Ένας από τους πυλώνες στους οποίους βασίζονται πολλές έννοιες στα ηλεκτρονικά είναι η έννοια της σειράς και της παράλληλης σύνδεσης των αγωγών. Είναι απλώς απαραίτητο να γνωρίζουμε τις κύριες διαφορές μεταξύ αυτών των τύπων σύνδεσης. Χωρίς αυτό, δεν μπορεί κανείς να καταλάβει και να διαβάσει ένα μόνο διάγραμμα.
Οδηγίες
Το ηλεκτρικό ρεύμα κινείται κατά μήκος του αγωγού από την πηγή στον καταναλωτή (φορτίο). Τις περισσότερες φορές, ένα καλώδιο χαλκού επιλέγεται ως αγωγός. Αυτό οφείλεται στην απαίτηση που τίθεται στον αγωγό: πρέπει να απελευθερώνει εύκολα ηλεκτρόνια.
Ανεξάρτητα από τη μέθοδο σύνδεσης, το ηλεκτρικό ρεύμα μετακινείται από το συν στο μείον. Είναι προς αυτή την κατεύθυνση που μειώνεται το δυναμικό. Αξίζει να θυμηθούμε ότι το σύρμα μέσω του οποίου ρέει το ρεύμα έχει επίσης αντίσταση. Όμως η αξία του είναι πολύ μικρή. Γι' αυτό και παραμελούνται. Η αντίσταση του αγωγού θεωρείται ότι είναι μηδέν. Σε περίπτωση που ο αγωγός έχει αντίσταση, συνηθίζεται να τον ονομάζουμε αντίσταση.
Παράλληλη σύνδεση
Σε αυτήν την περίπτωση, τα στοιχεία που περιλαμβάνονται στην αλυσίδα συνδέονται μεταξύ τους με δύο κόμβους. Δεν έχουν συνδέσεις με άλλους κόμβους. Τα τμήματα της αλυσίδας με μια τέτοια σύνδεση ονομάζονται κλάδοι. Το διάγραμμα παράλληλης σύνδεσης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Σε μια πιο κατανοητή γλώσσα, σε αυτήν την περίπτωση, όλοι οι αγωγοί συνδέονται στο ένα άκρο σε έναν κόμβο και στο άλλο - στον δεύτερο. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι το ηλεκτρικό ρεύμα χωρίζεται σε όλα τα στοιχεία. Αυτό αυξάνει την αγωγιμότητα ολόκληρου του κυκλώματος.
Όταν συνδέετε αγωγούς στο κύκλωμα με αυτόν τον τρόπο, η τάση καθενός από αυτούς θα είναι η ίδια. Αλλά η ισχύς ρεύματος ολόκληρου του κυκλώματος θα καθοριστεί ως το άθροισμα των ρευμάτων που διαρρέουν όλα τα στοιχεία. Λαμβάνοντας υπόψη τον νόμο του Ohm, με απλούς μαθηματικούς υπολογισμούς, προκύπτει ένα ενδιαφέρον μοτίβο: το αντίστροφο της συνολικής αντίστασης ολόκληρου του κυκλώματος ορίζεται ως το άθροισμα των αντίστροφων των αντιστάσεων κάθε μεμονωμένου στοιχείου. Λαμβάνονται υπόψη μόνο τα στοιχεία που συνδέονται παράλληλα.
Σειριακή σύνδεση
Σε αυτήν την περίπτωση, όλα τα στοιχεία της αλυσίδας συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να μην σχηματίζουν έναν μόνο κόμβο. Αυτή η μέθοδος σύνδεσης έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα. Βρίσκεται στο γεγονός ότι εάν ένας από τους αγωγούς αποτύχει, όλα τα επόμενα στοιχεία δεν θα μπορούν να λειτουργήσουν. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα μιας τέτοιας κατάστασης είναι μια συνηθισμένη γιρλάντα. Αν καεί ένας από τους λαμπτήρες μέσα, τότε ολόκληρη η γιρλάντα σταματά να λειτουργεί.
