Как правильно подключать розетки последовательно или параллельно


Последовательное и параллельное подключение розеток

Выполнение рутинных бытовых обязанностей существенно облегчают многочисленные технические устройства и оборудование. «Неутомимые труженики» освещают помещения, стирают, взбивают, пекут, моют посуду вместо нас. Однако просто купить их недостаточно, технику требуется грамотно подключить, согласитесь.

Вспомните, сколько негативных эмоций вызывает сработавший автомат, отключивший линию из-за перегруза в крайне неподходящий момент. Совсем немного удовольствия доставляет испорченный бойлер, компьютер, холодильник. А ведь перечисленные неприятности можно банально предупредить и вообще исключить, в чем мы с удовольствием готовы помочь.

Для этого нужно всего лишь выяснить, как производится параллельное и последовательное подключение розеток для домашней техники, в каких случаях применяются схемы «шлейфом» и «звездой». С этой весьма полезной информацией ознакомит предложенная нами статья.

Содержание статьи:

Способы подключения розеток

Сегодня подключение розеток осуществляют двумя способами: в первом обустраивается для каждой точки отдельная линия электропроводки, во втором – к одной ветке подключается сразу несколько точек.

Тип устанавливаемых розеток тесно связан со разновидностью разводки: используются ли однофазные розетки, оснащенные заземлением или без него, либо же устанавливаются трехфазные устройства для запитки приборов, которые работают при сети напряжением в 380Вольт.

Преобладающее большинство технических устройств, нуждающихся в подключении к электроснабжению, расположено или приурочено к кухне и ванной комнате:

Галерея изображений

Фото из

Кухня - помещение, в котором используются электроприборы, подключаемые как к отдельным, так и к общим силовым линиям

Электрооборудованием, различающимся по мощности, оснащаются ванные комнаты и совмещенные санузлы

Если в последовательно подключенную цепь розеток подключить мощный прибор совместно с другими, электропроводка и розетка перегорит

Маломощные потребители запитываются от силовых точек, подключенных последовательно, один за другим, т.е. по схеме шлейфом

Для работы фена, электрической зубной щетки, электробритвы, машинки для стрижки волос силовые точки устраивают по шлейфовой схеме

Стиральную машину, гидромассажную систему ванны джакузи, электронную крышку биде и т.д. запитывают от отдельной силовой линии, проложенной параллельно

Аналогичная схема действует при установке розеток на кухне. Параллельную проводку сооружают для холодильников, СВЧ, мощных кофемашин

Электрические чайники, тостеры, миксеры, кофемолки, хлебопечки работают от розеток, подключенных последовательно - шлейфом

Кухня - место установки мощных потребителей

Электрооборудование в ванных и санузлах

Перегорание розетки от превышения нагрузки

Подключение розеток шлейфом

Фен как прибор для питания от шлейфовой розетки

Отдельная силовая линия для стиральной машины

Шлейфовая схема установки розеток на кухне

Маломощные кухонные потребители шлейфовых линий

Розетки для мощных потребителей, например, электрических духовых шкафов или бойлеров, подключают отдельной линией. По возможности используют при монтаже цельные куски кабеля, лишенные каких-либо соединений. Электролинии прокладываются по отдельности от щитка до каждой точки, что несколько напоминает по схеме исходящие от звезды лучи.

При необходимости подключения каждого такого потребителя запитываемая точка должна выдерживать номинальный ток в 16 – 32А. На ток с таким же показателем рассчитан и стоящий на входе .

Шлейфовое подключение выбирают в том случае, если необходимо запитать электрические розетки одной группы. Эти группы формируются в соответствии с расположением по дому приборов.

Розетки с отдельными линиями – единственно верный вариант для обслуживания мощных бытовых приборов типа стиральной машинки или электроплиты

Способ предполагает соединение всех элементов к общей питающей линии электропроводки.

Чтобы свести на «нет» риск выведения из строя сразу нескольких точек, мастера рекомендуют в одну систему включать не более двух-трех розеток. Этот момент четко прописан в СП 31-110-2003: подключать шлейфом допускается до трех дополнительных электроприемников.

Существенным «минусом» такой схемы является то, что при случайном повреждении одной из жил в месте контакта перестают работать все следующие за ней элементы

Единственное условие – чтобы суммарная нагрузка по току не превышала в два раза значение рабочего номинального тока первого (головного) электроприемника.

Но, при любом раскладе, созданная подобным образом цепь рассчитана на нагрузку, суммарный показатель которой не превышает 16А. При несоблюдении условий эксплуатации велика вероятность создания аварийных ситуаций.

При подключении розеток вовсе не обязательно применять чистый тип разводки. При грамотном подходе их можно комбинировать, например, довести питающий кабель до . А после нее направить один кабель в виде шлейфа, другой же подвести отдельно к точке запитки мощного оборудования в доме.

Количество проложенных от щитка питающих линий зависит от того, сколько маршрутов электропроводки предполагается проложить.

Для подключения электрокамина мощностью в 2кВт стоит предусмотреть отдельную независимую розетку, утюг же смело можно запитывать от точек, соединенных шлейфовым способом

Независимо от типа выбранного способа электропроводку можно выполнять в одном из двух вариантов:

  • открытый – предполагает прокладку проводов на поверхности стены;
  • закрытый – предполагает выдалбливание каналов для прокладки силовых линий в бетонных и кирпичных стенках, выборку канала в древесине для прокладки кабеля, затянутого в гофротрубу.

Открытый вариант удобнее и проще относительно не только монтажа, но и обслуживания и контроля. Но относительно эстетического аспекта открытый провод не всегда уместен. Да и к тому же «съедает» часть полезной площади: сверху кабеля невозможно повесить полку или придвинуть вплотную к стене мебель.

При открытом способе монтажа для защиты РЕ проводника от механических повреждений и придания ему большей презентабельности используют кабель-каналы, либо же плинтусы из пластика

Внутреннее пространство большинства имеет перегородки, между которыми удобно размещать провода. Контроль за состоянием трассы осуществляют через верхнюю съемную часть.

Закрытый вариант проводки удобен тем, что исключает возможность случайного повреждения кабеля, делая его при этом незаметным для окружающих.

Чтобы минимизировать необходимость «раскурочивания» стен для создания штроб, закрытую проводку выполняют на этапе строительных или ремонтных работ до момента выполнения отделки

Но «невидимость» закрытой проводки способна сыграть и злую шутку при попытке «забить гвоздь». Поэтому существует негласное правило: провода прокладывать относительно розеток строго вертикально или горизонтально.

Особенности монтажа шлейфового подключения

Как уже отмечалось, шлейфовый способ применяют для соединения розеток, находящихся в одной группе, которые запитывают маломощные приборы, такие как компьютер, аудиотехника…

Этот тип подключения экономически выгоднее и технически проще. Ведь для его реализации нет нужды прокладывать много кабелей и задействовать дополнительные защиты. Но стоит отметить, что каждая дополнительная точка созданной цепи будет делать ее более уязвимой.

К примеру, мы знаем, что номинальный ток на одну розетку не должен превышать 16А. Если к одной точке подключить такую нагрузку, то ничего страшного не случится. Но при включении такой нагрузки хотя бы на 2-3 розетки одной линии ее суммарные показания возрастут, как следствие – питающий кабель может не выдержать.

Ключевым условием шлейфового подключения является то, что сечение проводников перемычек будет соответствовать проводникам основной питающей линии

Согласно ПУЭ при шлейфовом соединении не допускается разрывать РЕ проводник защитного заземляющего провода. Его контур в любом случае должен оставаться неразрывным.

