Prednosti i nedostaci paralelnog kruga

Sadržaj

• Što je paralelna veza?
• Izračunavanje serijskih i paralelnih ekvivalentnih otpora
• Prednosti paralelne veze

Kad se spoje u seriju, dijelovi su raspoređeni jedan za drugim poput vlakova. Baterija pokreće struju kroz serijski krug, koji je zatvorena petlja, pa struja mora biti ista kroz svaki otpornik.

Zamislite bateriju kao crpnu stanicu, struju kao vodu, a otpornike kao kuće. Ovaj krug je poput susjedstva u kojem se voda slijedi kroz sve kuće uzastopno, sve dok se napokon ne vrati na crpnu stanicu. U tom slučaju ista količina vode mora teći kroz svaku kuću.

Ohmov zakon odnosi se na napon, struju i otpor te se može izraziti kao:

V = I × R

Gdje:

V = napon preko otpornika

I = struja kroz otpornik

R = otpor

Ako je struja ista kroz sve serijske otpornike, Ohmov zakon kaže da napon na pojedinoj komponenti može varirati, ovisno o njenom otporu.

Što je paralelna veza?

Suprotno tome, u paralelnom krugu, otpornici ili uređaji povezani su poput prečke ljestvi. Paralelni krug je poput susjedstva u kojem je svaka kuća na svojem ogranku vodovoda i može izvući različitu količinu vode, a da ne utječe na ostale.

Ohmov zakon izražen za izračunavanje struje je: I = V / R, Kada su paralelni otpornici spojeni na opskrbu naponom, svaka komponenta ima isti napon preko nje, ali može crpiti različitu struju, opet ovisno o pojedinačnom otporu.

Izračunavanje serijskih i paralelnih ekvivalentnih otpora

Serijska zbirka otpornika R₁, R₂, R₃,. , , ekvivalentno je jednom otporniku, Rs, jednakom zbroju svih otpora:

R_a = R₁ + R₂ + R₃ + . . .

Kao rezultat toga, umetanje otpornika u serijski krug uvijek povećava ekvivalentni otpor.

Otpornici R₁, R₂, R₃,. , , paralelno također djeluju kao jedan otpornik, ali proračun ekvivalentnog otpora R_p je složenije, dano od:

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

Uvijek dodavajući otpor u paralelni krug smanjuje ekvivalentni otpor. Taj odnos ima zanimljive implikacije u određivanju nedostataka ili prednosti paralelnog kruga.

Prednosti paralelne veze

Nedostaci ili prednosti paralelne kombinacije elemenata ovise o situaciji. Kuće su, primjerice, ožičene, tako da se električni uređaji mogu paralelno koristiti. Kad se hladnjak priključi u kuhinjsku utičnicu, on troši struju bez utjecaja na napon ili struju u ostatku kuće - i stoga ne utječe na rad bilo kojeg drugog uređaja. To je jedna od prednosti paralelne veze.

Žarulje na nizu modernih božićnih lampica također su paralelno povezane. Ako jedna žarulja izgori, ona postaje otvoreni krug koji ne utječe na ostale žarulje. Ostatak niza ostaje osvijetljen. Budući da je jedna tamna žarulja odmah očita, lako se može pronaći i zamijeniti - opet prednost paralelnog kruga.

Starinska božićna svjetla bila su spojena serijski, a izgorjela žarulja zaustavila se strujom kroz cijeli niz, ugasivši sva svjetla. Zamislite kako bi bilo teško pronaći onu lošu žarulju!

Nedostatak paralelne veze postaje očit pri kratkom spoju, na primjer, kada netko zaglavi žicu između dva kontakta električne utičnice. Kratki spoj ima vrlo nizak otpor, što zauzvrat uzrokuje ogromnu struju u krugu i prasak! Iskre lete i ožičenje se zagrijava, što može uzrokovati požar.

Srećom, osigurač puše i postaje otvoreni krug. Budući da je serijski s ožičenjem, osigurač obavlja svoj posao i zaustavlja struju prije nego što bilo što može biti oštećeno.