Что такое «последовательные» и «параллельные» схемы?

Цепи, состоящие всего из одной батареи и одного сопротивления нагрузки, очень просто анализировать, но они не часто встречаются на практике. Обычно мы обнаруживаем цепи, в которых более двух компонентов соединены вместе.

Последовательные и параллельные схемы

Существует два основных способа соединения более двух компонентов схемы: последовательно и параллельно .

Схема последовательной конфигурации

Сначала пример последовательной схемы:

Здесь у нас есть три резистора (помечены R ₁ , R ₂ , и R ₃ ) соединены длинной цепочкой от одного вывода аккумулятора к другому. (Следует отметить, что нижний индекс - эти маленькие цифры в правом нижнем углу буквы «R» - не связаны со значениями резистора в омах. Они служат только для идентификации одного резистора от другого.)

Определяющей характеристикой последовательной цепи является то, что существует только один путь для прохождения тока. В этой схеме ток течет по часовой стрелке от точки 1 к точке 2, точке 3 к точке 4 и обратно вокруг точки 1.

Конфигурация параллельной цепи

Теперь давайте посмотрим на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

Опять же, у нас есть три резистора, но на этот раз они образуют более одного непрерывного пути для прохождения тока. Есть один путь от 1 к 2 до 7 к 8 и снова к 1. Есть еще один от 1 до 2 до 3 до 6 до 7 до 8 и снова 1. И затем есть третий путь от 1 до 2 до 3 до 4 до 5 до 6 до 7 до 8 и снова обратно к 1. Каждый отдельный путь (через R ₁ , R ₂ , и R ₃ ) называется ветвью .

Определяющей характеристикой параллельной цепи является то, что все компоненты подключены между одним и тем же набором электрически общих точек. Глядя на схематическую диаграмму, мы видим, что все точки 1, 2, 3 и 4 электрически общие. То же самое и с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также батарея подключены между этими двумя наборами точек.

И, конечно же, сложность не ограничивается простыми последовательностями и параллелями! У нас также могут быть цепи, которые представляют собой комбинацию последовательной и параллельной цепи.

Схема последовательно-параллельной конфигурации

В этой схеме у нас есть две петли для прохождения тока:одна от 1 до 2 до 5 до 6 и снова от 1 до 1, а другая от 1 до 2 до 3 до 4 до 5 до 6 и снова обратно к 1. Обратите внимание, как оба текущих пути проходят через R ₁ (от пункта 1 к пункту 2). В этой конфигурации мы бы сказали, что R ₂ и R ₃ параллельны друг другу, а R ₁ идет последовательно с параллельной комбинацией R ₂ и R ₃ .

Это всего лишь предварительный просмотр того, что будет дальше. Не волнуйся! Мы рассмотрим все эти конфигурации схем подробно, по очереди! Вы можете сразу перейти к следующим страницам, посвященным последовательным и параллельным схемам, или к разделу Что такое последовательно-параллельная схема? в главе 7.

Основы последовательного и параллельного подключения

Что такое последовательное соединение?

Основная идея «последовательного» соединения заключается в том, что компоненты соединяются встык в линию, образуя единый путь, по которому может течь ток:

Что такое параллельное соединение?

С другой стороны, основная идея «параллельного» подключения заключается в том, что все компоненты подключаются друг к другу через выводы. В чисто параллельной схеме никогда не может быть более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько компонентов подключено. Есть много путей для прохождения тока, но только одно напряжение на всех компонентах:

Конфигурации последовательных и параллельных резисторов имеют очень разные электрические свойства. Мы изучим свойства каждой конфигурации в следующих разделах.

ОБЗОР:

• В последовательной схеме все компоненты соединены встык, образуя единый путь для прохождения тока.
• В параллельной схеме все компоненты соединены друг с другом, образуя ровно два набора электрически общих точек.
• «Ветвь» в параллельной цепи - это путь для электрического тока, образованный одним из компонентов нагрузки (например, резистором).

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

• Таблица последовательно-параллельных цепей постоянного тока