La corrente nel circuito elettrico passa attraverso i conduttori dalla sorgente di tensione al carico, cioè alle lampade, agli elettrodomestici. Nella maggior parte dei casi, i fili di rame vengono utilizzati come conduttori. Un circuito può avere più elementi con diverse resistenze. Nel circuito dello strumento, i conduttori possono essere collegati in parallelo o in serie e possono esserci anche tipi misti.
Elemento schema con una resistenza chiamata resistore, la tensione di un dato elemento è la differenza di potenziale tra le estremità del resistore. La connessione elettrica parallela e in serie dei conduttori è caratterizzata da un unico principio di funzionamento, in base al quale la corrente scorre rispettivamente da più a meno, il potenziale diminuisce. Negli schemi elettrici, la resistenza del cablaggio è considerata 0, poiché è trascurabile.
La connessione in parallelo presuppone che gli elementi del circuito siano collegati alla sorgente in parallelo e siano accesi contemporaneamente. Collegamento seriale significa che i conduttori di resistenza sono collegati in sequenza rigorosa uno dopo l'altro.
Durante il calcolo, viene utilizzato il metodo di idealizzazione, che semplifica notevolmente la comprensione. Infatti, nei circuiti elettrici, il potenziale diminuisce gradualmente nel processo di spostamento attraverso il cablaggio e gli elementi che sono inclusi in un collegamento in parallelo o in serie.
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Collegamento seriale dei conduttori
Lo schema di connessione seriale implica che vengano accese in una certa sequenza, una dopo l'altra. Inoltre, la forza attuale in tutti loro è uguale. Questi elementi creano una tensione totale sul sito. Le cariche non si accumulano nei nodi del circuito elettrico, perché altrimenti si osserverebbe una variazione di tensione e corrente. Con una tensione costante, la corrente è determinata dal valore della resistenza del circuito, quindi, in un circuito in serie, la resistenza cambia se cambia un carico.
Lo svantaggio di un tale schema è il fatto che in caso di guasto di un elemento, anche il resto perde la capacità di funzionare, poiché il circuito è interrotto. Un esempio è una ghirlanda che non funziona se una lampadina si brucia. Questa è una differenza fondamentale rispetto a una connessione parallela, in cui gli elementi possono funzionare individualmente.
Il circuito in serie presuppone che, a causa della connessione a un livello dei conduttori, la loro resistenza sia uguale in qualsiasi punto della rete. La resistenza totale è uguale alla somma della riduzione di tensione dei singoli elementi della rete.
Con questo tipo di collegamento, l'inizio di un conduttore è collegato all'estremità di un altro. La caratteristica fondamentale della connessione è che tutti i conduttori sono sullo stesso filo senza rami e una corrente elettrica scorre attraverso ciascuno di essi. Tuttavia, la tensione totale è uguale alla somma delle tensioni su ciascuna. Puoi anche considerare la connessione da un punto di vista diverso: tutti i conduttori sono sostituiti da un resistore equivalente e la corrente su di esso è la stessa della corrente totale che passa attraverso tutti i resistori. La tensione totale equivalente è la somma dei valori di tensione su ciascun resistore. Questa è la differenza di potenziale attraverso il resistore.
L'uso di una connessione seriale è utile quando si desidera accendere e spegnere in modo specifico un dispositivo specifico. Ad esempio, un campanello elettrico può suonare solo quando è presente un collegamento a una fonte di tensione e un pulsante. La prima regola dice che se non c'è corrente su almeno uno degli elementi del circuito, allora non sarà sul resto. Di conseguenza, se c'è corrente in un conduttore, è negli altri. Un altro esempio potrebbe essere una torcia alimentata a batteria, che brilla solo quando c'è una batteria, una lampadina funzionante e un pulsante premuto.
In alcuni casi, uno schema seriale non è pratico. In un appartamento in cui il sistema di illuminazione è composto da molte lampade, applique, lampadari, non dovresti organizzare uno schema di questo tipo, poiché non è necessario accendere e spegnere le luci in tutte le stanze contemporaneamente. A tale scopo, è meglio utilizzare un collegamento in parallelo per poter accendere la luce nelle singole stanze.
Collegamento in parallelo di conduttori
In un circuito parallelo, i conduttori sono un insieme resistori, alcune delle quali sono assemblate in un nodo e l'altra nel secondo nodo. Si presume che la tensione nel tipo di collegamento in parallelo sia la stessa in tutte le parti del circuito. Le sezioni parallele del circuito elettrico sono chiamate rami e passano tra due nodi di collegamento, hanno la stessa tensione. Questa tensione è uguale al valore su ciascun conduttore. La somma degli indicatori, il reciproco della resistenza dei rami, è anche inversa rispetto alla resistenza di un tratto separato del circuito del circuito parallelo.
