Электроника:Постоянный ток/Последовательные и параллельные электрические цепи/Что такое «последовательные» и «параллельные» электрические цепи

←Последовательные и параллельные электрические цепи→

Содержание

Теория

Практика

Проверка знаний

Рецепты

Эксперименты

Резерв

Резерв

Резерв

Резерв

Перевод: Макаров В. (valemak)

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Что такое «последовательные» и «параллельные» электрические цепи

Цепи, состоящие всего из одной батареи и одного резистора, легко анализировать, но на практике редко бывает всё настолько просто. Куда чаще встречаются схемы, в которых соединено более двух элементов.

Последовательные и параллельные электрические цепи

Существует два основных способа соединить элементы цепи, в количестве более двух: последовательное соединение и параллельное.

Конфигурация последовательной цепи

Пример схемы для последовательной электрической цепи:

На данной схеме три резистора (обозначенные как R₁, R₂ и R₃), соединенные в один ряд от одного вывода батареи к другому. (Также отметим, что нижние индексы в правых нижних углах букв «R» не связаны со значениями резисторов в омах. Это для того, чтобы отличать резисторы друг от друга и только.)

Главной особенностью последовательной цепи является то, что для прохождения тока есть только один путь. В данной схеме ток течёт по часовой стрелке от точки 1 к точке 2, затем к точке 3, далее к точке 4 и возвращается в точку 1.

Конфигурация параллельной цепи

Теперь взглянем на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

И тут также три резистора, но на этот раз для тока не один, а несколько путей прохождения. Один из путей – от точки 1 до точки 2, затем от точки 2 до точки 7, далее до точки 8 и затем возвращение в точку 1. Другой путь – из точки 1 в точку 2, потом в точку 3, затем в точку 6, после чего в точку 7, потом в точку 8, и снова в точку 1. И, наконец, есть третий путь – от точки 1 до точки 2, затем в точку 3, затем в точку 4, затем в точку 5, затем в точку 6, затем в точку 7, затем в точку 8 и финальное закольцовывание в точке 1. Каждый отдельный путь (через R₁, R₂ и R₃) называется ветвью.

Основной особенностью параллельной цепи является то, что все элементы подключены между одними и теми же наборами общих точек. Глядя на принципиальную схему, мы видим, что все точки 1, 2, 3 и 4, через которые проходит электрический ток, общие для элементов цепи. То же самое и с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также источник питания подключены между этими двумя наборами общих точек.

И, конечно же, соединения бывают не только последовательными и параллельными! Это также могут быть цепи, представляющие собой комбинацию из последовательной и параллельной цепи.

Конфигурация последовательно-параллельной цепи

В этой схеме у нас есть две ветви для протекания тока. Одна ветвь от 1 до 2, затем до 5, затем до 6 и снова до 1. Вторая – от 1 до 2, затем до 3, затем до 4, затем до 5, затем до 6 и возвращение к 1. Обратите внимание, что по обоим путям ток проходят через R₁ (от точки 1 к точке 2). В этой конфигурации можно сказать, что R₂ и R₃ параллельны друг другу, а R₁ расположен последовательно по отношению к параллельной комбинацией R₂ и R₃.

Это беглое ознакомление с тем, что будет дальше. Однако причин переживать нет! Все эти конфигурации схем будут рассмотрены подробно, по очереди! Можно сразу перейти к следующим разделам, посвященным последовательным, параллельным и последовательно-параллельным схемам.

Основы последовательного и параллельного соединения

Что такое последовательное соединение?

Основная идея последовательного соединения состоит в том, что элементы соединяются друг за другом в одну линию, образуя единственный путь, по которому течёт ток:

Что такое параллельное соединение?

С другой стороны, основная идея параллельного соединения заключается в том, что элементы подключаются друг к другу через узлы. В чисто параллельной схеме никогда не может быть более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько элементов составляют цепь. Для прохождения тока есть несколько путей, но при этом напряжение одинаково для всех элементов:

Конфигурации последовательных и параллельных резисторов сильно отличаются по электрическим свойствам. В следующих разделах мы рассмотрим свойства каждой конфигурации.

Итог

• В последовательной цепи все компоненты соединены в одну линию, образуя единый путь для прохождения тока.
• В параллельной схеме все элементы соединены друг с другом таким образом, что образуют ровно два набора электрически общих точек.
• «Ветвь» в параллельной цепи – отдельный путь для электрического тока, образованный одним из элементов нагрузки (например, резистором).

Внешние ссылки

←Последовательные и параллельные электрические цепи→