Последовательное и параллельное соединение
В этом уроке разберём два базовых способа подключения нагрузок: последовательный и параллельный. Это нужно, чтобы понимать, как распределяются напряжение, ток и сопротивление в реальных цепях — от светодиодной ленты до обычных светильников и блоков питания.
Содержание
- 1. Последовательное соединение
- 2. Параллельное соединение
- 3. Вопросы для самопроверки
С законом Ома мы уже познакомились. Теперь посмотрим, что происходит, когда к одному источнику подключают несколько нагрузок: одна за другой или по отдельным веткам.
Сравнение двух способов подключения: при последовательном соединении ток одинаковый, а напряжение делится; при параллельном напряжение одинаковое, а ток делится по веткам.
Последовательное соединение
Если подключить несколько нагрузок друг за другом, через все элементы потечёт один и тот же ток.
При этом общее напряжение источника распределяется между элементами. Чем больше элементов в цепи, тем на каждый из них обычно приходится меньшая часть напряжения.
В такой цепи удобно анализировать участки по очереди: ток везде один, а падения напряжения складываются.
Параллельное соединение
При параллельном соединении каждая нагрузка подключается к источнику как отдельная ветка.
Поэтому на каждой ветке действует одно и то же напряжение, равное напряжению источника.
А вот общий ток уже зависит от суммы токов всех веток: каждая нагрузка берёт свою часть, и эти токи складываются.
Последовательное соединение на примере светодиодной ленты
Хороший практический пример — один сегмент обычной светодиодной ленты 3528. Внутри сегмента три светодиода и один резистор стоят последовательно.
Это значит, что через все элементы проходит один и тот же ток, а напряжение источника 12 В распределяется между ними.
Схема сегмента ленты
В одном сегменте ленты три светодиода и резистор работают как одна последовательная цепочка.
Как распределяются величины
Параллельное соединение
Параллельное соединение гораздо чаще встречается в реальной электрике. Именно так подключают розетки, группы светильников, рожки люстры, автомобильные фары и многие другие нагрузки.
При таком подключении на каждой ветке действует одинаковое напряжение, равное напряжению источника.
А общий ток, который должен отдать источник, складывается из токов всех подключённых веток.
Если коротко про последовательное
- Все элементы стоят в одной цепочке
- Ток везде одинаковый
- Напряжение делится между нагрузками
- Обрыв одного элемента разрывает всю цепь
Если коротко про параллельное
- Каждая нагрузка подключена отдельной веткой
- Напряжение на ветках одинаковое
- Токи веток складываются в общий ток
- Отказ одной ветки не обязательно отключает остальные
Вопросы для самопроверки
1. У тебя есть две лампочки на 12 В, соединённые параллельно. Какое напряжение нужно для их питания? А если эти же лампочки соединены последовательно?
Показать ответ
При последовательном соединении напряжение делится между лампами, поэтому для двух ламп по 12 В понадобится примерно 24 В.
2. Какое сопротивление получится, если соединить два резистора по 100 Ом параллельно? А если соединить их последовательно?
Показать ответ
При параллельном соединении двух одинаковых резисторов общее сопротивление вдвое меньше одного: 50 Ом.