Снизить материальные затраты при подведении РЕ проводника к розеткам помогает применение одного из технических решений:

Монтаж с использованием соединителей

Этот тип соединения выбирают при необходимости подключить розетки, которые располагаются практически вплотную друг к другу.

При шлейфовом подключении магистральный провод, подведенный от силового щитка, поступает к посадочному месту многоместного подрозетника. От него он запитывает первую розетку, от которой через собственные контакты питание идет ко второй розетке, от второй – к третьей.

Все жилы проводника: синяя для нулевого «нулевого», красно-коричневая для «фазного» и желто-зеленая для «заземления» – подключаются параллельно

При монтаже шлейфом приходящий и уходящий кабели соединяют непосредственно на контактной части устройства. По этой причине мастера рекомендуют использовать модели, оснащенные плоским пружинным контактом.

На крайний случай подойдут образцы, контакты которых выполнены в виде прижимаемой болтом пластины. Вовсе не подходят для этой цели устройства, в которых роль контакта исполняет обыкновенный болт.

Одним из обязательных эксплуатационных требований при подключении розеток шлейфом является необходимость снижения переходного сопротивления в цепи между контактными клеммами розетки и контактами электрической вилки.

Для достижения желаемого эффекта клеммам придают формы, которые позволяют увеличить площадь самих контактов, а также силу их сжатия. Сегодня для монтажа защитного нуля часто используют соединители типа «Scotchlok». Клипсовый соединитель этого типа оснащен врезными контактами.

Для создания ответвления клипсовый соединитель монтируют внутри установочной коробки, размещая между днищем устройства и розеточным механизмом

Чтобы использовать клипсовый соединитель, следует выбирать изделия, в которых предусмотрено дополнительное пространство для его размещения.

Через контакт первой розетки подводят фазный провод питающего кабеля и РЕ проводник шлейфа, поступающего дальше на вторую розетку. На втором контакте – нулевые провода питающего кабеля и шлейф ко второй розетке. По такому же принципу выполняют подключение к третьей и последующей розетке, если ее наличие предусматривала схема силовой разводки.

Согласно ПУЭ п.1.7.144 для подключения открытой проводящей части устройства к нулевому или заземляющему проводнику, необходимо производить ответвление в полости предназначенных для этой цели корпусов электроустановочных изделий. К числу таковых относятся и розетки.

Главная задача при подключении розеток, оборудованных заземлением – обеспечить элементов на протяжении всей линии. Ведь если контакт заземления по какой-либо причине перегорит в головной питающей розетке, все остальные участники цепи утратят защитный ноль. А потому при необходимости ответвления заземляющей жилы применяют самый надежный тип соединений – опрессовку.

Чтобы выполнить опрессовку очищенные концы проводов заводят в полость специальной металлической гильзы и обжимают с помощью ручных пресс-клещей

Способ предполагает помимо применения обычной скрутки проводов дополнительное изолирование и опрессовывание их концов с помощью гильзы. Это обеспечивает бесперебойный контакт элементов цепи и ее высокую механическую прочность.

Установка дополнительной распределительной коробки

Этот способ предполагает установку рядом со шлейфом розеток скоммутированной со щитком ответвительной коробки либо же соединительной колодки. При этом кабель разветвляется в распределительной коробке на участке до подведения к подрозетнику.

Применение дополнительной ответвительной коробки для РЕ-проводников также позволяет провести подключение заземляющий контактов параллельно при разводке розеток шлейфом

Соединения внутри ответвительной коробки, ведущие к каждой розетке, чаще всего выполняются посредством сварки. Изолированные концы всех проводников рекомендуется укладывать в распределительных коробках так, чтобы они не пересекались и не соприкасались между собой.

Планируя в дальнейшем от распределительной коробки делать новые подключения, на этапе монтажа стоит оставить запас кабеля длиной в 15-20 см

В обоих случаях при подведении к розеткам проводов фазы и ноль образуется шлейф, а от РЕ проводника – ответвление. Поэтому при шлейфовании розеток важно соблюдать полярность контактов: от клеммы с нулем проводником отводить нулевой. Аналогично поступают и с фазным проводом.

С учетом количества работающих электроприборов необходимо число розеток в комнате может достигать 10 штук. Пользоваться тройниками и удлинителями не всегда удобно, да и к тому же опасно. В этом случае решают проблему, устанавливая вместо единичной розетки розеточные блоки.

Конструкция розеточного блока, включающая до четырех отдельных элементов, подключается по такому же принципу, как и единичная розетка.

Главным отличием накладной рамки от розеточного блока является то, что каждый элемент в ней собирается в последовательный шлейф от одного к другому

При подключении блоков жилы проводников соединяют любым из описанных способов. Оголенные участки изолируют термоусаживаемой трубкой или обматывают изоляционной лентой.

Специфика параллельного подключения

Особенность параллельной схемы подключения розеток, иначе называемой “звездой”, заключается в отдельном подсоединении к щитку каждой розетки.

Третье вполне обоснованное название “бескоробочная”, т.к. предполагает возможность отказа от распаечной коробки. Способ активно практикуется в странах Европы, а у нас применяется для обеспечения отдельной линией мощных потребителей чаще всего в комплексе с шлейфовой технологией.

Один из вариантов параллельной схемы демонстрирует подборка фото:

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Скрытая прокладка кабеля по параллельной схеме

Шаг 2: Подготовка спаренного подрозетника к установке

Шаг 3: Крепление подрозетников в подготовленной стене

Шаг 4: Выравнивание стены вокруг установленных подрозетников

Шаг 5: Удаление общей изоляции кабеля

Шаг 6: Удаление изоляции с ноля, фазы и земли

Шаг 7: Параллельная установка розеток

Шаг 8: Установка и фиксация общей лицевой панели

Плюс “звезды” в обеспечении максимальной степени безопасности. Веское преимущество заключается в создании возможности управлять по отдельности крупными энергетическими потребителями, что в приоритете для силовой разводки для , например. Минус схемы кроется во внушительных затратах труда электромонтажника и в почти троекратно увеличенном расходе кабеля.

Параллельную схему также используют для подключения силовых трехфазных розеток, которые будут запитывать мощные электроприборы. При этом сечение жил, питающих такие потребители, должно быть как минимум 2,5 кв. мм.

Для большей надежности они должны располагать небольшим запасом по току. Это позволит компенсировать фактическое отклонение от указанного производителем диаметра от их номинального значения, чем часто «грешат» представленные на современном рынке изделия. К тому же такое решение обеспечит возможность работы оборудования в режиме перегрузки.

Такой способ установки выгоден тем, что работоспособность каждой отдельной точки не оказывает влияние на функционирование остальных участников цепи. Для бытовой техники такая схема считается наиболее стабильной и безопасной.

Параллельный способ подключения розеток обеспечивает независимость каждой точки электропитания: сколько бы розеток в цепи не присутствовало, напряжение будет сохраняться равномерным

Подключение трехфазной розетки, оснащенной заземлением, выполняют с помощью отдельной четырехжильной проводки. Кабель, включающий три фазы, заземление и ноль, идет напрямую от щита.

Предназначение провода проще всего определить по цвету изоляции:

  • «фаза» – провода с белым оттенком;
  • «нуль» – изоляция окрашена в синий цвет;
  • «заземление» – оплетка желто-зеленого цвета.

Заземление – по сути, защитный ноль. Чтобы он оставался таковым, необходимо обеспечить его надежное и постоянное соединение на протяжении всей линии.

Для соединения проводов и подключения к розетке первым делом укорачивают их концы. Применение бокорезов позволит максимально аккуратно выполнить работу. Конец каждого провода на 15-20 мм зачищают от внешней изоляции с помощью острого ножа.

