Eden od stebrov, na katerih temeljijo številni koncepti v elektroniki, je koncept serijske in vzporedne povezave vodnikov. Preprosto je treba poznati glavne razlike med temi vrstami povezav. Brez tega ne moremo razumeti in prebrati niti enega diagrama.
Smernice
Električni tok se giblje vzdolž prevodnika od vira do porabnika (obremenitev). Najpogosteje je kot prevodnik izbran bakreni kabel. To je posledica zahteve, ki je postavljena na prevodnik: mora zlahka sprostiti elektrone.
Ne glede na način povezave se električni tok premika iz plusa v minus. V tej smeri se potencial zmanjšuje. Ne smemo pozabiti, da ima žica, skozi katero teče tok, tudi upor. Toda njegova vrednost je zelo majhna. Zato so zanemarjeni. Predpostavlja se, da je upor prevodnika enak nič. V primeru, da ima vodnik upor, ga običajno imenujemo upor.
Vzporedna povezava
V tem primeru so elementi, vključeni v verigo, med seboj povezani z dvema vozliščema. Nimajo povezave z drugimi vozlišči. Odseki verige s takšno povezavo se imenujejo veje. Diagram vzporedne povezave je prikazan na spodnji sliki.
V bolj razumljivem jeziku, v tem primeru so vsi vodniki povezani na enem koncu v enem vozlišču, drugi pa v drugem. To vodi do dejstva, da je električni tok razdeljen na vse elemente. To poveča prevodnost celotnega vezja.
Pri povezovanju vodnikov v vezje na ta način bo napetost vsakega od njih enaka. Toda trenutna moč celotnega vezja bo določena kot vsota tokov, ki tečejo skozi vse elemente. Ob upoštevanju Ohmovega zakona s preprostimi matematičnimi izračuni dobimo zanimiv vzorec: recipročna vrednost celotnega upora celotnega vezja je opredeljena kot vsota recipročnih vrednosti uporov vsakega posameznega elementa. Upoštevajo se samo vzporedno povezani elementi.
serijska povezava
V tem primeru so vsi elementi verige povezani tako, da ne tvorijo enega samega vozlišča. Ta način povezave ima eno pomembno pomanjkljivost. Leži v tem, da če eden od vodnikov odpove, vsi nadaljnji elementi ne bodo mogli delovati. Osupljiv primer takšne situacije je navaden girlanda. Če ena od žarnic v njej pregori, potem celoten girlanda preneha delovati.
Serijska povezava elementov se razlikuje po tem, da je jakost toka v vseh vodnikih enaka. Kar zadeva napetost vezja, je enakavsota napetosti posameznih elementov.
V tej shemi so vodniki vključeni v vezje enega za drugim. In to pomeni, da bo upor celotnega vezja vsota posameznih uporov, značilnih za vsak element. To pomeni, da je skupni upor vezja enak vsoti uporov vseh prevodnikov. Enako odvisnost je mogoče izpeljati matematično z uporabo Ohmovega zakona.
Mešane sheme
Obstajajo situacije, ko lahko na istem vezju vidite tako serijsko kot vzporedno povezavo elementov. V tem primeru govorimo o mešani povezavi. Izračun takšnih shem se izvede ločeno za vsako skupino vodnikov.
Za določitev skupnega upora je treba sešteti upor vzporedno povezanih elementov in upor zaporedno povezanih elementov. V tem primeru prevladuje serijska povezava. To pomeni, da se izračuna na prvem mestu. In šele po tem se določi upor elementov z vzporedno povezavo.
Povezovanje LED
Poznavanje osnov dveh vrst povezovalnih elementov v vezju lahko razumete princip ustvarjanja vezij za različne električne aparate. Razmislite o primeru. Shema ožičenja LED diod je v veliki meri odvisna od napetosti tokovnega vira.
Pri nizki omrežni napetosti (do 5 V) so LED diode povezane zaporedno. V tem primeru prehodni kondenzator in linearniupori. Prevodnost LED diod se poveča z uporabo sistemskih modulatorjev.
Ko je omrežna napetost 12 V, lahko uporabite tako serijsko kot vzporedno omrežno povezavo. V primeru serijske povezave se uporabljajo stikalni napajalniki. Če je sestavljeno vezje s tremi LED diodami, se lahko ojačevalnik opusti. Če pa bo vezje vključevalo več elementov, je potreben ojačevalnik.
V drugem primeru, to je pri vzporedni povezavi, je treba uporabiti dva odprta upora in ojačevalnik (z zmogljivostjo več kot 3 A). Poleg tega je prvi upor nameščen pred ojačevalnikom, drugi pa po.
Pri visoki omrežni napetosti (220 V) se zatečejo k serijski povezavi. Hkrati se dodatno uporabljajo operacijski ojačevalniki in padajoči napajalniki.
