Fördelar och nackdelar med en parallellkrets

Innehåll

• Vad är en parallell anslutning?
• Beräkning av serier och parallella ekvivalenta motstånd
• Fördelar med en parallell anslutning

När de är anslutna i en serie är komponenter anordnade efter varandra som tågbilar. Batteriet driver ström genom seriekretsen, som är en sluten slinga, så strömmen måste vara densamma genom varje motstånd.

Tänk på batteriet som en pumpstation, ström som vatten och motstånd som hus. Denna krets är som en stadsdel där vatten pumpas genom alla hus i tur och ordning tills de slutligen återvänder till pumpstationen. I detta fall måste samma mängd vatten strömma genom varje hus.

Ohms lag avser spänning, ström och motstånd och kan uttryckas som:

V = I × R

Var:

V = spänning över ett motstånd

I = Ström genom motståndet

R = Motstånd

Om strömmen är densamma genom alla motstånd i serien indikerar Ohms lag att spänningen över en enskild komponent kan variera beroende på dess motstånd.

Vad är en parallell anslutning?

Däremot är motstånd eller enheter i en parallell krets anslutna som en stege. En parallellkrets är som en stadsdel där varje hus ligger på sin egen gren av vattenlinjen och kan dra en annan mängd vatten utan att påverka de andra.

Ohms lag, uttryckt för att beräkna ström, är: I = V / R. När parallella motstånd är anslutna till en spänningsförsörjning har varje komponent samma spänning över sig men kan dra olika ström, igen beroende på individens motstånd.

Beräkning av serier och parallella ekvivalenta motstånd

En serie samling av motstånd R₁, R₂, R₃,. . . motsvarar ett enda motstånd, Rs, lika med summan av alla resistanser:

R_s = R₁ + R₂ + R₃ + . . .

Som ett resultat ökar alltid motståndet genom att sätta in ett motstånd i en seriekrets.

Motstånd R₁, R₂, R₃,. . . parallellt fungerar också som ett enkelt motstånd, men beräkningen av ekvivalent resistans R_p är mer komplicerat, ges av:

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

Lägga alltid till ett motstånd parallellt med en krets minskar motsvarande motstånd. Detta förhållande har intressanta konsekvenser för att bestämma nackdelarna eller fördelarna med en parallellkrets.

Fördelar med en parallell anslutning

Nackdelarna eller fördelarna med en parallell kombination av element beror på situationen. Hus till exempel är kopplade så att elektriska apparater kan användas parallellt. När ett kylskåp ansluts till ett köksuttag förbrukar det elektricitet utan att påverka spänningen eller strömmen i resten av hemmet - och påverkar därför inte driften av någon annan apparat. Detta är en av fördelarna med en parallell anslutning.

Glödlamporna på en sträng med moderna julbelysning är också anslutna parallellt. Om en glödlampa bränner ut blir det en öppen krets som inte påverkar de andra glödlamporna. Resten av strängen förblir upplyst. Eftersom den enda mörka glödlampan är omedelbart uppenbar, kan den lätt hittas och bytas ut - återigen en fördel med en parallellkrets.

Gamla stil julbelysning var anslutna i serie, och en utbränd glödlampa stoppade ström genom hela strängen och stängde av alla lamporna. Föreställ dig hur svårt det skulle vara att hitta den dåliga lampan!

Nackdelen med en parallellanslutning blir uppenbar med en kortslutning, till exempel när någon fastnar en tråd mellan de två kontakterna i ett eluttag. En kortslutning har mycket lågt motstånd, vilket i sin tur får strömmen i kretsen att öka enormt och slå! Gnistor flyger och ledningarna värms, vilket kan orsaka brand.

Lyckligtvis blåser säkringen och blir en öppen krets. Eftersom den är i serie med ledningarna gör säkringen sitt jobb och stoppar strömmen innan något kan skadas.