Соединение проводов выполняют в такой последовательности:

  1. С розетки снимают пластиковую защитную крышку.
  2. Зажимные винты откручивают на 5-6 мм. Те же манипуляции проделывают с винтом и на клемме заземления.
  3. Зачищенные концы проводов поочередно заводят в коробку с учетом положения вводных клемм и укладывают в соответствующие гнезда.
  4. Гнезда с уложенными проводами плотно затягивают винтами.
  5. Подрозетник с подключенными проводами вставляют в стеновую нишу и фиксируют боковыми зажимами.

Для получения более надежной сборки некоторые мастера оголенные концы жил сворачивают в виде петли или кольца так, чтобы их диаметр соответствовал размеру ножек винтов.

Схему применяют не только для запитки отдельно расположенных розеток, но и для подключения блоков, включающих две и более точки

После этого каждый винт поочередно откручивают, оборачивают его основание проводным кольцом и плотно затягивают.

При все преимущества схемы сохраняются. Единственное – процесс подключения отнимает чуть больше времени и сил.

Увеличенные затраты – не аргумент для тех, для кого в приоритете безопасность. Если смотреть на ситуацию более глобально, то иногда лучше сразу вложить больше средств и усилий, обустроив автономную силовую линию для розетки. Тогда не придется каждый раз задумываться над тем, можно ли задействовать точку для подключения того или иного электроприбора.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Руководство по применению шлейфового способа:

Видео #2. Подробное ознакомление с одним из безопасных вариантов подключения розеток:

При условии того, что количество затрачиваемой на бытовые потребности электроэнергии с каждым годом только увеличивается, а потому требования к надежности розеток непременно будут возрастать, предпочесть все же следует параллельную схему электромонтажа. Особенно, если речь идет о серьезных энергопотребителях.

Для питания светильников, электрических будильников и подобных приборов подойдет вариант подключения шлейфом.

Появились вопросы по теме статьи, обнаружили недочеты в изложенной информации, есть желание поделиться опытом в самостоятельном электромонтаже? Пожалуйста, напишите комментарий в расположенном ниже блоке.

Введение в последовательные, параллельные и последовательно-параллельные соединения

Параллельные и последовательно-параллельные схемы серии , их сравнение и применения

Почему параллельное соединение предпочтительнее последовательного?

Использование, применение и важность последовательного и параллельного соединения сегодня невозможно переоценить. Применение последовательного и параллельного подключения цепей можно увидеть в наших домах, школьных залах и в наших уличных фонарях.Одним нажатием кнопки включаются все качели в наших гостиных. некоторые говорят, что у бобов в их домах должны быть разные переключатели.

Что ж, это не волшебство, когда одним переключателем управляет более трех электрических бобов или нагрузок. Нагрузка - это что угодно, то есть это могут быть приборы, электрические качалки или даже потолочные вентиляторы, которые потребляют электроэнергию при подключении к источнику питания. Электрические бобы, телевизоры, холодильники и т. Д. Можно назвать грузом.Бобы преобразуют электрическую энергию в световую и тепловую форму энергии. Вентиляторы преобразуют электрическую энергию в механическую.

Тип подключения наших потолочных вентиляторов и электрических бобов определит, будет ли у них общий выключатель или нет. Последовательное соединение цепи дает нам возможность подключить более двух нагрузок к общему выключателю. Уличные фонари - очень хороший тому пример. Параллельное соединение цепи позволяет нам подключать нагрузки к их индивидуальному переключателю.Подходит как последовательное, так и параллельное соединение, но одно предпочтительнее другого по той или иной причине. Прежде чем мы поговорим о том, почему параллельное соединение предпочтительнее последовательного, давайте вспомним, какие последовательные и параллельные соединения являются первыми.

Последовательная цепь

Последовательная цепь - это цепь, в которой резисторы или нагрузки подключены встык, так что в цепи будет только один путь, по которому протекает электрический ток.Таким образом, когда несколько резисторов включены последовательно, эффективное сопротивление (общее сопротивление в цепи) получается путем алгебраического сложения отдельных сопротивлений. То есть, если у нас есть резисторы с сопротивлением R1, R2, R3… Rn , соединенные последовательно , то;

R eff = R T = R 1 + R 2 + R 3 +… R n .

При последовательном соединении один и тот же ток течет по всем ветвям схемы, но разное напряжение на нем, что заставляет резисторы иметь разное напряжение на них.На каждом резисторе или нагрузке будет падение напряжения. Приложенное напряжение равно сумме падений напряжения на различных частях цепи. Падение напряжения пропорционально тому, чтобы ток сопротивления был одинаковым во всей цепи. Когда нагрузки подключаются последовательно, они обычно имеют общий выключатель. Такая связь используется в школьных залах, уличных фонарях.

Как подключить фары последовательно?
Использование и применение последовательного соединения

Некоторые люди подключают сигнальные огни в своих домах последовательно, в результате чего у них будет общий выключатель.Проблема с таким типом подключения заключается в том, что при возникновении проблемы с нагрузкой другая подключенная система выйдет из строя. Это тип подключения по схеме "все или ничего". Пока нагрузка не получит энергию до того, как она передаст ее другой, и одна из них не выйдет из строя, будет отключение электроэнергии.

Последовательные соединения схем распространены и широко используются в электрическом оборудовании. Нити трубки в небольших радиоприемниках обычно идут последовательно. Устройства управления током всегда подключаются последовательно с устройством, которое они защищают.Предохранители соединены последовательно с устройством, которое они защищают. Автоматическое отопительное оборудование имеет термостат, электромагнитные катушки и предохранительные выключатели, соединенные последовательно с источником напряжения и т. Д.

Недостатки последовательной цепи
  • Разрыв в проводе отказ или удаление любой отдельной лампы приведет к разрыву цепи и приведению к прекращению работы всех остальных, поскольку в цепи протекает только один единственный путь тока.
  • Если добавить в цепь последовательного освещения дополнительные лампы, их яркость снизится.потому что напряжение распределяется по последовательной цепи. Если мы добавим больше нагрузок в последовательную цепь, падение напряжения возрастет, что не является хорошим признаком для защиты электроприборов.
  • Серия
  • представляет собой проводку типа «ВСЕ или НЕТ», что означает, что все устройства будут работать одновременно или все они отключатся, если произойдет сбой в любом из подключенных устройств в последовательной цепи.
  • Высокое напряжение питания необходимо, если нам нужно добавить дополнительную нагрузку (лампочки, электрические обогреватели, кондиционер и т. Д.) В последовательную цепь.Например, если пять ламп 220 В должны быть подключены последовательно, то напряжение питания должно быть: 5 x 220 В = 1,1 кВ.
  • Общее сопротивление последовательной цепи увеличивается (а ток уменьшается), когда в цепь добавляется дополнительная нагрузка.
  • В соответствии с будущими потребностями, в текущую последовательную цепь следует добавлять только те электроприборы, если они имеют такой же номинальный ток, как ток в каждой точке последовательной цепи. Однако мы знаем, что электрические приборы и устройства i.е. электрические лампочки, вентилятор, обогреватель, кондиционер и т. д. имеют разный номинальный ток, поэтому их нельзя подключать последовательно для бесперебойной и эффективной работы. Светильники, подключенные в серии
Преимущества последовательного подключения
  • При последовательном подключении требуется меньший размер проводного кабеля.
  • Мы используем для защиты цепи для последовательного подключения предохранителей и автоматических выключателей с другими приборами.
  • Последовательная цепь
  • не может легко получить накладные расходы из-за высокого сопротивления при добавлении дополнительной нагрузки в цепь.
  • Срок службы батареи в последовательной цепи больше, чем в параллельной.
  • Это наиболее простой метод электрического подключения, и его можно легко обнаружить и устранить по сравнению с параллельным или последовательно-параллельным подключением.

