El corrent del circuit elèctric travessa els conductors des de la font de tensió fins a la càrrega, és a dir, fins als llums, els aparells. En la majoria dels casos, els cables de coure s'utilitzen com a conductors. Un circuit pot tenir diversos elements amb diferents resistències. Al circuit d'instruments, els conductors es poden connectar en paral·lel o en sèrie, i també hi pot haver tipus mixtes.
Element esquema amb una resistència anomenada resistència, la tensió d'un element donat és la diferència de potencial entre els extrems de la resistència. La connexió elèctrica en paral·lel i en sèrie dels conductors es caracteritza per un únic principi de funcionament, segons el qual el corrent flueix de més a menys, respectivament, el potencial disminueix. Als diagrames de cablejat, la resistència del cablejat es pren com a 0, ja que és insignificant.
La connexió en paral·lel suposa que els elements del circuit estan connectats a la font en paral·lel i s'encenen al mateix temps. La connexió en sèrie significa que els conductors de resistència es connecten en una seqüència estricta un darrere l'altre.
A l'hora de calcular, s'utilitza el mètode d'idealització, que simplifica molt la comprensió. De fet, en els circuits elèctrics, el potencial disminueix gradualment en el procés de desplaçament pel cablejat i els elements que s'inclouen en una connexió en paral·lel o en sèrie.
Contingut
Connexió en sèrie de conductors
L'esquema de connexió en sèrie implica que s'encenen en una seqüència determinada, un darrere l'altre. A més, la força actual en totes elles és igual. Aquests elements creen una tensió total al lloc. Les càrregues no s'acumulen als nodes del circuit elèctric, perquè en cas contrari s'observaria un canvi de tensió i corrent. Amb una tensió constant, el corrent ve determinat pel valor de la resistència del circuit, per tant, en un circuit en sèrie, la resistència canvia si canvia una càrrega.
El desavantatge d'aquest esquema és el fet que, en cas de fallada d'un element, la resta també perden la capacitat de funcionar, ja que el circuit està trencat. Un exemple és una garlanda que no funciona si es crema una bombeta. Aquesta és una diferència clau amb una connexió en paral·lel, on els elements poden funcionar individualment.
El circuit en sèrie suposa que a causa de la connexió d'un sol nivell dels conductors, la seva resistència és igual en qualsevol punt de la xarxa. La resistència total és igual a la suma de la reducció de tensió dels elements individuals de la xarxa.
Amb aquest tipus de connexió, l'inici d'un conductor es connecta amb el final d'un altre. La característica clau de la connexió és que tots els conductors estan al mateix cable sense branques i un corrent elèctric circula per cadascun d'ells. Tanmateix, la tensió total és igual a la suma de les tensions de cadascun. També podeu considerar la connexió des d'un punt de vista diferent: tots els conductors es substitueixen per una resistència equivalent i el corrent que hi ha és el mateix que el corrent total que passa per totes les resistències. La tensió total equivalent és la suma dels valors de voltatge a través de cada resistència. Aquesta és la diferència de potencial a través de la resistència.
L'ús d'una connexió en sèrie és útil quan voleu encendre i apagar específicament un dispositiu específic. Per exemple, un timbre elèctric només pot sonar quan hi ha una connexió a una font de tensió i un botó. La primera regla diu que si no hi ha corrent en almenys un dels elements del circuit, no serà a la resta. En conseqüència, si hi ha corrent en un conductor, és en els altres. Un altre exemple seria una llanterna que funciona amb bateria, que només brilla quan hi ha una bateria, una bombeta que funciona i un botó premut.
En alguns casos, un esquema de sèrie no és pràctic. En un apartament on el sistema d'il·luminació consta de molts llums, aplics, canelobres, no hauríeu d'organitzar un esquema d'aquest tipus, ja que no cal encendre i apagar els llums a totes les habitacions alhora. Per a això, és millor utilitzar una connexió paral·lela per poder encendre la llum en habitacions individuals.
Connexió paral·lel de conductors
En un circuit paral·lel, els conductors són un conjunt resistències, alguns dels quals s'ajunten en un node i l'altre - al segon node. Se suposa que la tensió en el tipus de connexió paral·lel és la mateixa en totes les parts del circuit. Les seccions paral·leles del circuit elèctric s'anomenen branques i passen entre dos nodes de connexió, tenen la mateixa tensió. Aquesta tensió és igual al valor de cada conductor. La suma dels indicadors, el recíproc de la resistència de les branques, també és inversa respecte a la resistència d'una secció separada del circuit del circuit paral·lel.
