Струја у електричном колу пролази кроз проводнике од извора напона до оптерећења, односно до лампи, апарата. У већини случајева, бакарне жице се користе као проводници. Коло може имати неколико елемената са различитим отпорима. У колу инструмента проводници могу бити повезани паралелно или серијски, а могу бити и мешовити типови.
Елемент шема са отпором који се назива отпорник, напон датог елемента је разлика потенцијала између крајева отпорника. Паралелно и серијско електрично повезивање проводника карактерише један принцип рада, према којем струја тече од плуса до минуса, респективно, потенцијал се смањује. На дијаграмима ожичења, отпор ожичења се узима као 0, пошто је занемарљив.
Паралелно повезивање подразумева да су елементи кола паралелно повезани са извором и да се истовремено укључују. Серијско повезивање значи да су отпорни проводници повезани у строгом редоследу један за другим.
Приликом израчунавања користи се метод идеализације, који умногоме поједностављује разумевање. У ствари, у електричним колима, потенцијал се постепено смањује у процесу кретања кроз ожичење и елементе који су укључени у паралелну или серијску везу.
Садржај
Серијско повезивање проводника
Шема серијске везе подразумева да се они укључују у одређеном низу, један за другим. Штавише, тренутна снага у свима је једнака. Ови елементи стварају укупан напон на локацији. Наелектрисања се не акумулирају у чворовима електричног кола, јер би се у супротном уочила промена напона и струје. Са константним напоном, струја је одређена вредношћу отпора кола, стога, у серијском колу, отпор се мења ако се промени једно оптерећење.
Недостатак такве шеме је чињеница да у случају квара једног елемента, остали такође губе способност функционисања, пошто је коло прекинуто. Пример је венац који не ради ако прегори једна сијалица. Ово је кључна разлика у односу на паралелну везу, где елементи могу да раде појединачно.
Серијско коло претпоставља да је због једнослојне везе проводника њихов отпор једнак у било којој тачки мреже. Укупан отпор једнак је збиру смањења напона појединих елемената мреже.
Са овом врстом везе, почетак једног проводника је повезан са крајем другог. Кључна карактеристика везе је да су сви проводници на истој жици без грана, а кроз сваки од њих тече по једна електрична струја. Међутим, укупан напон је једнак збиру напона на сваком. Такође можете размотрити везу са друге тачке гледишта - сви проводници су замењени једним еквивалентним отпорником, а струја на њему је иста као и укупна струја која пролази кроз све отпорнике. Еквивалентни укупни напон је збир вредности напона на сваком отпорнику. Ово је разлика потенцијала преко отпорника.
Коришћење серијске везе је корисно када желите да посебно укључите и искључите одређени уређај. На пример, електрично звоно може да звони само када постоји веза са извором напона и дугметом. Прво правило каже да ако нема струје на барем једном од елемената кола, онда је неће бити ни на осталим. Сходно томе, ако постоји струја у једном проводнику, она је у осталим. Други пример би била батеријска лампа, која светли само када постоји батерија, исправна сијалица и притиснут тастер.
У неким случајевима, серијска шема није практична. У стану у коме се систем осветљења састоји од много лампи, свијећњака, лустера, не би требало да организујете шему овог типа, јер нема потребе да истовремено палите и искључујете светла у свим просторијама. У ту сврху је боље користити паралелну везу како би се могло укључити светло у појединачним просторијама.
Паралелно повезивање проводника
У паралелном колу проводници су скуп отпорници, чији су неки крајеви састављени у један чвор, а други - у други чвор. Претпоставља се да је напон у паралелном типу везе исти у свим деловима кола. Паралелни делови електричног кола називају се гране и пролазе између два спојна чвора, имају исти напон. Овај напон је једнак вредности на сваком проводнику. Збир индикатора, реципрочан отпор грана, такође је инверзан у односу на отпор посебног дела кола паралелног кола.
