Электрические цепи подают электроэнергию от источника к используемым им устройствам, таким как лампочка или динамик. Схемы бывают двух основных типов, последовательные и параллельные; каждый тип имеет преимущества и недостатки в плане управления напряжением и током. Компоненты первого типа последовательно соединены друг с другом, тогда как параллельная проводка включает в себя лестничное соединение, где компоненты подобны «ступенькам» лестницы.
Источники питания в последовательных и параллельных цепях
Электрический источник, такой как аккумулятор или источник питания, создает разность напряжений в цепи, которая управляет электрическим током. Из закона Ома, чем больше напряжение, тем больше ток. При подключенных последовательно аккумуляторах общее напряжение представляет собой сумму отдельных напряжений. Например, три 5-вольтовые батареи в послед производят в общей сложности 15 вольт. Напротив, напряжение для параллельных батарей не складывается, хотя их мощности суммируются. Это означает, что если одна 5-вольтовая батарея питается цепью в течение двух часов, две 5-вольтовые батареи параллельно будут работать четыре часа, но будет на выходе всего 5 вольт.
Резисторы в последовательных и параллельных цепях
Резисторы уменьшают ток, который цепь передает на устройство с использованием электрической энергии. Это необходимо для защиты чувствительных к току компонентов и регулирования тока в цепи. Сопротивление измеряется в единицах, называемых омами. Подобно напряжению батарей, резисторы, подключенные последовательно, дают общее сопротивление. Три 2-омных резистора, подключенных последовательно, дают в общей сложности сопротивление 6 Ом. Чтобы вычислить общее сопротивление резисторов параллельно, используйте следующую формулу:
1 ÷ Rобщ = (1 ÷ R1) + (1 ÷ R2) + (1 ÷ R3) ...
Например, для трех 2-омных резисторов параллельно, Rобщ = 1 / (1/2 + 1/2 + 1/2) = 0,67 Ом.
Переключатели в последовательных и параллельных цепях
Переключатели позволяют включать или выключать схему. Когда выключатель замкнут, ток течет, тогда как разомкнутые выключатели размыкают цепь и останавливают поток. Для нескольких коммутаторов, подключенных последовательно, для остановки тока требуется только один открытый переключатель. Это может быть полезно, когда у вас длинный контур и вы хотите его отключить и включить из разных мест, например, когда несколько переключателей света управляют светом в центре комнаты. Однако при параллельном подключении переключателей все они должны быть разомкнуты, чтобы остановить поток тока. Различные комбинации разомкнутых и замкнутых параллельных схем могут перенаправлять ток на разные компоненты, например, резисторы, питающие устройства и источники питания внутри схемы.
© digitrode.ru