Параллельная цепь

Резисторы, нагрузки считаются подключенными параллельно, когда конец каждого из резисторов или нагрузок имеет общую точку или соединение, а другие концы также подключены к общей точке или переходу.Такие схемы известны как параллельные схемы.

Лампочки, подключенные параллельно

В отличие от последовательного подключения, при нахождении общего (эффективного) сопротивления в параллельной цепи берется величина, обратная индивидуальному сопротивлению. Таким образом, когда несколько сопротивлений подключены параллельно, величина, обратная величине эффективного сопротивления, определяется арифметической или алгебраической суммой обратной величины отдельного сопротивления.

1 / R eff или 1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 … 1 / R n .

Параллельное соединение цепи имеет одинаковое напряжение, протекающее по всем ветвям цепи. У разных резисторов свои токи.

Использование и применение параллельного соединения

Параллельное соединение очень распространено. Различные лампы и электроприборы в наших домах подключаются параллельно, так что каждая из ламп или бобов и приборов может работать независимо. Чтобы мы могли контролировать отдельные лампы или нагрузки, они должны быть подключены параллельно.

Преимущества параллельной схемы
  • Каждое подключенное электрическое устройство и устройство не зависят от других. Таким образом, включение / выключение устройства не повлияет на другие устройства и их работу.
  • В случае обрыва кабеля или удаления какой-либо лампы все цепи и подключенные нагрузки не разорвутся, другими словами, другие светильники / лампы и электроприборы будут работать без сбоев.
  • Если добавить больше ламп в параллельные цепи освещения, их яркость не будет уменьшена (как это происходит только в цепях последовательного освещения).Потому что напряжение одинаково в каждой точке параллельной цепи. Короче говоря, они получают такое же напряжение, как и напряжение источника.
  • Можно добавить больше осветительных приборов и точек нагрузки в параллельных цепях в соответствии с будущими потребностями, если цепь не будет перегружена.
  • Добавление дополнительных устройств и компонентов не приведет к увеличению сопротивления, но уменьшит общее сопротивление цепи, особенно когда используются устройства с высоким номинальным током, такие как кондиционер и электрические нагреватели.
  • параллельная разводка более надежна, безопасна и проста в использовании. Неисправности в параллельных цепях освещения
Недостатки параллельных подключений
  • Кабель и провод большего размера используются в цепи параллельного подключения освещения.
  • При добавлении дополнительной лампочки в параллельную цепь требуется больше тока.
  • Батарея разряжается быстрее при установке постоянного тока.
  • Схема параллельного подключения более сложна по сравнению с последовательным подключением.

Связанное сообщение: Какая лампа светится ярче при последовательном и параллельном подключении и почему?

Последовательно-параллельные соединения и схемы

Схема не является последовательной или параллельной на следующем рисунке, то есть это последовательно-параллельная схема. Первые три лампы (B 1 , B 2 и B 3 ) подключены параллельно, а переключатели (S 1 , S 2 и S 3 ) подключены последовательно соответственно.B 7 , B 8 , B 9 и B 10 последовательно соединены друг с другом, в то время как они параллельны первым трем лампочкам (B 1 , B 2 и B 3 ) в то время как переключатели (S5 и S6) подключены параллельно к лампе (B 10 ). Кроме того, лампы (B 4 , B 5 и B 6 ) и выключатель (S 7 ) включены последовательно друг с другом, в то время как они параллельны (B 1 , B 2 и B 3 ) и так далее.

Поскольку схема является комбинацией последовательной и параллельной, мы не можем упростить ток, напряжение, сопротивление и мощность с помощью простого закона Ома. Мы должны применить различные теоремы, такие как теоремы Нортона, Тевенина, теоремы о максимальной мощности и т. Д., Или упростим схему в основных последовательных и параллельных схемах, чтобы найти все эти величины.

Наиболее распространенная в настоящее время установка бытовой электропроводки с использованием этого метода электропроводки.

Последовательно-параллельная световая цепь и соединение

Сравнение последовательного и параллельного подключения

Ниже в данной таблице показаны основные различия между последовательным и параллельным подключением.

9 0233 Чтобы найти электрическую мощность (P)
S № Последовательная цепь Параллельная цепь
Ток (I) Ток одинаковый в каждой точке последовательной цепи:

I 2 = I 3 =…. I n

Ток в последовательной цепи складывается:

I 1 + I 2 + I 3 +…. I n

Напряжение (В) Напряжение складывается в последовательной цепи:

V 1 + V 2 + V 3 +….V n

Напряжения одинаковы в каждой точке параллельной цепи:

V 1 = V 2 = V 3 =…. V n

Сопротивление (R) и найти (R) Сопротивления складываются в последовательной цепи:

R 1 + R 2 + R 3 +… R n = R eff = R T

Сопротивление делится, когда в цепь добавляется дополнительная нагрузка.

1 / R T = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 … 1 / R n

или

I = G 1 + G 2 + G 3 +… G n

Чтобы найти ток (I) I = V 1 / R 1 = V 2 / R 2 = V 3 / R 3 = V n / R n I = V 1 / R 1 + V 2 / R 2 + V 3 / R 3 + V n / R n
Найти напряжение (В) V = I 1 R 1 + I 2 R 2 + I 3 R 3 +… I n R n V = I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3 =… I n R н

P = I 2 R 1 + I 2 R 2 +… I 2 R n

или

P = V 1 2 / R 1 + V 2 2 / R 2 +… V n 2/ R n

P = V 2 / R 1 + V 2 / R 2 +… V 2/ R n

или

P = I 1 2 R 1 + I 2 2 R 2 +… I n 2 R n

Правило делителя тока и напряжения В 1 = В T (R 1 / R T ), V 2 = V T (R 2 / R T ) I 1 = I T (G 1 / G T 900 31), I 2 = I T (G 2 / G T )
Пути прохождения электрического тока Только один путь Два или несколько путей
Яркость лампы Диммер при добавлении дополнительных ламп (P = V x I) Ярче из-за того же напряжения
При обрыве цепи Вся цепь бесполезна Остальные цепь будет по-прежнему работать
Состояние батареи Медленная разрядка батареи (Ач-номинал батареи) Быстрая разрядка батареи (время работы батареи в А-ч и токи)
Приложения подключение предохранителей и автоматических выключателей последовательно с подключенными приборами Используется в большинстве бытовых электропроводок

Преимущества параллельного соединения по сравнению с последовательным соединением

Последовательное соединение - это соединение всех или отсутствующих схем.Это означает, что если одно из устройств выйдет из строя, все другие устройства также выйдут из строя, поэтому этот тип подключения хорош только тогда, когда мы хотим защитить устройство. Когда предохранитель сгорает, например, из-за высокого тока, устройство, которое он защищает, не будет повреждено, потому что ток больше не будет достигать его. В то время как последовательное соединение является полным или нулевым, параллельное соединение дает вам возможность индивидуально переключать нагрузки и приборы. Параллельное соединение обеспечивает сопротивление протеканию тока по сравнению с последовательным соединением.

