Токът в електрическата верига преминава през проводниците от източника на напрежение към товара, тоест към лампи, уреди. В повечето случаи като проводници се използват медни проводници. Една верига може да има няколко елемента с различни съпротивления. Във веригата на инструмента проводниците могат да бъдат свързани паралелно или последователно, а може да има и смесени типове.
елемент схема със съпротивление, наречено резистор, напрежението на даден елемент е потенциалната разлика между краищата на резистора. Паралелното и последователно електрическо свързване на проводници се характеризира с единен принцип на работа, според който токът протича от плюс към минус, съответно потенциалът намалява. На електрическите схеми съпротивлението на окабеляването се приема за 0, тъй като е незначително.
Паралелното свързване предполага, че елементите на веригата са свързани към източника паралелно и се включват едновременно. Серийното свързване означава, че съпротивителните проводници са свързани в строга последователност един след друг.
При изчисляване се използва методът на идеализация, което значително опростява разбирането. Всъщност в електрическите вериги потенциалът постепенно намалява в процеса на движение през окабеляването и елементите, които са включени в паралелна или последователна връзка.
Съдържание
Серийно свързване на проводници
Схемата за серийно свързване предполага, че те се включват в определена последователност, един след друг. Освен това силата на тока във всички тях е еднаква. Тези елементи създават общо напрежение на обекта. Зарядите не се натрупват във възлите на електрическата верига, защото в противен случай ще се наблюдава промяна в напрежението и тока. При постоянно напрежение токът се определя от стойността на съпротивлението на веригата, следователно в последователна верига съпротивлението се променя, ако един товар се промени.
Недостатъкът на такава схема е фактът, че в случай на повреда на един елемент, останалите също губят способността си да функционират, тъй като веригата е счупена. Пример е гирлянд, който не работи, ако изгори една крушка. Това е ключова разлика от паралелната връзка, при която елементите могат да работят поотделно.
Последователната верига предполага, че поради свързването на едно ниво на проводниците, тяхното съпротивление е равно във всяка точка от мрежата. Общото съпротивление е равно на сумата от намаляването на напрежението на отделните елементи на мрежата.
При този тип връзка началото на един проводник е свързано с края на друг. Основната характеристика на връзката е, че всички проводници са на един и същ проводник без разклонения и през всеки от тях протича един електрически ток. Общото напрежение обаче е равно на сумата от напреженията на всяко от тях. Можете също да разгледате връзката от различна гледна точка - всички проводници се заменят с един еквивалентен резистор, а токът върху него е същият като общия ток, който преминава през всички резистори. Еквивалентното общо напрежение е сумата от стойностите на напрежението във всеки резистор. Това е потенциалната разлика в резистора.
Използването на серийна връзка е полезно, когато искате специално да включите и изключите конкретно устройство. Например, електрически звънец може да звъни само когато има връзка към източник на напрежение и бутон. Първото правило казва, че ако няма ток на поне един от елементите на веригата, тогава няма да има и върху останалите. Съответно, ако има ток в единия проводник, той е в другите. Друг пример би било фенерче, захранвано от батерии, което свети само когато има батерия, работеща крушка и натиснат бутон.
В някои случаи серийната схема не е практична. В апартамент, където осветителната система се състои от много лампи, аплици, полилеи, не трябва да организирате схема от този тип, тъй като няма нужда да включвате и изключвате осветлението във всички стаи едновременно. За целта е по-добре да се използва паралелна връзка, за да може да се включва осветлението в отделни помещения.
Паралелно свързване на проводници
В паралелна верига проводниците са набор резистори, някои краища на които са сглобени в един възел, а другият - във втория възел. Приема се, че напрежението в паралелния тип връзка е еднакво във всички части на веригата. Паралелните секции на електрическата верига се наричат разклонения и преминават между два свързващи възела, те имат едно и също напрежение. Това напрежение е равно на стойността на всеки проводник. Сумата от показателите, реципрочна на съпротивлението на клоните, също е обратна по отношение на съпротивлението на отделен участък от веригата на паралелната верига.