Con i collegamenti in parallelo e in serie, il sistema per il calcolo delle resistenze dei singoli conduttori è diverso. Nel caso di un circuito in parallelo, la corrente scorre attraverso i rami, il che aumenta la conduttività del circuito e riduce la resistenza totale. Quando più resistori con valori simili sono collegati in parallelo, la resistenza totale di un tale circuito elettrico sarà inferiore a un resistore un numero di volte uguale al numero di resistori nel circuito.
Ogni ramo ha un resistore e la corrente elettrica, quando raggiunge il punto di diramazione, viene divisa e diverge su ciascun resistore, il suo valore finale è uguale alla somma delle correnti su tutte le resistenze. Tutti i resistori vengono sostituiti con un resistore equivalente. Applicando la legge di Ohm, il valore della resistenza diventa chiaro: in un circuito in parallelo si sommano i valori reciproci delle resistenze sui resistori.
Con questo circuito, il valore della corrente è inversamente proporzionale al valore della resistenza. Le correnti nei resistori non sono interconnesse, quindi se uno di essi viene disattivato, ciò non influirà in alcun modo sugli altri. Per questo motivo, un tale schema viene utilizzato in molti dispositivi.
Considerando le possibilità di utilizzare un circuito in parallelo nella vita di tutti i giorni, è opportuno notare l'impianto di illuminazione dell'appartamento. Tutte le lampade e i lampadari devono essere collegati in parallelo, nel qual caso l'accensione e lo spegnimento di una di esse non pregiudica il funzionamento delle altre lampade. Aggiungendo così interruttore ogni lampadina nel ramo del circuito, è possibile accendere e spegnere la lampada corrispondente secondo necessità. Tutte le altre lampade funzionano in modo indipendente.
Tutti gli apparecchi elettrici sono collegati in parallelo ad una rete elettrica a 220 V, quindi sono collegati ad un quadro elettrico. Cioè, tutti i dispositivi sono collegati indipendentemente dalla connessione di altri dispositivi.
Leggi della serie e del collegamento in parallelo dei conduttori
Per una comprensione dettagliata nella pratica di entrambi i tipi di composti, presentiamo formule che spiegano le leggi di questi tipi di composti. Il calcolo della potenza per il collegamento in parallelo e in serie è diverso.
In un circuito in serie, c'è la stessa intensità di corrente in tutti i conduttori:
I = I1 = I2.
Secondo la legge di Ohm, questi tipi di collegamenti dei conduttori sono spiegati in modo diverso nei diversi casi. Quindi, nel caso di un circuito in serie, le tensioni sono uguali tra loro:
U1 = IR1, U2 = IR2.
Inoltre la tensione totale è uguale alla somma delle tensioni dei singoli conduttori:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
La resistenza totale del circuito elettrico è calcolata come somma delle resistenze attive di tutti i conduttori, indipendentemente dal loro numero.
Nel caso di un circuito in parallelo, la tensione totale del circuito è simile alla tensione dei singoli elementi:
U1 = U2 = U.
E la forza totale della corrente elettrica viene calcolata come somma delle correnti disponibili in tutti i conduttori posti in parallelo:
I = I1 + I2.
Per garantire la massima efficienza delle reti elettriche, è necessario comprendere l'essenza di entrambi i tipi di connessione e applicarli in modo appropriato, utilizzando le leggi e calcolando la razionalità della pratica attuazione.
Collegamento misto di conduttori
Se necessario, è possibile combinare collegamenti di resistenza in serie e in parallelo in un circuito elettrico. Ad esempio, è consentito collegare resistori paralleli in serie a un altro resistore o al loro gruppo, questo tipo è considerato combinato o misto.
In tal caso, la resistenza totale viene calcolata sommando i valori per il collegamento in parallelo nell'impianto e per il collegamento in serie. Per prima cosa devi calcolare la resistenza equivalente dei resistori in serie, quindi gli elementi del parallelo. Una connessione seriale è considerata una priorità e i circuiti di questo tipo combinato sono spesso utilizzati negli elettrodomestici e negli elettrodomestici.
Quindi, considerando i tipi di connessioni dei conduttori nei circuiti elettrici e in base alle leggi del loro funzionamento, si può comprendere appieno l'essenza dell'organizzazione dei circuiti della maggior parte degli elettrodomestici. Con connessioni parallele e in serie, il calcolo degli indicatori di resistenza e forza di corrente è diverso. Conoscendo i principi di calcolo e le formule, puoi utilizzare con competenza ogni tipo di organizzazione del circuito per collegare gli elementi nel migliore dei modi e con la massima efficienza.
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