Недостатки последовательной схемы освещения

Резисторы на 100 и 150 Ом, подключенные параллельно, будут иметь меньшее влияние на электрический ток по сравнению с резисторами на 50 и 40 Ом, подключенными последовательно. В электронных устройствах параллельное соединение имеет первостепенное значение. Все элементы в блоке питания подключены параллельно. Параллельное соединение продлевает срок службы электрической энергии. Сами элементы имеют свое внутреннее сопротивление, поэтому, если они были подключены последовательно, часть энергии будет потеряна, преодолевая внутреннее сопротивление, поскольку его влияние выше при последовательном включении, чем при параллельном.

Похожие сообщения:

.Серия

и описание параллельных подключений

Введение

В этом разделе более подробно рассматривается последовательное, параллельное и последовательно-параллельное соединение. В цель этого раздела - объяснить, почему используются определенные соединения, как настроить желаемое соединение, а также выбор наиболее выгодного соединения на основе ваша ситуация.

Почему параллельный?

Строго параллельные соединения в основном используются в небольших, более простых системах и обычно с ШИМ-контроллеры, хотя они и есть исключения.Параллельное подключение панелей увеличит усилители и поддерживайте напряжение прежним. Это часто используется в системах 12 В с несколькими панелями в качестве параллельная проводка панелей 12В позволяет сохранить возможности зарядки 12В.

Обратной стороной параллельных систем является то, что при большом токе трудно преодолевать большие расстояния. без использования очень толстых проводов. Системы мощностью до 1000 Вт могут выдавать более 50 ампер что очень сложно перенести, особенно в системах, где у вас панелей больше 10 футов от вашего контроллера, и в этом случае вам придется перейти на 4 AWG или больше, что может быть дорого в долгосрочной перспективе.Кроме того, для параллельных систем требуется дополнительное оборудование, такое как ответвления или комбайнер.

Почему именно серия?

Строго последовательные соединения в основном используются в небольших системах с контроллером MPPT. Последовательное соединение панелей увеличит уровень напряжения и сохранит силу тока. В Причина, по которой последовательные соединения используются с контроллерами MPPT, заключается в том, что контроллеры MPPT фактически могут принимать более высокое входное напряжение и по-прежнему иметь возможность заряжать батареи 12 В или более.Контроллеры Renogy MPPT могут принимать входное напряжение 100 В. Преимущество серий в том, что их легко передача на большие расстояния. Например, у вас может быть 4 панели Renogy 100 Вт последовательно, запустите 100 футов и используйте только тонкий провод 14 калибра.

Обратной стороной серийных систем являются проблемы с затенением. Когда панели соединяются последовательно, все они смысл зависят друг от друга. Если одна панель затенена, это повлияет на всю строку.Это не будет происходят при параллельном подключении.

Почему последовательно-параллельный?

Панели солнечных батарей

обычно ограничены одним фактором - контроллером заряда. Контроллеры заряда предназначены только для приема определенной силы тока и напряжения. Часто для больших систем в чтобы оставаться в пределах этих параметров силы тока и напряжения, мы должны проявлять творческий подход и использовать последовательное параллельное соединение.Для этого соединения строка создается двумя или более панелями в серии. Затем необходимо создать равную строку и провести параллель. 4 панели последовательно должны быть параллельно с другими 4 панелями последовательно, иначе произойдет серьезная потеря мощности. Вы можете увидеть больше в пример ниже.

На самом деле нет недостатков в последовательно-параллельном подключении. Обычно они используются при необходимости и других варианты недоступны.

Как настроить вашу систему параллельно.

Параллельное соединение достигается соединением плюсов двух панелей вместе, а также негативы каждой панели вместе. Это можно сделать разными способами, но обычно для меньшие системы это будет использоваться через соединитель ответвления. Разветвитель имеет Y-образную форму и один имеет два входа для положительного, который меняется на один, а также два входа для отрицательного, что меняется на одного. См. Рисунок ниже.

Модель 2.4.1

Как вы можете видеть, у вас есть слот для отрицательной клеммы панели # 1 и отрицательной клеммы панель №2.А также положительные эквиваленты. Тогда отрицательный выход и положительный выход будут используется для подключения к контроллеру заряда через кабель фотоэлектрической солнечной батареи.

См. Диаграмму ниже.

Модель 2.4.2


Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть две солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 12 В.Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, - на 12 В, вам необходимо параллельно в вашей системе, чтобы напряжение оставалось неизменным. Рабочее напряжение составляет 18,9 В, а рабочий ток составляет 5,29 ампер. При параллельном подключении системы напряжение останется неизменным, а токи увеличатся на количество параллельных панелей. В этом случае у вас 5,29 ампер x 2 = 10,58 ампер. Напряжение остается на уровне 18,9 Вольт.Чтобы проверить математику, вы можете сделать 10,58 ампер x 18,9 вольт = 199,96 ватт, или почти 200. Вт.

Как настроить вашу систему в серии

Последовательное соединение осуществляется путем соединения плюса одной панели с минусом другая панель вместе. При этом вам не потребуется никакого дополнительного оборудования, кроме выводов панели. при условии. См. Схему ниже.

Модель 2.4,3



Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть две солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 24 В. Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, - на 24 В, вам необходимо система повышения напряжения. В целях безопасности используйте напряжение холостого хода для расчета серии подключений, в данном случае панель 100 Вт имеет 22.Обрыв цепи 5 Вольт, и 5,29 А. Подключение последовательно будет 22,5 вольт x 2 = 45 вольт. Ампер останется на уровне 5,29. Причина, по которой мы используем open напряжение цепи - это мы должны учитывать максимальное входное напряжение контроллера заряда.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так что 18,9 вольт x 2 = 37,8 вольт.37,8 В x 5,29 А = 199,96 Вт, или почти 200 Вт.

Как настроить систему последовательно-параллельно

Последовательно-параллельное соединение выполняется как последовательным, так и параллельным соединением. Каждый раз, когда вы группируете панели в серию, будь то 2, 4, 10, 100 и т. Д., Это называется строка. Выполняя последовательно-параллельное соединение, вы, по сути, параллельно используете 2 или более равных струны вместе.

См. Диаграмму ниже

Модель 2.4.4



Как вы можете видеть, это последовательное параллельное соединение состоит из 2 цепочек по 4 панели. Струны параллельны вместе.

Давайте посмотрим на числовой пример этой диаграммы. Это в основном используется в нашем Renogy 40 Amp MPPT. Контроллер, поскольку он может принимать мощность до 800 Вт, но может принимать только 100 вольт, поэтому нельзя делать все последовательно.Параллельное соединение 8 панелей также приведет к слишком высокому сила тока.

В этом примере вы должны использовать напряжение холостого хода 22,5 В и рабочий ток 5.29 ампер. Создавая цепочку из 4 панелей, у вас будет напряжение 22,5 Вольт x 4 = 90 Вольт, что ниже предела 100 В. Затем при параллельном подключении другой струны напряжение останется 90 вольт и ампер увеличатся вдвое, поэтому 5.29 ампер x 2 = 10,58 ампер.

* Имейте в виду, что обычно есть еще один фактор, который необходимо учитывать при выборе размеров для контроллера MPPT называется повышающим током. Об этом будет сказано в обвинении. раздел контроллера.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так 18.9 вольт x 4 = 75,6 вольт. 75,6 В x 10,58 А = 799,85 Вт, или почти 800 Вт.

Параллельные и последовательные видеосвязи:

https://www.youtube.com/watch?v=ZdSC1GokVPM

https://www.youtube.com/watch?v=l0ulDV0f0rE

.Серия

и параллельные схемы - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 49 Серия

и параллельные схемы

Простые схемы (состоящие всего из нескольких компонентов) обычно довольно просты для понимания новичками. Но когда на вечеринку приходят другие компоненты, все может стать неприятным. Куда идет ток? Что делает напряжение? Можно ли это упростить для облегчения понимания? Не бойся, бесстрашный читатель.Ценная информация следует.

