یکی از ارکانی که بسیاری از مفاهیم در الکترونیک بر آن استوار است، مفهوم اتصال سری و موازی هادی ها است. دانستن تفاوت های اصلی بین این نوع اتصالات به سادگی ضروری است. بدون این، نمی توان یک نمودار را فهمید و خواند.
دستورالعمل
جریان الکتریکی در طول هادی از منبع به مصرف کننده (بار) حرکت می کند. اغلب، یک کابل مسی به عنوان هادی انتخاب می شود. این به دلیل الزامی است که روی هادی قرار می گیرد: باید به راحتی الکترون ها را آزاد کند.
صرف نظر از روش اتصال، جریان الکتریکی از مثبت به منفی حرکت می کند. در این جهت است که پتانسیل کاهش می یابد. شایان ذکر است که سیمی که جریان از آن عبور می کند نیز دارای مقاومت است. اما ارزش آن بسیار ناچیز است. به همین دلیل مورد غفلت قرار می گیرند. مقاومت هادی صفر در نظر گرفته می شود. در صورتی که هادی مقاومت داشته باشد، مرسوم است که آن را مقاومت بنامیم.
اتصال موازی
در این مورد، عناصر موجود در زنجیره توسط دو گره به هم متصل می شوند. آنها هیچ ارتباطی با گره های دیگر ندارند.به بخش هایی از زنجیره با چنین اتصالی شاخه می گویند. نمودار اتصال موازی در شکل زیر نشان داده شده است.
به زبانی قابل فهم تر، در این مورد، همه هادی ها در یک سر در یک گره و دیگری - در دوم متصل می شوند. این منجر به این واقعیت می شود که جریان الکتریکی به تمام عناصر تقسیم می شود. این رسانایی کل مدار را افزایش می دهد.
هنگام اتصال هادی ها به مدار به این ترتیب، ولتاژ هر یک از آنها یکسان خواهد بود. اما قدرت جریان کل مدار به صورت مجموع جریان هایی که از تمام عناصر عبور می کند تعیین می شود. با در نظر گرفتن قانون اهم، با محاسبات ساده ریاضی، یک الگوی جالب به دست می آید: متقابل مقاومت کل کل مدار به عنوان مجموع متقابل مقاومت های هر عنصر جداگانه تعریف می شود. فقط عناصر متصل به موازات در نظر گرفته می شوند.
اتصال سریال
در این حالت، تمام عناصر زنجیره به گونه ای به هم متصل می شوند که یک گره واحد را تشکیل نمی دهند. این روش اتصال یک اشکال قابل توجه دارد. این در این واقعیت نهفته است که اگر یکی از هادی ها خراب شود، تمام عناصر بعدی قادر به کار نخواهند بود. نمونه بارز چنین موقعیتی یک گلدسته معمولی است. اگر یکی از لامپ های آن بسوزد، کل گلدسته از کار می افتد.
اتصال سریال عناصر از این نظر متفاوت است که قدرت جریان در همه رساناها برابر است. در مورد ولتاژ مدار، برابر است بامجموع ولتاژ هر عنصر.
در این طرح، هادی ها یک به یک در مدار قرار می گیرند. و این بدان معنی است که مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های فردی مشخصه هر عنصر خواهد بود. یعنی مقاومت کل مدار برابر است با مجموع مقاومت های همه هادی ها. همین وابستگی را می توان با استفاده از قانون اهم به صورت ریاضی به دست آورد.
طرحهای مختلط
شرایطی وجود دارد که در یک مدار می توانید هم اتصال سریال و هم موازی عناصر را ببینید. در این مورد، ما از یک اتصال مختلط صحبت می کنیم. محاسبه چنین طرح هایی به طور جداگانه برای هر گروه از هادی ها انجام می شود.
بنابراین، برای تعیین مقاومت کل، باید مقاومت عناصر متصل به موازات و مقاومت عناصر متصل به صورت سری را اضافه کرد. در این مورد، اتصال سریال غالب است. یعنی در وهله اول محاسبه می شود. و تنها پس از آن مقاومت عناصر با اتصال موازی تعیین می شود.
اتصال LED
با دانستن اصول اولیه دو نوع عنصر اتصال در یک مدار، می توانید اصل ایجاد مدار برای وسایل برقی مختلف را درک کنید. یک مثال را در نظر بگیرید. نمودار سیم کشی LED ها تا حد زیادی به ولتاژ منبع جریان بستگی دارد.
با ولتاژ شبکه پایین (تا 5 ولت)، LED ها به صورت سری متصل می شوند. در این مورد، یک خازن عبوری و خطیمقاومت ها رسانایی LED ها با استفاده از تعدیل کننده های سیستم افزایش می یابد.
وقتی ولتاژ شبکه 12 ولت است، می توان از اتصال شبکه سریال و موازی استفاده کرد. در مورد اتصال سریال، از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود. اگر مداری متشکل از سه LED مونتاژ شود، می توان از تقویت کننده استفاده کرد. اما اگر مدار شامل عناصر بیشتری باشد، به یک تقویت کننده نیاز است.
در حالت دوم، یعنی هنگام اتصال موازی، لازم است از دو مقاومت باز و یک تقویت کننده (با ظرفیت بیش از 3 A) استفاده شود. علاوه بر این، اولین مقاومت قبل از تقویت کننده نصب شده است، و دومی - بعد از آن.
با ولتاژ شبکه بالا (220 ولت)، آنها به اتصال سریال متوسل می شوند. در همان زمان، تقویت‌کننده‌های عملیاتی و منابع تغذیه کاهنده نیز استفاده می‌شوند.
