Uno dei pilastri su cui si basano molti concetti di elettronica è il concetto di collegamento in serie e parallelo dei conduttori. È semplicemente necessario conoscere le principali differenze tra questi tipi di connessione. Senza questo, non si può capire e leggere un singolo diagramma.
Linee guida
La corrente elettrica si sposta lungo il conduttore dalla sorgente al consumatore (carico). Molto spesso, come conduttore viene selezionato un cavo di rame. Ciò è dovuto al requisito che è posto sul conduttore: deve rilasciare facilmente elettroni.
Indipendentemente dal metodo di connessione, la corrente elettrica si sposta da più a meno. È in questa direzione che il potenziale diminuisce. Vale la pena ricordare che anche il filo attraverso il quale scorre la corrente ha una resistenza. Ma il suo valore è molto piccolo. Per questo vengono trascurati. Si presume che la resistenza del conduttore sia zero. Nel caso in cui il conduttore abbia resistenza, è consuetudine chiamarlo resistore.
Connessione parallela
In questo caso, gli elementi inclusi nella catena sono interconnessi da due nodi. Non hanno connessioni con altri nodi. Le sezioni della catena con tale connessione sono chiamate rami. Lo schema di collegamento in parallelo è mostrato nella figura seguente.
In un linguaggio più comprensibile, in questo caso, tutti i conduttori sono collegati a un'estremità in un nodo e l' altro - nel secondo. Ciò porta al fatto che la corrente elettrica è divisa in tutti gli elementi. Ciò aumenta la conduttività dell'intero circuito.
Quando si collegano i conduttori al circuito in questo modo, la tensione di ciascuno di essi sarà la stessa. Ma la forza attuale dell'intero circuito sarà determinata come la somma delle correnti che fluiscono attraverso tutti gli elementi. Tenendo conto della legge di Ohm, con semplici calcoli matematici, si ottiene uno schema interessante: il reciproco della resistenza totale dell'intero circuito è definito come la somma dei reciproci delle resistenze di ogni singolo elemento. Vengono presi in considerazione solo gli elementi collegati in parallelo.
Connessione seriale
In questo caso, tutti gli elementi della catena sono collegati in modo tale da non formare un unico nodo. Questo metodo di connessione presenta uno svantaggio significativo. Sta nel fatto che se uno dei conduttori si guasta, tutti gli elementi successivi non potranno funzionare. Un esempio lampante di una situazione del genere è una normale ghirlanda. Se una delle lampadine al suo interno si brucia, l'intera ghirlanda smette di funzionare.
La connessione seriale degli elementi è diversa in quanto la forza di corrente in tutti i conduttori è uguale. Per quanto riguarda la tensione del circuito, è uguale ala somma della tensione dei singoli elementi.
In questo schema, i conduttori sono inclusi nel circuito uno per uno. E questo significa che la resistenza dell'intero circuito sarà la somma delle singole resistenze caratteristiche di ciascun elemento. Cioè, la resistenza totale del circuito è uguale alla somma delle resistenze di tutti i conduttori. La stessa dipendenza può essere derivata matematicamente usando la legge di Ohm.
Schemi misti
Ci sono situazioni in cui sullo stesso circuito puoi vedere la connessione seriale e parallela degli elementi. In questo caso si parla di connessione mista. Il calcolo di tali schemi viene effettuato separatamente per ciascun gruppo di conduttori.
Quindi, per determinare la resistenza totale, è necessario sommare la resistenza degli elementi collegati in parallelo e la resistenza degli elementi collegati in serie. In questo caso, la connessione seriale è dominante. Cioè, è calcolato in primo luogo. E solo dopo si determina la resistenza degli elementi con collegamento in parallelo.
Collegamento dei LED
Conoscendo le basi dei due tipi di elementi di collegamento in un circuito, puoi comprendere il principio della creazione di circuiti per vari apparecchi elettrici. Considera un esempio. Lo schema elettrico dei LED dipende in gran parte dalla tensione della sorgente di corrente.
Con una bassa tensione di rete (fino a 5 V), i LED sono collegati in serie. In questo caso, un condensatore passante e lineareresistori. La conducibilità dei LED è aumentata attraverso l'uso di modulatori di sistema.
Quando la tensione di rete è 12 V, è possibile utilizzare sia la connessione di rete seriale che quella parallela. Nel caso di collegamento seriale vengono utilizzati alimentatori switching. Se viene assemblato un circuito di tre LED, è possibile rinunciare a un amplificatore. Ma se il circuito includerà più elementi, è necessario un amplificatore.
Nel secondo caso, cioè collegato in parallelo, è necessario utilizzare due resistori aperti e un amplificatore (con una capacità superiore a 3 A). Inoltre, il primo resistore è installato prima dell'amplificatore e il secondo - dopo.
Con un'elevata tensione di rete (220 V), ricorrono al collegamento seriale. Allo stesso tempo, vengono utilizzati anche amplificatori operazionali e alimentatori step-down.