В этом руководстве мы сначала обсудим разницу между последовательными и параллельными схемами, используя схемы, содержащие самые основные компоненты - резисторы и батареи, - чтобы показать разницу между двумя конфигурациями. Затем мы рассмотрим, что происходит в последовательных и параллельных цепях, когда вы комбинируете компоненты разных типов, например конденсаторы и катушки индуктивности.

Рассматривается в этом учебном пособии

  • Как выглядят конфигурации последовательной и параллельной цепей
  • Как пассивные компоненты действуют в этих конфигурациях
  • Как источник напряжения будет воздействовать на пассивные компоненты в этих конфигурациях

Рекомендуемая литература

Вы можете посетить эти учебные пособия по основным компонентам, прежде чем погрузиться в построение схем в этом учебном пособии.

Видео

Цепи серии

Узлы и текущий поток

Прежде чем мы углубимся в это, мы должны упомянуть, что такое узел . Ничего особенного, просто представление электрического соединения между двумя или более компонентами. Когда схема моделируется на схеме, эти узлы представляют собой провода между компонентами.

Пример схемы с четырьмя узлами уникального цвета.

Это полдела на пути к пониманию разницы между последовательным и параллельным. Нам также необходимо понять , как ток проходит через по цепи. Ток течет от высокого напряжения к более низкому напряжению в цепи. Некоторое количество тока будет проходить по каждому пути, который может пройти, чтобы добраться до точки с самым низким напряжением (обычно называемой землей). Используя приведенную выше схему в качестве примера, вот как будет течь ток, когда он проходит от положительной клеммы батареи к отрицательной:

Ток (обозначенный синей, оранжевой и розовой линиями), протекающий по той же схеме, что и выше.Разные токи обозначены разными цветами.

Обратите внимание, что в некоторых узлах (например, между R 1 и R 2 ) ток на входе такой же, как на выходе. В других узлах (в частности, трехстороннем переходе между R 2 , R 3 и R 4 ) основной (синий) ток разделяется на два разных. Это ключевое различие между последовательным и параллельным!

Определение схем серии

Два компонента соединены последовательно, если они имеют общий узел и если через них протекает один и тот же ток .Вот пример схемы с тремя последовательными резисторами:

В указанной выше цепи есть только один способ протекания тока. Начиная с положительного полюса аккумуляторной батареи, сначала протекает ток R 1 . Оттуда ток будет течь прямо к 2 рэнд, затем к 3 рандов и, наконец, обратно к отрицательной клемме аккумулятора. Обратите внимание, что у текущего есть только один путь. Эти компоненты включены последовательно.

Параллельные схемы

Определение параллельных цепей

Если компоненты используют два общих узла , они работают параллельно.Вот пример схемы трех резисторов, подключенных параллельно к батарее:

От положительной клеммы аккумуляторной батареи ток течет к R 1 ... и R 2 , и R 3 . Узел, который подключает аккумулятор к R 1 , также подключен к другим резисторам. Другие концы этих резисторов аналогично связываются вместе, а затем снова подключаются к отрицательной клемме батареи. Существует три различных пути, по которым ток может пройти, прежде чем вернуться в батарею, и связанные резисторы считаются параллельными.

Если все последовательные компоненты имеют одинаковые токи, протекающие через них, все параллельные компоненты имеют одинаковое падение напряжения на них - series: current :: parallel: Voltage.

Совместная работа параллельных цепей и серии

Оттуда мы можем смешивать и сочетать. На следующем снимке мы снова видим три резистора и батарею. С положительной клеммы аккумуляторной батареи ток сначала достигает 1 RR. Но на другой стороне R 1 узел разделяется, и ток может идти как на R 2 , так и на R 3 .Затем токопроводящие дорожки через R 2 и R 3 снова связываются вместе, и ток возвращается к отрицательному выводу батареи.

В этом примере R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 идут последовательно с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

Расчет эквивалентных сопротивлений в последовательных цепях

Вот информация, которая может быть вам полезна.Когда мы соединяем резисторы вот так, последовательно и параллельно, мы меняем способ протекания тока через них. Например, если у нас есть питание 10 В через 10 кОм; резистора, закон Ома гласит, что у нас протекает ток 1 мА.

Если потом поставить еще 10к & ом; резистор, включенный последовательно с первым и оставив питание без изменений, мы сократили ток вдвое, потому что сопротивление увеличилось вдвое.

Другими словами, для тока по-прежнему существует только один путь, и мы только усложнили его прохождение.Насколько сложнее? 10 кОм; + 10к & Ом; = 20 кОм ;. Вот как мы рассчитываем последовательно включенные резисторы - просто складываем их значения .

Если выразить это уравнение в более общем виде: полное сопротивление Н, - произвольное количество резисторов - это их общая сумма.

Расчет эквивалентных сопротивлений в параллельных цепях

А как насчет параллельных резисторов? Это немного сложнее, но ненамного.Рассмотрим последний пример, в котором мы начали с источника питания 10 В и 10 кОм; резистор, но на этот раз мы добавляем еще 10кОм; параллельно, а не последовательно. Теперь у тока есть два пути. Поскольку напряжение питания не изменилось, закон Ома гласит, что первый резистор по-прежнему будет потреблять 1 мА. Но то же самое и со вторым резистором, и теперь у нас есть 2 мА, исходящие от источника питания, что вдвое превышает первоначальный 1 мА. Это означает, что мы уменьшили общее сопротивление вдвое.

Пока можно сказать, что 10к & ом; || 10 кОм; = 5 кОм; («||» примерно переводится как «параллельно»), у нас не всегда будет 2 одинаковых резистора.Что тогда?

Уравнение для добавления произвольного количества резисторов параллельно:

Если обратные значения вам не подходят, мы также можем использовать метод, называемый «произведение на сумму», когда у нас есть два резистора параллельно:

Однако этот метод подходит только для двух резисторов в одном вычислении. Используя этот метод, мы можем объединить более 2 резисторов, взяв результат R1 || R2 и вычисление этого значения параллельно с третьим резистором (снова как произведение на сумму), но обратный метод может быть меньше работы.

Время эксперимента - Часть 1

Что вам понадобится:

Давайте проведем простой эксперимент, чтобы доказать, что все работает именно так, как мы говорим.

Во-первых, мы собираемся подключить 10 кОм; последовательно подключите резисторы и наблюдайте, как они складываются самым необычным образом. Используя макетную плату, поместите один 10 кОм; резистор, как показано на рисунке, и измерьте его мультиметром. Да, мы уже знаем, что на нем будет указано 10 кОм, но это то, что мы в бизнесе называем «проверкой работоспособности».Убедившись, что мир существенно не изменился с тех пор, как мы в последний раз смотрели на него, поместите еще один аналогично, но с выводами каждого резистора, электрически подключенными через макетную плату, и снова произведите измерения. Измеритель теперь должен показывать что-то близкое к 20 кОм.

Вы можете заметить, что сопротивление, которое вы измеряете, может быть не совсем тем, что резистор должен быть. Резисторы имеют определенный допуск , что означает, что они могут быть отключены на определенный процент в любом направлении.Таким образом, вы можете прочитать 9.99k & ohm; или 10.01кОм. Пока оно близко к правильному значению, все должно работать нормально.

Читателю следует продолжать это упражнение до тех пор, пока он не убедится, что знает, что будет в результате, прежде чем делать это снова, или у него закончатся резисторы, которые можно вставить в макет, в зависимости от того, что произойдет раньше.