Η σειριακή σύνδεση των στοιχείων είναι διαφορετική στο ότι η ισχύς ρεύματος σε όλους τους αγωγούς είναι ίση. Όσο για την τάση του κυκλώματος, είναι ίση μετο άθροισμα της τάσης των επιμέρους στοιχείων.
Σε αυτό το σχήμα, οι αγωγοί περιλαμβάνονται στο κύκλωμα ένας προς έναν. Και αυτό σημαίνει ότι η αντίσταση ολόκληρου του κυκλώματος θα είναι το άθροισμα των επιμέρους αντιστάσεων που χαρακτηρίζουν κάθε στοιχείο. Δηλαδή, η συνολική αντίσταση του κυκλώματος είναι ίση με το άθροισμα των αντιστάσεων όλων των αγωγών. Η ίδια εξάρτηση μπορεί να εξαχθεί μαθηματικά χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm.
Μικτά σχήματα
Υπάρχουν περιπτώσεις όπου στο ίδιο κύκλωμα μπορείτε να δείτε τόσο σειριακή όσο και παράλληλη σύνδεση στοιχείων. Σε αυτή την περίπτωση, μιλάμε για μικτή σύνδεση. Ο υπολογισμός τέτοιων σχημάτων πραγματοποιείται χωριστά για κάθε ομάδα αγωγών.
Έτσι, για να προσδιορίσετε τη συνολική αντίσταση, είναι απαραίτητο να προσθέσετε την αντίσταση των στοιχείων που συνδέονται παράλληλα και την αντίσταση των στοιχείων που συνδέονται σε σειρά. Σε αυτήν την περίπτωση, η σειριακή σύνδεση είναι κυρίαρχη. Δηλαδή υπολογίζεται εξαρχής. Και μόνο μετά από αυτό προσδιορίζεται η αντίσταση των στοιχείων με παράλληλη σύνδεση.
Σύνδεση LED
Γνωρίζοντας τα βασικά των δύο τύπων στοιχείων σύνδεσης σε ένα κύκλωμα, μπορείτε να κατανοήσετε την αρχή της δημιουργίας κυκλωμάτων για διάφορες ηλεκτρικές συσκευές. Εξετάστε ένα παράδειγμα. Το διάγραμμα καλωδίωσης των LED εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την τάση της πηγής ρεύματος.
Με χαμηλή τάση δικτύου (έως 5 V), τα LED συνδέονται σε σειρά. Σε αυτή την περίπτωση, ένας πυκνωτής διέλευσης και γραμμικόςαντιστάσεις. Η αγωγιμότητα των LED αυξάνεται μέσω της χρήσης διαμορφωτών συστήματος.
Όταν η τάση δικτύου είναι 12 V, μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σειριακή όσο και παράλληλη σύνδεση δικτύου. Στην περίπτωση της σειριακής σύνδεσης, χρησιμοποιούνται τροφοδοτικά μεταγωγής. Εάν συναρμολογηθεί ένα κύκλωμα τριών LED, τότε μπορεί να διατεθεί ένας ενισχυτής. Αλλά αν το κύκλωμα περιλαμβάνει περισσότερα στοιχεία, τότε χρειάζεται ένας ενισχυτής.
Στη δεύτερη περίπτωση, δηλαδή όταν συνδέονται παράλληλα, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν δύο ανοιχτές αντιστάσεις και ένας ενισχυτής (με χωρητικότητα μεγαλύτερη από 3 Α). Επιπλέον, η πρώτη αντίσταση εγκαθίσταται πριν από τον ενισχυτή και η δεύτερη - μετά.
Με υψηλή τάση δικτύου (220 V), καταφεύγουν σε σειριακή σύνδεση. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιούνται επιπλέον λειτουργικοί ενισχυτές και τροφοδοτικά με πτώση.