При паралелни и последователни връзки системата за изчисляване на съпротивленията на отделните проводници е различна. В случай на паралелна верига, токът протича през клоните, което увеличава проводимостта на веригата и намалява общото съпротивление. Когато няколко резистора с подобни стойности са свързани паралелно, общото съпротивление на такава електрическа верига ще бъде по-малко от един резистор няколко пъти равен на броя на резисторите във веригата.
Всеки клон има един резистор и електрическият ток, когато достигне точката на разклонение, се разделя и се отклонява към всеки резистор, като крайната му стойност е равна на сумата от токовете на всички съпротивления. Всички резистори се заменят с един еквивалентен резистор. Прилагайки закона на Ом, стойността на съпротивлението става ясна - в паралелна верига стойностите, реципрочни на съпротивленията на резисторите, се сумират.
При тази верига стойността на тока е обратно пропорционална на стойността на съпротивлението. Токовете в резисторите не са свързани помежду си, така че ако един от тях е изключен, това по никакъв начин няма да повлияе на останалите. Поради тази причина такава схема се използва в много устройства.
Като се имат предвид възможностите за използване на паралелна верига в ежедневието, препоръчително е да се отбележи осветителната система на апартамента. Всички лампи и полилеи трябва да бъдат свързани паралелно, като в този случай включването и изключването на една от тях не се отразява на работата на другите лампи. По този начин добавяне превключвател всяка крушка в клона на веригата, можете да включвате и изключвате съответната лампа според нуждите. Всички останали лампи работят самостоятелно.
Всички електрически уреди са свързани паралелно към 220 V електрическа мрежа, след което се свързват към разпределително табло. Тоест всички устройства са свързани независимо от връзката на други устройства.
Закони за последователно и паралелно свързване на проводници
За подробно разбиране в практиката на двата вида съединения, ние представяме формули, които обясняват законите на тези видове съединения. Изчисляването на мощността за паралелно и последователно свързване е различно.
В последователна верига има еднаква сила на тока във всички проводници:
I = I1 = I2.
Според закона на Ом тези видове връзки на проводници се обясняват различно в различните случаи. Така че, в случай на последователна верига, напреженията са равни едно на друго:
U1 = IR1, U2 = IR2.
Освен това общото напрежение е равно на сумата от напреженията на отделните проводници:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
Общото съпротивление на електрическата верига се изчислява като сума от активните съпротивления на всички проводници, независимо от техния брой.
В случай на паралелна верига, общото напрежение на веригата е подобно на напрежението на отделните елементи:
U1 = U2 = U.
И общата сила на електрическия ток се изчислява като сума от токовете, които са налични във всички проводници, разположени успоредно:
I = I1 + I2.
За да се осигури максимална ефективност на електрическите мрежи, е необходимо да се разбере същността на двата вида връзки и да се прилагат по подходящ начин, като се използват законите и се изчислява рационалността на практическото изпълнение.
Смесено свързване на проводници
Последователни и паралелни съпротивителни връзки могат да се комбинират в една електрическа верига, ако е необходимо. Например, позволено е да се свържат паралелни резистори последователно към друг резистор или тяхната група, този тип се счита за комбиниран или смесен.
В такъв случай общото съпротивление се изчислява, като се вземе сумата от стойностите за паралелната връзка в системата и за последователната връзка. Първо трябва да изчислите еквивалентното съпротивление на резисторите последователно, а след това на елементите на паралел. Серийната връзка се счита за приоритет и вериги от този комбиниран тип често се използват в домакински уреди и уреди.
Така че, като се имат предвид видовете връзки на проводници в електрически вериги и въз основа на законите на тяхното функциониране, може напълно да се разбере същността на организацията на веригите на повечето домакински електрически уреди. При паралелни и последователни връзки изчисляването на показателите за съпротивление и сила на тока е различно. Познавайки принципите на изчисление и формулите, можете компетентно да използвате всеки тип организация на веригата, за да свържете елементи по най-добрия начин и с максимална ефективност.
Подобни статии:
