukupni otpor kruga jednak je zbroju otpora svih vodiča. Ista zavisnost se može izvesti matematički koristeći Ohmov zakon.
Mješovite šeme
Postoje situacije kada na istom kolu možete vidjeti i serijski i paralelni spoj elemenata. U ovom slučaju govorimo o mješovitoj vezi. Proračun ovakvih šema se vrši posebno za svaku grupu provodnika.
Dakle, da bi se odredio ukupni otpor, potrebno je sabrati otpor paralelno spojenih elemenata i otpor serijski spojenih elemenata. U ovom slučaju dominantna je serijska veza. Odnosno, računa se na prvom mjestu. I tek nakon toga se utvrđuje otpor elemenata sa paralelnim vezom.
Povezivanje LED dioda
Poznavajući osnove dvije vrste spojnih elemenata u strujnom kolu, možete razumjeti princip kreiranja kola za različite električne uređaje. Razmotrimo primjer. Dijagram ožičenja LED dioda u velikoj mjeri zavisi od napona izvora struje.
Sa niskim mrežnim naponom (do 5 V), LED diode su povezane u seriju. U ovom slučaju, prolazni kondenzator i linearniotpornici. Provodljivost LED dioda je povećana upotrebom sistemskih modulatora.
Kada je mrežni napon 12 V, može se koristiti i serijska i paralelna mrežna veza. U slučaju serijskog povezivanja koriste se prekidački izvori napajanja. Ako je sklopljeno kolo od tri LED-a, onda se može izostaviti pojačalo. Ali ako će sklop uključivati više elemenata, onda je potrebno pojačalo.
U drugom slučaju, odnosno pri paralelnom povezivanju, potrebno je koristiti dva otvorena otpornika i pojačalo (kapaciteta većeg od 3 A). Štaviše, prvi otpornik je instaliran prije pojačala, a drugi - poslije.
Sa visokim mrežnim naponom (220 V), pribjegavaju serijskoj vezi. Istovremeno se dodatno koriste operaciona pojačala i step-down napajanja.
