Последовательное и параллельное соединение
В этом материале рассмотрим два основных варианта подключения нагрузок — последовательный и параллельный. Понимание этих схем помогает разобраться, как в цепи распределяются напряжение, ток и сопротивление — в практических задачах, 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 разберёмся, что меняется, когда к одному источнику подключают сразу несколько нагрузок: либо выстраивают их в цепочку одну за другой, либо разводят по отдельным веткам.
Два варианта подключения для сравнения: при последовательной схеме ток остаётся одинаковым, а напряжение распределяется по элементам; при параллельной — напряжение на ветках одинаковое, а ток делится между ними.
Последовательное соединение
Когда несколько нагрузок подключают одна за другой, через каждый элемент проходит один и тот же ток.
При этом напряжение источника делится между элементами. Чем больше элементов включено в цепь, тем меньшая доля напряжения обычно приходится на каждый из них.
Анализировать такую цепь удобно по участкам: ток везде одинаковый, а падения напряжения на элементах суммируются.
Параллельное соединение
При параллельном подключении каждая нагрузка соединяется с источником как отдельная ветка.
Поэтому на каждой ветви действует одно и то же напряжение, равное напряжению источника.
А общий ток определяется суммой токов по всем веткам: каждая нагрузка потребляет свою часть, и эти значения складываются.
Последовательное соединение на примере светодиодной ленты
Наглядный пример из практики — один сегмент стандартной светодиодной ленты 3528. Внутри сегмента три светодиода и один резистор включены последовательно.
Это означает, что через все элементы идёт одинаковый ток, а напряжение источника 12 В распределяется между ними.
Схема сегмента ленты
В пределах одного сегмента три светодиода и резистор образуют одну последовательную цепочку.
Как распределяются величины
Параллельное соединение
В реальной электрике параллельная схема встречается заметно чаще. По такому принципу подключают розетки, группы светильников, рожки люстры, автомобильные фары и множество других нагрузок.
При параллельном подключении напряжение на каждой ветке одинаковое — оно равно напряжению источника.
А ток, который должен обеспечить источник, получается суммарным: он равен сумме токов всех подключённых веток.
Коротко о последовательном
- Все элементы соединены в одну цепочку
- Ток одинаковый на всех участках
- Напряжение распределяется между нагрузками
- Если один элемент оборвётся, цепь перестанет работать целиком
Коротко о параллельном
- Каждая нагрузка подключена своей веткой
- Напряжение на ветках одинаковое
- Токи по веткам суммируются в общий ток
- Неисправность одной ветки не всегда отключает остальные
Вопросы для самопроверки
1. Есть две лампочки на 12 В, соединённые параллельно. Какое напряжение нужно подать для их питания? А что изменится, если эти же лампочки соединить последовательно?
Показать ответ
При последовательном соединении напряжение распределяется между лампами, поэтому для двух ламп по 12 В нужно примерно 24 В.
2. Какое общее сопротивление получится, если два резистора по 100 Ом соединить параллельно? А каким будет результат при последовательном соединении?
Показать ответ
При параллельном соединении двух одинаковых резисторов итоговое сопротивление будет в два раза меньше одного: 50 Ом.