Качественные услуги электика в Зеленограде
Москва, г. Зеленоград, корпус 1412
+7 (916) 010-29-39

Последовательное соединение проводников

Последовательное соединение проводников

Электрический ток в цепи движется по проводам к потребителям энергии от источника питания. В большинстве данных схем применяются разные виды соединения проводников. При этом подключение контура состоит из проводов и энергопоглощающих потребителей, у которых имеется разное сопротивление.

В электросетях, в зависимости от установленных задач, используется параллельное и последовательное соединение проводов. Иногда применяются оба вида подключений, и такой вариант называют смешанным. У любой схемы преобладают свои особенности, которые нужно учитывать при планировании цепей и установке электрического оборудования.

Параллельное соединение

В электросетях при такой разводке все провода подключены параллельно друг с другом. Следовательно, начала всех проводников сгруппированы в одном месте, и также все концы всегда соединяются между собой. В такой линии может быть образовано две, три, и более ветвей.

В то же время нагрузки распределены параллельно по разным ветвям, соответственно, у данных подключений существует разный расчет сопротивлений. В свою очередь такое явление увеличивает электропроводимость сети, при этом она равна суммарной проводимости ветвей.

параллельное соединение проводников.png

Часто бывают случаи, когда некоторые потребители (резисторы) обладают одинаковой величиной и подключены параллельно. В этих вариантах общее сопротивление цепи становится меньше каждого из резисторов во столько раз, сколько их подсоединено в сеть.

Поскольку при параллельном включении токи у потребителей находятся в независимости друг от друга, отключение какого-то из них не скажется на функционировании других. Именно из-за этого большинство электрических приборов имеют такой вид подключения составных частей цепи.

Если анализировать этот аспект в бытовых условиях, то в доме все осветительные и нагревательные приборы должны подключаться параллельно. Иначе, при другом подсоединении они будут загораться, и нагревать при включении одного из них. При этом они должны подключаться к линии с напряжением 220 В., и подсоединяться к общему щиту. То есть, параллельное подключение применяется в тех случаях, когда нужно включить электрические устройства отдельно друг от друга.

Последовательное соединение

Такое подключение дает возможность подсоединять все потребители последовательно относительно друг к другу. Главное отличие подобного подключения – все проводники относятся к одной ветви, не существует разных цепей. Причем в любой точке протекает одинаковый ток.

Общее напряжение на проводах и потребителях равняется напряжению в любой точке сети. В этом можно убедиться из проведенного эксперимента. Сопротивление на последовательно подключенных проводниках вычисляется посредством специальных приборов и обычных математических расчетов.

Последовательное соединение проводников

Например, возьмем три потребителя энергии со стабильным сопротивлением заведомой величины и подключим их к источнику питания в 60 В. Нужно рассчитать данные аппаратов при замыкании цепи. Исходя из закона Ома, в сети находится электрический ток, и это дает возможность узнать падение напряжения на любом из участков.

Затем складываются выявленные показатели, и обретается суммарная величина уменьшения сопротивления в наружной цепи. Когда не берется в расчет внутренне сопротивление, которое создается источником питания, то падение напряжения становится меньше, чем общее сопротивление. А по шкале приборов видно, что такое равенство примерно придерживается.

Проанализируем несколько подключенных последовательно приборов потребления. Поскольку в этой цепи не существует разных ветвей, то количество заряда, протекающего через любой проводник, будет подобным количеству заряда на другом проводнике.

В то же время сила тока в каждой точке сети будет одинаковой. И это – главное отличие такого подключения. Соответственно, если применить закон Ома, то все напряжение при таком подсоединении равняется сумме напряжений от всех резисторов.

Последовательное подключение проводов применяется при целенаправленном включении определенного аппарата. Допустим, электрический звонок работает лишь при замыкании контактов от кнопки звонка, который подсоединен к источнику питания. Объясняется это благодаря известному закону Ома из физики.

Он гласит, что отсутствие тока на одном проводнике предполагает его отсутствие и на остальных проводниках. И напротив, когда электрический ток протекает на каком-то одном проводе, то он будет двигаться и на других проводах.  

Правила при последовательном и параллельном соединении проводников

Тип соединения выражается не нахождением элементов в тех или других приборах, и тем более не изображением на схеме. Он определяется направленностью движения электрического тока.

Для наглядного пояснения и понимания разницы между этими двумя соединениями, рассмотрим правила и формулы для последовательного и параллельного соединения в таблице:

Последовательное соединение

Параллельное подключение

Сила тока одинаковая на любом участке сети

I1 = I2 = I3 =…

Напряжение идентичное на порознь взятом участке сети U1 = U2 = U3 =…

Все напряжение равняется суммарному показателю на составляющих участках линии. Uобщ. = U1 + U2 + U3 +…

Вся сила  тока в замкнутой цепи равна суммарной силе тока каждого участка.

Iобщ. = I1 + I2 + I3 +…

Напряжения на любой ветви распределяются прямо пропорционально сопротивлениям U1/U2 = R1/R2   

Сила тока на каждом из участков сети распределяется обратно пропорционально сопротивлениям I1/I2 = R2/R1

Вычисление цепей, которые не подходят под закон Ома, производится на базе правил Кирхгофа. Такие формулы являются следствием вышеупомянутого закона для неоднозначного участка цепи.

Первое правило Кирхгофа. Суммарная сила тока, образованная в узле, равняется нулю (узлом электрической точки является место, где сходится не менее трех проводников).

Второе правило Кирхгофа. В каждой неразрывной коммуникационной цепи общее напряжение на участках равняется алгебраической сумме ЭДС, образованной на контуре. 

Комбинированное подключение проводов

На электролиниях обычно используется параллельное, последовательное и смешанное подключение проводов, установленное для определенных задач. Однако наиболее часто применяется последний вариант, представляющий собой цепь сочетаний, состоящих из разного вида подключений.

В этих комбинациях вперемежку используется параллельное и последовательное соединение проводов. При этом преимущества и недостатки их в обязательном порядке имеются в виду при планировании коммуникационных электросетей.

Комбинированное подключение проводников

Такие способы подключения представляют собой не только порознь взятые потребители электроэнергии, но и порой очень непростые участки со многими элементами. Комбинированное подключение вычисляется, сообразуясь со знакомыми параметрами параллельного и последовательного соединения.

Метод расчета представляет собой разложение схемы на упрощенные составные элементы, которые высчитываются каждый по себе, а затем складываются между собой. Применяя правила вычисления таких способов соединения, рассчитывается сопротивление комбинированной цепи, в которой содержатся потребители, подключенные всякими методами.

Одним из способов подобного вычисления является поэтапный метод (рекуррентный). Такой метод базируется на использовании предыдущих действий (шагов), а их количество зависит от числа структурных элементов, которые присутствуют в цепи.

Возврат к списку