Код паралелних и серијских веза систем за прорачун отпора појединих проводника је другачији. У случају паралелног кола струја тече кроз гране, чиме се повећава проводљивост кола и смањује укупан отпор. Када је неколико отпорника сличних вредности спојено паралелно, укупни отпор таквог електричног кола биће мањи од једног отпорника више пута једнак броју отпорника у колу.
Свака грана има један отпорник, а електрична струја, када достигне тачку гранања, дели се и дивергира сваком отпорнику, њена коначна вредност је једнака збиру струја на свим отпорима. Сви отпорници се замењују једним еквивалентним отпорником. Применом Охмовог закона, вредност отпора постаје јасна - у паралелном колу, вредности реципрочне отпорности на отпорницима се сумирају.
Код овог кола, вредност струје је обрнуто пропорционална вредности отпора. Струје у отпорницима нису међусобно повезане, тако да ако се један од њих искључи, то ни на који начин неће утицати на остале. Из тог разлога, таква шема се користи у многим уређајима.
Узимајући у обзир могућности коришћења паралелног кола у свакодневном животу, препоручљиво је напоменути систем осветљења стана. Све лампе и лустери морају бити повезани паралелно, у ком случају укључивање и искључивање једне од њих не утиче на рад осталих лампи. Тако додајући прекидач сваку сијалицу у грани струјног кола, можете укључити и искључити одговарајућу лампу по потреби. Све остале лампе раде независно.
Сви електрични апарати су прикључени паралелно на мрежу од 220 В, а затим се спајају на централу. То јест, сви уређаји су повезани без обзира на везу других уређаја.
Закони редног и паралелног повезивања проводника
За детаљно разумевање у пракси обе врсте једињења, представљамо формуле које објашњавају законитости ових врста једињења. Прорачун снаге за паралелну и серијску везу је другачији.
У серијском колу, постоји иста јачина струје у свим проводницима:
И = И1 = И2.
Према Омовом закону, ове врсте веза проводника се различито објашњавају у различитим случајевима. Дакле, у случају серијског кола, напони су једнаки један другом:
У1 = ИР1, У2 = ИР2.
Поред тога, укупан напон је једнак збиру напона појединачних проводника:
У = У1 + У2 = И(Р1 + Р2) = ИР.
Укупан отпор електричног кола израчунава се као збир активних отпора свих проводника, без обзира на њихов број.
У случају паралелног кола, укупан напон кола је сличан напону појединих елемената:
У1 = У2 = У.
А укупна снага електричне струје израчунава се као збир струја које су доступне у свим проводницима који се налазе паралелно:
И = И1 + И2.
Да би се обезбедила максимална ефикасност електричних мрежа, потребно је разумети суштину обе врсте веза и на одговарајући начин их применити, користећи законе и израчунавајући рационалност практичне имплементације.
Мешовита веза проводника
Серијски и паралелни отпорни спојеви могу се комбиновати у једном електричном колу ако је потребно. На пример, дозвољено је повезивање паралелних отпорника у серију на други отпорник или њихову групу, овај тип се сматра комбинованим или мешовитим.
У том случају, укупни отпор се израчунава узимајући збир вредности за паралелну везу у систему и за серијску везу. Прво треба израчунати еквивалентни отпор отпорника у серији, а затим и елементе паралеле. Серијска веза се сматра приоритетом, а кола овог комбинованог типа се често користе у кућним апаратима и апаратима.
Дакле, с обзиром на врсте веза проводника у електричним колима и на основу закона њиховог функционисања, може се у потпуности разумети суштина организације кола већине електричних апарата за домаћинство. Код паралелних и серијских веза, прорачун отпора и индикатора јачине струје је другачији. Познавајући принципе израчунавања и формуле, можете компетентно користити сваку врсту организације кола за повезивање елемената на најбољи начин и са максималном ефикасношћу.
Слични чланци:
