Текстовое описание: последовательное и параллельное соединение

Последовательное и параллельное соединение элементов в электрической цепи

Элементы (проводники) в электрических цепях могут быть соединены по-разному. Они могу быть соединены последовательно, параллельно или смешанным образом.

Последовательное соединение. 

При последовательном соединении проводники, т.е. наши элементы (лампочки, моторы, светодиоды) соединяются друг с другом последовательно, то есть, начало одного проводника будет соединяться с концом другого. Элементы идут как бы друг за другом. В таком соединении нет никаких разветвлений. Через каждый из подключенных элементов будет протекать один и тот же электрический ток ( I=I1=I2=In). 

Рисунок 1 – Последовательное соединение источника питания, ключа, трех резисторов

Последовательное соединение используется, когда нужно целенаправленно включать или выключать какой-либо прибор, тогда выключатель соединяют с ним по последовательной схеме. Если электрический ток отсутствует хотя бы на одном из проводников, то его не будет и на других проводниках.

Иногда последовательное соединение не приводит к нужным целям. Например, в квартире, где много люстр, лампочек и других устройств, не следует все лампы и устройства соединять последовательно, так как никогда не требуется одновременно включать свет в каждой из комнат квартиры.

Параллельное соединение.

В этом виде схемы все проводники соединяются параллельно друг с другом. Все начала проводников объединены в одну точку, и все концы также соединены вместе. 

В отличие от последовательного соединения, при параллельном напряжение и ток на участках цепи ведут себя иначе. Сила тока всей цепи равна сумме силы тока каждого элемента цепи. (I=I1+I2+In).  

А напряжение при таком виде соединения на каждом элементе равно напряжению всей цепи (U=U1=U2=Un).

Рисунок 2 – Параллельное подключение двух ламп (А- точка соединения “начала” контактов ламп, Б- точка соединения “концов” контактов ламп)

Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором. Если воспользоваться законом Ома, можно получить выражение сопротивления.

Про закон Ома можете подробнее прочитать в дополнительных материалах. Если при последовательном соединении сопротивления складываются (R=R1+R2+Rn), то при параллельном будут складываться величины обратные им. ( 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn)

Пример. У нас в цепи 2 резистора на 100 Ом. Они подключены параллельно. Тогда суммарное сопротивление в цепи должно быть 1/R=1/100+1/100. R=50.

В бытовых условиях, лампы освещения должны быть соединены параллельно. Для того, чтобы мы могли управлять каждым источником света от индивидуального выключателя. Т.е.  при параллельном соединении мы можем, добавляя соответствующий выключатель в каждую из ветвей, включать соответствующую лампочку по мере желания. При этом такое включение или выключение одной лампы не влияет на остальные лампы.

Все электрические бытовые устройства в квартире соединены параллельно в сеть с напряжением 220 В, и подключены к распределительному щитку. Другими словами, параллельное соединение используется при необходимости подключения электрических устройств независимо друг от друга.

Дополнительные материалы:

https://zaochnik-com.ru/blog/zakon-oma-dlya-chajnikov/ – Закон ома

https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/posledovatelnoe-i-parallelnoe-soedinenie/ – Последовательное и параллельное соединение