Время эксперимента - Часть 2

Теперь давайте попробуем это с резисторами в конфигурации параллельно .Поместите один 10 кОм; резистор в макетной плате, как и раньше (мы полагаем, что читатель уже верит, что один резистор 10 кОм будет измерять на мультиметре что-то близкое к 10 кОм). Теперь поместите второй 10кОм; резистор рядом с первым, следя за тем, чтобы выводы каждого резистора находились в электрически соединенных рядах. Но перед тем, как измерить комбинацию, вычислите, используя метод «произведение над суммой» или обратный метод, каким должно быть новое значение (подсказка: оно будет 5 кОм).Затем измерьте. Это что-то близкое к 5к & ом ;? Если это не так, дважды проверьте отверстия, в которые вставлены резисторы.

Повторите упражнение с 3, 4 и 5 резисторами. Расчетные / измеренные значения должны быть 3,33 кОм, 2,5 кОм; и 2кОм соответственно. Все ли получилось по плану? Если нет, вернитесь и проверьте свои соединения. Если это так, EXCELSIOR! Прежде чем продолжить, выпейте молочный коктейль. Ты заслужил это.

Практические правила для последовательных и параллельных резисторов

Есть несколько ситуаций, которые могут потребовать творческих комбинаций резисторов.Например, если мы пытаемся создать очень специфический источник опорного напряжения вы почти всегда необходимо очень специфическое соотношение резисторов, значения которых вряд ли будут «стандартные» значения. И хотя мы можем получить очень высокую степень точности значений резисторов, мы можем не захотеть ждать X дней, необходимых для доставки чего-либо, или платить цену за нестандартные значения, отсутствующие на складе. Так что в крайнем случае мы всегда можем создать собственные номиналы резисторов.

Совет №1: Равные резисторы, включенные параллельно

Добавление Н, резисторов с одинаковым номиналом R , включенных параллельно, дает нам R / N Ом.Допустим, нам нужен 2,5 кОм; резистор, но все, что у нас есть, это ящик, полный 10 кОм. Объединение четырех из них параллельно дает нам 10 кОм / 4 = 2,5 кОм.

Совет № 2: Допуск

Знайте, какую терпимость вы можете терпеть. Например, если вам нужен 3.2k & ohm; резистор, можно было поставить 3 10кОм; резисторы параллельно. Это даст вам 3,3 кОм, что составляет примерно 4% отклонения от необходимого значения. Но если схема, которую вы строите, должна иметь допуск ближе, чем 4%, мы можем измерить наш запас в 10 кОм, чтобы увидеть, какие из них самые низкие, потому что они также имеют допуск.По идее, если заначка 10к & ом; все резисторы имеют допуск 1%, мы можем получить только 3,3 кОм. Но производители запчастей, как известно, допускают именно такого рода ошибки, поэтому стоит немного покопаться.

Совет № 3: Номинальная мощность при последовательном / параллельном подключении

Такая комбинация резисторов последовательно и параллельно работает и с номинальной мощностью. Допустим, нам нужен 100 & Ом; резистор рассчитан на 2 Вт (Вт), но все, что у нас есть, это связка 1 кОм; резисторы на четверть ватта (Вт) (а сейчас 3 часа ночи, вся Mountain Dew исчезла, а кофе остыл).Вы можете объединить 10 из 1 кОм, чтобы получить 100 Ом; (1 кОм / 10 = 100 Ом), а номинальная мощность будет 10x0,25 Вт или 2,5 Вт. Не очень красиво, но это поможет нам завершить финальный проект и может даже принести нам дополнительные баллы за способность думать на ногах.

Нам нужно быть немного более осторожными, когда мы объединяем резисторы разных номиналов параллельно, когда речь идет об общем эквивалентном сопротивлении и номинальной мощности. Для читателя это должно быть совершенно очевидно, но ...

Совет №4: разные резисторы параллельно

Суммарное сопротивление двух резисторов разного номинала всегда меньше, чем резистор наименьшего номинала.Читатель будет удивлен, сколько раз кто-то в уме объединяет значения и приходит к значению, находящемуся на полпути между двумя резисторами (1 кОм || 10 кОм; НЕ равняется чему-либо около 5 кОм ;!). Общее параллельное сопротивление всегда будет приближаться к резистору с наименьшим значением. Сделайте себе одолжение и прочитайте совет №4 10 раз.

Совет №5: Параллельное рассеивание мощности

Мощность, рассеиваемая при параллельной комбинации резисторов разных номиналов, не распределяется между резисторами равномерно, поскольку токи не равны.Используя предыдущий пример (1k & ohm; || 10k & ohm;), мы видим, что 1k & ohm; будет потреблять в 10 раз больше тока 10 кОм. Поскольку закон Ома гласит, что мощность = напряжение x ток, отсюда следует, что 1 кОм; резистор рассеивает в 10 раз мощность, превышающую 10 кОм.

В конечном счете, уроки советов 4 и 5 заключаются в том, что мы должны уделять более пристальное внимание тому, что мы делаем при параллельном соединении резисторов разных номиналов. Но советы 1 и 3 предлагают несколько удобных ярлыков, когда значения совпадают.

Конденсаторы серии

и параллельные

Объединение конденсаторов аналогично объединению резисторов ... только наоборот. Как бы странно это ни звучало, это абсолютная правда. Почему это могло быть?

Конденсатор - это просто две пластины, расположенные очень близко друг к другу, и его основная функция - удерживать целую группу электронов. Чем больше значение емкости, тем больше электронов она может удерживать. Если размер пластин увеличивается, емкость увеличивается, потому что физически больше места для электронов.А если пластины раздвинуть дальше друг от друга, емкость уменьшается, потому что напряженность электрического поля между ними уменьшается с увеличением расстояния.

Теперь предположим, что у нас есть два конденсатора по 10 мкФ, соединенных последовательно, и предположим, что они оба заряжены и готовы к разрядке в друга, сидящего рядом с вами.

Помните, что в последовательной цепи есть только один путь для прохождения тока. Отсюда следует, что количество электронов, выходящих из колпачка снизу, будет таким же, как и количество электронов, выходящих из колпачка наверху.Значит, емкость не увеличилась?

На самом деле все еще хуже. Разместив конденсаторы последовательно, мы эффективно раздвинули пластины друг от друга, потому что расстояние между пластинами двух конденсаторов складывается. Так что у нас нет 20 мкФ или даже 10 мкФ. У нас 5 мкФ. Результатом этого является то, что мы добавляем значения последовательного конденсатора так же, как мы добавляем значения параллельного резистора. И метод «произведение над суммой», и метод взаимности действительны для последовательного добавления конденсаторов.

Может показаться, что нет смысла добавлять конденсаторы последовательно. Но следует отметить, что мы получили вдвое большее напряжение (или номинальное напряжение). Как и в случае с батареями, когда мы соединяем конденсаторы последовательно, напряжения складываются.

Добавление конденсаторов параллельно похоже на добавление резисторов последовательно: значения просто складываются, никаких уловок. Почему это? Их параллельное расположение эффективно увеличивает размер пластин без увеличения расстояния между ними.Чем больше площадь, тем больше емкость. Просто.

Время эксперимента - Часть 3

Что вам понадобится:

Давайте посмотрим на некоторые последовательно и параллельно соединенные конденсаторы в действии. Это будет немного сложнее, чем примеры резисторов, потому что измерить емкость напрямую мультиметром труднее.