Amb connexions en paral·lel i en sèrie, el sistema per calcular les resistències dels conductors individuals és diferent. En el cas d'un circuit paral·lel, el corrent flueix per les branques, la qual cosa augmenta la conductivitat del circuit i redueix la resistència total. Quan es connecten diverses resistències amb valors similars en paral·lel, la resistència total d'aquest circuit elèctric serà inferior a una resistència un nombre de vegades igual al nombre de resistències del circuit.
Cada branca té una resistència, i el corrent elèctric, quan arriba al punt de ramificació, es divideix i divergeix a cada resistència, el seu valor final és igual a la suma dels corrents de totes les resistències. Totes les resistències es substitueixen per una resistència equivalent. Aplicant la llei d'Ohm, el valor de la resistència queda clar: en un circuit paral·lel, es resumeixen els valors recíprocs de les resistències de les resistències.
Amb aquest circuit, el valor actual és inversament proporcional al valor de la resistència. Els corrents de les resistències no estan interconnectats, de manera que si una d'elles està apagada, això no afectarà de cap manera a les altres. Per aquest motiu, aquest esquema s'utilitza en molts dispositius.
Tenint en compte les possibilitats d'utilitzar un circuit paral·lel a la vida quotidiana, s'aconsella tenir en compte el sistema d'il·luminació de l'apartament. Tots els llums i canelobres s'han de connectar en paral·lel, en aquest cas l'encendre i apagar un d'ells no afecta el funcionament de la resta de llums. Afegint així interruptor cada bombeta de la branca del circuit, podeu encendre i apagar la làmpada corresponent segons sigui necessari. La resta de llums funcionen de manera independent.
Tots els aparells elèctrics es connecten en paral·lel a una xarxa elèctrica de 220 V, després es connecten a una centraleta. És a dir, tots els dispositius estan connectats independentment de la connexió d'altres dispositius.
Lleis de connexió en sèrie i paral·lel dels conductors
Per a una comprensió detallada a la pràctica d'ambdós tipus de compostos, presentem fórmules que expliquen les lleis d'aquests tipus de compostos. El càlcul de potència per a la connexió en paral·lel i en sèrie és diferent.
En un circuit en sèrie, hi ha la mateixa intensitat de corrent en tots els conductors:
I = I1 = I2.
Segons la llei d'Ohm, aquests tipus de connexions de conductors s'expliquen de manera diferent en diferents casos. Així, en el cas d'un circuit en sèrie, les tensions són iguals entre si:
U1 = IR1, U2 = IR2.
A més, la tensió total és igual a la suma de les tensions dels conductors individuals:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
La resistència total del circuit elèctric es calcula com la suma de les resistències actives de tots els conductors, independentment del seu nombre.
En el cas d'un circuit paral·lel, la tensió total del circuit és similar a la tensió dels elements individuals:
U1 = U2 = U.
I la força total del corrent elèctric es calcula com la suma dels corrents disponibles en tots els conductors situats en paral·lel:
I = I1 + I2.
Per garantir la màxima eficiència de les xarxes elèctriques, cal entendre l'essència d'ambdós tipus de connexions i aplicar-les adequadament, utilitzant les lleis i calculant la racionalitat de la implementació pràctica.
Connexió mixta de conductors
Les connexions de resistència en sèrie i paral·lel es poden combinar en un circuit elèctric si cal. Per exemple, es permet connectar resistències paral·leles en sèrie a una altra resistència o al seu grup, aquest tipus es considera combinat o mixt.
En aquest cas, la resistència total es calcula sumant els valors de la connexió en paral·lel del sistema i de la connexió en sèrie. Primer cal calcular la resistència equivalent de les resistències en sèrie, i després els elements del paral·lel. Es considera una connexió en sèrie una prioritat i els circuits d'aquest tipus combinat s'utilitzen sovint en electrodomèstics i electrodomèstics.
Per tant, tenint en compte els tipus de connexions dels conductors dels circuits elèctrics i basant-se en les lleis del seu funcionament, es pot entendre completament l'essència de l'organització dels circuits de la majoria dels electrodomèstics. Amb connexions en paral·lel i en sèrie, el càlcul dels indicadors de resistència i intensitat de corrent és diferent. Coneixent els principis de càlcul i fórmules, podeu utilitzar de manera competent cada tipus d'organització de circuits per connectar elements de la millor manera i amb la màxima eficiència.
Articles semblants:
