Fordeler og ulemper ved en parallell krets

Innhold

• Hva er en parallell tilkobling?
• Beregning av serier og parallelle ekvivalente motstander
• Fordeler med en parallell tilkobling

Når de kobles sammen i en serie, er komponenter ordnet etter hverandre som togbiler. Batteriet fører strøm gjennom seriekretsen, som er en lukket sløyfe, så strømmen må være den samme gjennom hver motstand.

Tenk på batteriet som en pumpestasjon, strøm som vann og motstandene som hus. Denne kretsen er som et nabolag der vann pumpes gjennom alle husene i rekkefølge til det endelig kommer tilbake til pumpestasjonen. I dette tilfellet må den samme mengden vann strømme gjennom hvert hus.

Ohms lov angår spenning, strøm og motstand og kan uttrykkes som:

V = I × R

Hvor:

V = Spenning over en motstand

I = Strøm gjennom motstanden

R = Motstand

Hvis strømmen er den samme gjennom alle motstandene i serien, indikerer Ohms lov at spenningen over en individuell komponent kan variere, avhengig av dens motstand.

Hva er en parallell tilkobling?

I motsetning til i en parallell krets er motstander eller enheter koblet som en stige. En parallell krets er som et nabolag der hvert hus ligger på sin egen gren av vannlinjen og kan trekke en annen mengde vann uten å påvirke de andre.

Ohms lov, uttrykt for å beregne strøm, er: I = V / R. Når parallelle motstander er koblet til en spenningsforsyning, har hver komponent den samme spenningen over seg, men kan trekke ulik strøm, igjen avhengig av den enkelte motstand.

Beregning av serier og parallelle ekvivalente motstander

En seriesamling av motstander R₁, R₂, R₃,. . . tilsvarer en enkelt motstand, Rs, lik summen av alle motstandene:

R_s = R₁ + R₂ + R₃ + . . .

Som et resultat øker alltid en ekstern motstand når du setter en motstand i en seriekrets.

Motstand R₁, R₂, R₃,. . . parallelt fungerer også som en enkelt motstand, men beregningen av ekvivalent motstand R_p er mer komplisert, gitt av:

1 / R_p = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + . . .

Å legge til en motstand parallelt med en krets alltid avtar den tilsvarende motstanden. Dette forholdet har interessante implikasjoner når det gjelder å bestemme ulempene eller fordelene ved en parallell krets.

Fordeler med en parallell tilkobling

Ulempene eller fordelene med en parallell kombinasjon av elementer avhenger av situasjonen. Hus er for eksempel kablet slik at elektriske apparater kan brukes parallelt. Når et kjøleskap er koblet til et kjøkkenuttak, bruker det strøm uten å påvirke spenning eller strøm i resten av huset - og påvirker derfor ikke driften av noe annet apparat. Dette er en av fordelene med en parallell forbindelse.

Pærene på en streng med moderne julelys er også koblet parallelt. Hvis en pære brenner ut, blir det en åpen krets som ikke påvirker de andre pærene. Resten av strengen forblir opplyst. Fordi den enkle mørke pæren umiddelbart er åpenbar, kan den lett bli funnet og erstattet - igjen en fordel med en parallell krets.

Julelys i gammel stil ble koblet i serie, og en utbrent pære stoppet strøm gjennom hele strengen, og slukket alle lysene. Tenk hvor vanskelig det ville være å finne den ene dårlige pæren!

Ulempen med en parallellforbindelse blir tydelig med en kortslutning, for eksempel når noen setter fast en ledning mellom de to kontaktene til en stikkontakt. En kortslutning har veldig lav motstand, som igjen får strømmen i kretsløpet til å øke enormt, og smell! Gnister flyr og ledningene varmes opp, muligens forårsaker brann.

Heldigvis blåser sikringen og blir en åpen krets. Fordi den er i serie med ledningene, gjør sikringen sin jobb og stopper strømmen før noe kan bli skadet.