Jedan od stupova na kojima se temelje mnogi koncepti u elektronici je koncept serijskog i paralelnog povezivanja vodiča. Jednostavno je potrebno znati glavne razlike između ovih vrsta povezivanja. Bez toga se ne može razumjeti i pročitati niti jedan dijagram.
Smjernice
Električna struja se kreće duž vodiča od izvora do potrošača (opterećenja). Najčešće se kao vodič odabire bakreni kabel. To je zbog zahtjeva koji se postavlja na vodič: mora lako otpuštati elektrone.
Bez obzira na način povezivanja, električna struja se pomiče s plusa na minus. Upravo u tom smjeru potencijal se smanjuje. Vrijedno je zapamtiti da žica kroz koju teče struja također ima otpor. Ali njegova vrijednost je vrlo mala. Zato su zanemareni. Pretpostavlja se da je otpor vodiča nula. U slučaju da vodič ima otpor, uobičajeno ga je zvati otpornik.
Paralelna veza
U ovom slučaju, elementi uključeni u lanac su međusobno povezani s dva čvora. Nemaju veze s drugim čvorovima. Dijelovi lanca s takvom vezom nazivaju se granama. Dijagram paralelnog povezivanja prikazan je na donjoj slici.
Na razumljivijim jezikom, u ovom slučaju, svi vodiči su spojeni na jednom kraju u jedan čvor, a drugi - u drugom. To dovodi do činjenice da je električna struja podijeljena na sve elemente. To povećava vodljivost cijelog kruga.
Kada se vodiči spajaju u strujni krug na ovaj način, napon svakog od njih bit će isti. Ali jačina struje cijelog kruga bit će određena kao zbroj struja koje teku kroz sve elemente. Uzimajući u obzir Ohmov zakon, jednostavnim matematičkim izračunima dobiva se zanimljiv obrazac: recipročna vrijednost ukupnog otpora cijelog kruga definirana je kao zbroj recipročnih vrijednosti otpora svakog pojedinog elementa. U obzir se uzimaju samo elementi spojeni paralelno.
Serijska veza
U ovom slučaju, svi elementi lanca su povezani na način da ne tvore jedan čvor. Ova metoda povezivanja ima jedan značajan nedostatak. Leži u činjenici da ako jedan od vodiča zakaže, svi sljedeći elementi neće moći raditi. Upečatljiv primjer takve situacije je običan vijenac. Ako jedna od žarulja u njemu pregori, tada cijeli vijenac prestaje raditi.
Serijski spoj elemenata razlikuje se po tome što je jačina struje u svim vodičima jednaka. Što se tiče napona kruga, on je jednakzbroj napona pojedinih elemenata.
U ovoj shemi, vodiči su uključeni u krug 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 se ovisnost može izvesti matematički koristeći Ohmov zakon.
Mješovite sheme
Postoje situacije kada se na istom krugu mogu vidjeti i serijski i paralelni spoj elemenata. U ovom slučaju govorimo o mješovitoj vezi. Izračun takvih shema provodi se zasebno za svaku grupu vodiča.
Dakle, za određivanje ukupnog otpora potrebno je zbrojiti 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 s paralelnim spojem.
Povezivanje LED dioda
Poznavajući osnove dviju vrsta spojnih elemenata u strujnom krugu, možete razumjeti princip stvaranja krugova za različite električne uređaje. Razmotrimo primjer. Shema ožičenja LED dioda uvelike ovisi o naponu izvora struje.
Kod niskog mrežnog napona (do 5 V), LED diode su spojene serijski. U ovom slučaju, prolazni kondenzator i linearniotpornici. Vodljivost LED dioda se povećava korištenjem modulatora sustava.
Kada je mrežni napon 12 V, može se koristiti i serijska i paralelna mrežna veza. U slučaju serijskog povezivanja koriste se sklopna napajanja. Ako se sklopi krug od tri LED diode, tada se može izostaviti pojačalo. Ali ako će sklop uključivati više elemenata, tada je potrebno pojačalo.
U drugom slučaju, odnosno pri paralelnom povezivanju, potrebno je koristiti dva otvorena otpornika i pojačalo (kapaciteta većeg od 3 A). Štoviše, prvi otpornik je instaliran prije pojačala, a drugi - poslije.
S visokim mrežnim naponom (220 V), pribjegavaju serijskoj vezi. Istovremeno se dodatno koriste operacijska pojačala i stupnja napajanja.
