Послідовне і паралельне з'єднання в електротехніці — два основних (є ще інші, які походять із них) способи з'єднання елементів електричного кола.
За послідовного з'єднання, всі елементи пов'язані один з одним так, що ділянка кола не має жодного вузла. У разі паралельного з'єднання, всі вхідні в коло елементи, об'єднані двома вузлами і не мають залежності від інших вузлів.
Послідовне і паралельне з'єднання провідників | |
Послідовне і паралельне з'єднання провідників у Вікісховищі |
Елементи (складники) електричного кола або електронної схеми, може бути з'єднано послідовно, паралельно або послідовно-паралельно. Елементи сполучені послідовно, з'єднуються вздовж одного провідного шляху, тож один і той же струм тече крізь всі складники, водночас відбувається спад напруги на кожному з опорів. У паралельному колі, сума напруг, які приходяться на кожен окремий елемент (опір), дорівнює напрузі джерела. Елементи, з'єднані паралельно, сполучаються декількома шляхами, так що струм може розділитися; разом з тим на кожен складник подається однакова напруга.
Схема, яка утворена винятково з послідовно з'єднаних складників, називається послідовною схемою; тоді як та, що з'єднана повністю паралельно, називається паралельною схемою (колом).
В послідовному колі струм, який протікає крізь кожен зі складників, однаковий, а напруга кола, є сумою окремих спадів напруги на кожному елементі. У паралельному колі напруга на кожному зі складників однакова, а загальний струм являє собою суму струмів котрі протікають крізь кожен елемент.
У послідовному колі кожен складник (наприклад лампочка ялинкової гірлянди або опір 500 Ом на схемі вище) має працювати, щоби коло було робочим. Якщо в послідовному колі виходить з ладу одна лампа (резистор), вся схема не працює. У паралельних колах, кожна лампочка (або опір 500 Ом на наведеному у передмові рисунку) має власну схему, так що всі, крім однієї лампи, можуть вийти з ладу, а остання все одно буде світити.
При послідовному з'єднанні провідників сила струму у всіх провідниках однакова:
Повна напруга в колі при послідовному з'єднанні, або напруга на полюсах джерела струму, дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола:
Загальний активний опір усієї ділянки кола дорівнює сумі опорів:
Котушки індуктивності підпорядковуються тому ж закону: загальна індуктивність послідовно з'єднаних котушок індуктивності дорівнює сумі їх окремих індуктивностей:
Коли котушок індуктивності більше двох, взаємна індуктивність між кожною із них та спосіб впливу котушок одна на одну, ускладнюють розрахунок. Для більшої кількості котушок загальна сукупна індуктивність визначається сумою всіх взаємних індуктивностей між різними котушками, разом із взаємною індуктивністю кожної даної котушки з самою собою, яку називають самоіндукцією або просто індуктивністю. Для трьох котушок існує шість взаємних індуктивностей. , , та , і . Є також три самоіндукції трьох котушок: , і .
Отже загальна індуктивність трьох котушок індуктивності:
Відповідно до принципу взаємності = , останні дві групи можна об'єднати. Перші три члени є сумою власних індуктивностей різних котушок. Формула легко поширюється на будь-яку кількість послідовних котушок із взаємним зв'язком. Спосіб розрахунку можна застосовувати для визначення власної індуктивності великих котушок дроту будь-якої форми поперечного перерізу, шляхом обчислення суми взаємних індуктивностей кожного витка дроту в котушці з кожним іншим витком, оскільки у такій котушці всі витки послідовні.
Конденсатори дотримуються того самого закону, лише з використанням зворотних величин. Загальна ємність послідовно з’єднаних конденсаторів дорівнює зворотній величині суми зворотних величин їхніх окремих ємностей:
Праворуч: схема кількох конденсаторів, з'єднаних встик (послідовно), крізь кожен з яких проходить однаковий струм.
Два або більше послідовно з'єднаних вимикача утворюють логічне І; електричне коло проводить струм лише тоді, коли всі вимикачі замкнені. Див. І (логічний вентиль).
У разі послідовного з'єднання, наприклад трубчастих електронагрівників (ТЕН-ів), їхня загальна електрична потужність зменшується в рази, відповідно до кількості сполучених нагрівальних елементів, наприклад для двох: R = 2r, p = p/2.Тобто два послідовно з'єднані електронагрівачі на 230 В, потужністю 1000 Вт кожен, які працюють від 230 В (тобто на кожен припадатиме 115 вольт), здатні виробити 500 Вт - отже вдвічі меншу за потужність одного ТЕН-а, або вчетверо меншу від їхньої загальної потужності.
У разі паралельного з'єднання, спад напруги між двома вузлами, що поєднують елементи кола, однаковий для всіх складників. Водночас величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно з'єднаних провідників.
Сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів в окремих паралельно з'єднаних провідниках:
Напруга на ділянках кола і на кінцях всіх паралельно з'єднаних провідників одна й та ж:
Опір ділянки визначається із рівняння — провідність ділянки є сумою провідностей елементів:
This article uses material from the Wikipedia Українська article Послідовне і паралельне з'єднання провідників, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Вміст доступний на умовах CC BY-SA 4.0, якщо не вказано інше. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Українська (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.