Jedným z pilierov, na ktorých sú založené mnohé koncepcie v elektronike, je koncept sériového a paralelného zapojenia vodičov. Je jednoducho potrebné poznať hlavné rozdiely medzi týmito typmi pripojenia. Bez toho človek nemôže pochopiť a prečítať jediný diagram.
Pokyny
Elektrický prúd sa pohybuje pozdĺž vodiča od zdroja k spotrebiču (záťaž). Najčastejšie sa ako vodič vyberá medený kábel. Je to kvôli požiadavke, ktorá je kladená na vodič: musí ľahko uvoľňovať elektróny.
Bez ohľadu na spôsob pripojenia sa elektrický prúd pohybuje od plusu do mínusu. Práve v tomto smere potenciál klesá. Stojí za to pamätať, že drôt, cez ktorý prúdi prúd, má tiež odpor. Ale jeho hodnota je veľmi malá. Preto sú zanedbávané. Predpokladá sa, že odpor vodiča je nulový. V prípade, že vodič má odpor, je zvykom ho nazývať rezistor.
Paralelné pripojenie
V tomto prípade sú prvky zahrnuté v reťazci prepojené dvoma uzlami. Nemajú žiadne spojenie s inými uzlami. Úseky reťazca s takýmto spojením sa nazývajú vetvy. Schéma paralelného pripojenia je znázornená na obrázku nižšie.
V zrozumiteľnejšom jazyku sú v tomto prípade všetky vodiče spojené na jednom konci v jednom uzle a na druhom konci v druhom. To vedie k tomu, že elektrický prúd je rozdelený na všetky prvky. To zvyšuje vodivosť celého obvodu.
Pri pripájaní vodičov k obvodu týmto spôsobom bude napätie každého z nich rovnaké. Ale prúdová sila celého obvodu bude určená ako súčet prúdov pretekajúcich všetkými prvkami. Ak vezmeme do úvahy Ohmov zákon, jednoduchými matematickými výpočtami sa získa zaujímavý vzor: prevrátená hodnota celkového odporu celého obvodu je definovaná ako súčet prevrátených hodnôt odporov každého jednotlivého prvku. Do úvahy sa berú len paralelne zapojené prvky.
Sériové pripojenie
V tomto prípade sú všetky prvky reťazca spojené tak, že netvoria jeden uzol. Tento spôsob pripojenia má jednu významnú nevýhodu. Spočíva v tom, že ak jeden z vodičov zlyhá, všetky nasledujúce prvky nebudú môcť fungovať. Pozoruhodným príkladom takejto situácie je obyčajná girlanda. Ak jedna zo žiaroviek v ňom vyhorí, celá girlanda prestane fungovať.
Sériové zapojenie prvkov sa líši v tom, že sila prúdu vo všetkých vodičoch je rovnaká. Pokiaľ ide o napätie obvodu, rovná sasúčet napätia jednotlivých prvkov.
V tejto schéme sú vodiče zahrnuté v obvode jeden po druhom. A to znamená, že odpor celého obvodu bude súčtom jednotlivých odporov charakteristických pre každý prvok. To znamená, že celkový odpor obvodu sa rovná súčtu odporov všetkých vodičov. Rovnakú závislosť možno odvodiť matematicky pomocou Ohmovho zákona.
Zmiešané schémy
Sú situácie, keď na rovnakom obvode môžete vidieť sériové aj paralelné zapojenie prvkov. V tomto prípade hovoríme o zmiešanom spojení. Výpočet takýchto schém sa vykonáva samostatne pre každú skupinu vodičov.
Pre určenie celkového odporu je teda potrebné pripočítať odpor prvkov zapojených paralelne a odpor prvkov zapojených do série. V tomto prípade je dominantné sériové pripojenie. To znamená, že sa počíta v prvom rade. A až potom sa určí odpor prvkov s paralelným zapojením.
Pripájacie LED diódy
Keď poznáte základy dvoch typov spojovacích prvkov v obvode, môžete pochopiť princíp vytvárania obvodov pre rôzne elektrické spotrebiče. Zvážte príklad. Schéma zapojenia LED do značnej miery závisí od napätia zdroja prúdu.
Pri nízkom sieťovom napätí (do 5 V) sú LED zapojené do série. V tomto prípade je priechodný kondenzátor a lineárnyodpory. Vodivosť LED sa zvyšuje použitím systémových modulátorov.
Keď je sieťové napätie 12 V, je možné použiť sériové aj paralelné sieťové pripojenie. V prípade sériového pripojenia sa používajú spínané zdroje. Ak je zostavený obvod troch LED, potom je možné upustiť od zosilňovača. Ale ak obvod bude obsahovať viac prvkov, potom je potrebný zosilňovač.
V druhom prípade, teda pri paralelnom zapojení, je potrebné použiť dva otvorené odpory a zosilňovač (s kapacitou viac ako 3 A). Okrem toho je prvý rezistor inštalovaný pred zosilňovačom a druhý - po.
Pri vysokom sieťovom napätí (220 V) sa uchyľujú k sériovému pripojeniu. Zároveň sa dodatočne používajú operačné zosilňovače a znižovacie napájacie zdroje.