Давайте сначала поговорим о том, что происходит, когда конденсатор заряжается с нуля вольт. Когда ток начинает идти по одному из выводов, равное количество тока выходит из другого.А если последовательно с конденсатором нет сопротивления, то может быть довольно большой ток. В любом случае ток течет до тех пор, пока конденсатор не начнет заряжаться до значения приложенного напряжения, и медленнее будет стекать до тех пор, пока напряжения не станут равными, когда ток полностью прекратится.

Как указано выше, потребляемый ток может быть довольно большим, если нет сопротивления последовательно с конденсатором, а время зарядки может быть очень коротким (например, миллисекунды или меньше). Для этого эксперимента мы хотим иметь возможность наблюдать за зарядкой конденсатора, поэтому мы будем использовать 10 кОм; резистор, включенный последовательно, чтобы замедлить действие до точки, где мы его легко увидим.Но сначала нам нужно поговорить о том, что такое постоянная времени RC.

В приведенном выше уравнении говорится, что одна постоянная времени в секундах (называемая тау) равна сопротивлению в омах, умноженному на емкость в фарадах. Просто? Нет? Продемонстрируем на следующей странице.

Время эксперимента - часть 3, продолжение ...

В первой части этого эксперимента мы будем использовать один резистор 10 кОм и один резистор 100 мкФ (что равно 0,0001 фарад). Эти две части создают постоянную времени в 1 секунду:

При зарядке конденсатора емкостью 100 мкФ через 10 кОм; резистора, мы можем ожидать, что напряжение на цоколе вырастет примерно до 63% от напряжения питания за 1 постоянную времени, которая составляет 1 секунду.Через 5 постоянных времени (в данном случае 5 секунд) конденсатор заряжается примерно на 99% до напряжения питания, и он будет следовать кривой заряда, подобной графику ниже.

Теперь, когда мы это знаем, мы собираемся подключить цепь, показанную на схеме (убедитесь, что полярность на этом конденсаторе правильная!).

С помощью нашего мультиметра, установленного для измерения вольт, проверьте выходное напряжение батареи при включенном переключателе. Это наше напряжение питания, и оно должно быть около 4.5В (будет немного больше, если батарейки новые). Теперь подключите схему, убедившись, что переключатель на аккумуляторном блоке находится в положении «ВЫКЛ», прежде чем вставлять его в макетную плату. Также позаботьтесь о том, чтобы красный и черный провода были в нужных местах. Если это более удобно, вы можете использовать зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить измерительные щупы к ножкам конденсатора для измерения (вы также можете немного раздвинуть эти ножки, чтобы упростить задачу).

Когда мы убедимся, что схема выглядит правильно, а наш измеритель включен и настроен на считывание вольт, переведите переключатель на батарейном блоке в положение «ВКЛ».Примерно через 5 секунд показания счетчика должны быть довольно близкими к напряжению аккумуляторной батареи, что демонстрирует, что уравнение верное, и мы знаем, что делаем. Теперь выключите выключатель. Он все еще довольно хорошо держит это напряжение, не так ли? Это потому, что ток не может разрядить конденсатор; у нас разомкнутая цепь. Для разряда конденсатора можно использовать еще один резистор на 10 кОм параллельно. Примерно через 5 секунд он вернется к почти нулю.

Experiment Time - Часть 3, и даже больше...

Теперь мы переходим к интересным моментам, начиная с последовательного подключения двух конденсаторов. Помните, что мы сказали, что результат будет аналогичен параллельному соединению двух резисторов. Если это правда, мы можем ожидать (используя произведение над суммой)

Что это будет делать с нашей постоянной времени?

Имея это в виду, подключите другой конденсатор последовательно с первым, убедитесь, что измеритель показывает ноль вольт (или около того), и переведите переключатель в положение «ON».Зарядка до напряжения аккумуляторной батареи занимала примерно половину времени? Это потому, что емкость вдвое меньше. Электронный бензобак стал меньше, поэтому на его зарядку уходит меньше времени. Для этого эксперимента предлагается третий конденсатор, чтобы доказать это, но мы держим пари, что читатель может увидеть надпись на стене.

Теперь мы попробуем подключить конденсаторы параллельно, помня, что мы говорили ранее, что это будет похоже на последовательное добавление резисторов. Если это правда, то мы можем ожидать 200 мкФ, верно? Тогда наша постоянная времени станет

Это означает, что теперь потребуется около 10 секунд, чтобы увидеть, как параллельные конденсаторы заряжаются до напряжения питания 4.5В.

Для доказательства начнем с нашей исходной схемы на 10 кОм; резистор и один конденсатор 100 мкФ, подключенные последовательно, как показано на первой схеме этого эксперимента. Мы уже знаем, что конденсатор заряжается примерно за 5 секунд. Теперь подключите второй конденсатор параллельно. Убедитесь, что показания измерителя близки к нулю (разрядите через резистор, если он не показывает нулевое значение), и переведите переключатель на батарейном блоке в положение «ON». Нужно много времени, правда? Разумеется, мы увеличили размер электронного бензобака, и теперь он требует больше времени для его заполнения.Чтобы убедиться в этом, попробуйте добавить третий конденсатор емкостью 100 мкФ и понаблюдайте, как он заряжается в течение долгого времени.

Серия

и параллельные индукторы

Катушки индуктивности серии

и параллельные

Случаи, когда катушки индуктивности должны быть добавлены последовательно или параллельно, довольно редки, но не редкость. В любом случае, давайте рассмотрим их для полноты картины.

Вкратце, они складываются так же, как и резисторы, то есть они складываются со знаком плюс, когда включены последовательно, и с превышением произведения, когда подключены параллельно.Сложность возникает, когда они размещаются близко друг к другу, чтобы иметь взаимодействующие магнитные поля, намеренно или нет. По этой причине предпочтительнее иметь один компонент, чем два или более, хотя большинство индукторов экранированы для предотвращения взаимодействия магнитных полей.

В любом случае достаточно сказать, что они добавляют, как резисторы. Дополнительная информация о катушках индуктивности выходит далеко за рамки этого руководства.

Ресурсы и движение вперед

Теперь, когда вы знакомы с основами последовательных и параллельных схем, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих руководств?

  • Делители напряжения - Одна из самых простых и повторяющихся схем - это делитель напряжения.Это схема, которая действительно основана на концепциях, рассмотренных в этом руководстве.
  • Что такое Ардуино? - Теперь, когда у вас есть основы схемотехники, вы можете перейти непосредственно к изучению микроконтроллеров с одной из самых популярных платформ: Arduino.
  • Основы работы с переключателем
  • - В этом руководстве мы говорили о некоторых из наиболее основных элементов схемы, но это не был один из них. Переключатели являются важным компонентом практически в каждом электронном проекте.Узнайте все о переключателях в этом руководстве
  • Шитье проводящей нитью - схемы не обязательно должны состоять из макетов и проводов. Электронный текстиль использует токопроводящую нить для вшивания светильников и другой электроники в одежду или другую ткань.
.

Что такое «последовательные» и «параллельные» схемы? | Последовательные и параллельные схемы

  • Сетевые сайты:
    • Последний
    • Новости
    • Технические статьи
    • Последний
    • Проектов
    • Образование
    • Последний
    • Новости
    • Технические статьи
    • Обзор рынка
    • Образование
    • Последний
    • Новости
    • Мнение
    • Интервью
    • Особенности продукта
    • Исследования
    • Форумы
  • Авторизоваться
  • Присоединиться
    • Авторизоваться
    • Присоединиться к AAC
    • Или войдите с помощью

      • Facebook
      • Google

0:00 / 0:00

  • Подкаст
  • Последний
  • Подписывайся
    • Google
.

Смотрите также