Serielle und parallele Verbindung

Einer der Wale auf denen vieleKonzept in der Elektronik, ist das Konzept einer seriellen und parallelen Verbindung von Leitern. Kenne die Hauptunterschiede dieser Verbindungsarten einfach. Ohne dies kann man kein einziges Schema verstehen und lesen.

Grundprinzipien

Der elektrische Strom bewegt sich entlang des Leiters vonQuelle zum Verbraucher (laden). Meistens wird ein Kupferkabel als Leiter verwendet. Dies liegt an der Anforderung, die an den Leiter gestellt wird: Er muss leicht Elektronen abgeben können.

Unabhängig von der Art der Verbindung, elektrischStrom bewegt sich von positiv nach negativ. In dieser Richtung verringert sich das Potenzial. Gleichzeitig ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Strom, der den Strom führt, ebenfalls ohmsch ist. Aber seine Bedeutung ist sehr klein. Deshalb werden sie vernachlässigt. Der Leiterwiderstand wird als Null angenommen. Für den Fall, dass der Leiter einen Widerstand hat, ist es üblich, ihn als Widerstand zu bezeichnen.

Parallele Verbindung

In diesem Fall treten die Elemente in die Kette ein,sind durch zwei Knoten vereint. Bei anderen Knoten haben sie keine Verbindungen. Seiten einer Kette mit einer solchen Verbindung werden üblicherweise Verzweigungen genannt. Ein Diagramm der Parallelschaltung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Um es deutlicher zu sagen, in diesemWenn alle Leiter an einem Ende in einem Knoten verbunden sind und der zweite in der zweiten. Dies führt dazu, dass der elektrische Strom in alle Elemente aufgeteilt wird. Dies erhöht die Leitfähigkeit der gesamten Schaltung.

Beim Verbinden von Leitern mit einem DatenstromkreisSo wird die Spannung von jedem von ihnen gleich sein. Die Stromstärke der gesamten Schaltung wird jedoch als die Summe der Ströme bestimmt, die durch alle Elemente fließen. Wenn man das Ohmsche Gesetz durch einfache mathematische Berechnungen berücksichtigt, erhält man eine interessante Regelmäßigkeit: der Kehrwert des Gesamtwiderstands der ganzen Kette wird als die Summe der Kehrwerte der Widerstände jedes einzelnen Elements definiert. Es werden nur parallel verbundene Elemente berücksichtigt.

Serielle Verbindung

In diesem Fall sind alle Elemente der Kette verbundenin der Art, dass sie keinen einzigen Knoten bilden. Bei dieser Verbindungsmethode gibt es einen wesentlichen Nachteil. Es besteht darin, dass, wenn einer der Leiter versagt, alle nachfolgenden Elemente nicht arbeiten können. Ein markantes Beispiel für diese Situation ist die übliche Girlande. Wenn eine der Glühbirnen ausbrennt, hört die ganze Girlande auf zu arbeiten.

Die sequentielle Verbindung der Elemente unterscheidet sich dadurch, dass der Strom in allen Leitern gleich ist. Was die Spannung der Schaltung betrifft, ist sie gleich der Summe der Spannung der einzelnen Elemente.

In diesem Schema sind die Leiter in einer Schaltung verbundenabwechselnd. Und das bedeutet, dass der Widerstand der gesamten Schaltung aus einzelnen Widerständen besteht, die für jedes Element charakteristisch sind. Das heißt, der Gesamtwiderstand der Schaltung ist gleich der Summe der Widerstände aller Leiter. Dieselbe Abhängigkeit kann mathematisch mit dem Ohmschen Gesetz abgeleitet werden.

Gemischte Schaltungen

Es gibt Situationen, in denen ein Schema möglich istGleichzeitige und parallele Verbindung von Elementen gleichzeitig sehen. In diesem Fall sprechen sie von einer gemischten Verbindung. Die Berechnung solcher Schemata wird für jede der Leitergruppen getrennt durchgeführt.

Um den Gesamtwiderstand zu bestimmen,Es ist notwendig, den Widerstand der parallel geschalteten Elemente und den Widerstand der Elemente mit einer Reihenschaltung zu kombinieren. In diesem Fall ist die serielle Verbindung dominant. Das heißt, es wird zuerst berechnet. Und erst danach bestimmen Sie den Widerstand von Elementen mit Parallelschaltung.

Anschließen von LEDs

Die Grundlagen der beiden Arten von Verbindungselementen kennenKette, können Sie das Prinzip der Schaffung von Schaltungen verschiedener Elektrogeräte verstehen. Betrachten wir ein Beispiel. Das Verbindungsschema der LEDs hängt stark von der Spannung der Stromquelle ab.

Bei einer kleinen Netzspannung (bis 5 V) leuchten die LEDsin Reihe geschaltet. Reduzieren Sie das Niveau der elektromagnetischen Interferenz in diesem Fall wird der Kondensator Typ und lineare Widerstände helfen. Die Leitfähigkeit von LEDs wird durch den Einsatz von Systemmodulatoren erhöht.

Mit einer Spannung von 12 V,serielle und parallele Netzwerkverbindung. Verwenden Sie bei serieller Verbindung ein Schaltnetzteil. Wenn eine Kette von drei LEDs zusammengebaut wird, kann auf einen Verstärker verzichtet werden. Wenn die Schaltung jedoch mehr Elemente enthält, wird ein Verstärker benötigt.

Im zweiten Fall, das heißt, wenn parallelVerbindung, ist es notwendig, zwei offene Widerstände und einen Verstärker (mit einer Bandbreite von mehr als 3 A) zu verwenden. Und der erste Widerstand ist vor dem Verstärker installiert, und der zweite - nach.

Bei einer hohen Spannung des Netzwerks (220 V) wird eine serielle Verbindung verwendet. Gleichzeitig werden Operationsverstärker und absenkende Stromversorgungen zusätzlich verwendet.