Как определить последовательное и параллельное соединение. Последовательное и параллельное соединение проводников: сравнение, формулы, примеры

Что такое последовательное и параллельное соединение проводников. Как различаются ток и напряжение при разных типах соединений. Какие формулы применяются для расчета общего сопротивления. Где используются последовательные и параллельные цепи на практике.

Основные понятия последовательного и параллельного соединения

Последовательное и параллельное соединение проводников — это два основных способа соединения элементов электрической цепи. Рассмотрим их ключевые особенности:

Последовательное соединение

• Элементы цепи соединяются друг за другом в одну линию
• Ток через все элементы одинаковый
• Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных элементах
• Общее сопротивление равно сумме сопротивлений элементов

Параллельное соединение

• Элементы цепи соединяются параллельными ветвями
• Напряжение на всех элементах одинаковое
• Общий ток равен сумме токов через отдельные элементы
• Обратная величина общего сопротивления равна сумме обратных величин сопротивлений элементов

Понимание этих базовых принципов позволяет правильно рассчитывать параметры электрических цепей.

Ток и напряжение при последовательном и параллельном соединении

Поведение тока и напряжения существенно различается в зависимости от типа соединения:

Ток

• При последовательном соединении ток через все элементы одинаковый: I = I1 = I2 = … = In
• При параллельном соединении общий ток равен сумме токов через отдельные элементы: I = I1 + I2 + … + In

Напряжение

• При последовательном соединении общее напряжение равно сумме напряжений на элементах: U = U1 + U2 + … + Un
• При параллельном соединении напряжение на всех элементах одинаковое: U = U1 = U2 = … = Un

Эти закономерности позволяют анализировать работу сложных электрических схем.

Формулы для расчета общего сопротивления

Расчет общего сопротивления цепи производится по разным формулам в зависимости от типа соединения:

Последовательное соединение

Для последовательного соединения общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных элементов:

R = R1 + R2 + … + Rn

Параллельное соединение

Для параллельного соединения используется следующая формула:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

Для двух параллельно соединенных резисторов можно использовать упрощенную формулу:

R = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Эти формулы позволяют рассчитать общее сопротивление сложных электрических цепей.

Практическое применение последовательных и параллельных цепей

Различные типы соединений применяются в разных областях электротехники:

Последовательное соединение

• Гирлянды электрических лампочек
• Предохранители и выключатели в электрических цепях
• Измерительные приборы (амперметры)

Параллельное соединение

• Бытовая электропроводка
• Подключение электроприборов к сети
• Распределение нагрузки в силовых цепях

Правильный выбор типа соединения позволяет оптимизировать работу электрических устройств и систем.

Преимущества и недостатки разных типов соединений

Каждый тип соединения имеет свои особенности:

Последовательное соединение

Преимущества:

• Простота конструкции
• Одинаковый ток через все элементы

Недостатки:

• При выходе из строя одного элемента перестает работать вся цепь
• Сложно регулировать напряжение на отдельных элементах

Параллельное соединение

Преимущества:

• Независимая работа элементов
• Одинаковое напряжение на всех элементах

Недостатки:

• Более сложная конструкция
• Неравномерное распределение токов

Понимание этих особенностей помогает выбрать оптимальный тип соединения для конкретной задачи.

Решение задач на последовательное и параллельное соединение

Для закрепления материала рассмотрим несколько типовых задач:

Задача 1: Последовательное соединение

Два резистора с сопротивлениями 10 Ом и 15 Ом соединены последовательно. Определите общее сопротивление цепи.

Решение:

R = R1 + R2 = 10 Ом + 15 Ом = 25 Ом

Задача 2: Параллельное соединение

Три резистора с сопротивлениями 6 Ом, 12 Ом и 4 Ом соединены параллельно. Найдите общее сопротивление.

Решение:

1/R = 1/6 + 1/12 + 1/4 = 1/2 + 1/12 + 3/12 = 6/12 + 1/12 + 3/12 = 10/12

R = 12/10 = 1,2 Ом

Умение решать подобные задачи важно для понимания работы электрических цепей.

Комбинированные цепи с последовательным и параллельным соединением

На практике часто встречаются схемы, сочетающие оба типа соединений. Рассмотрим основные принципы анализа таких цепей:

• Разбить схему на участки с однотипным соединением
• Рассчитать эквивалентное сопротивление для каждого участка
• Объединить полученные результаты в общую схему
• Провести финальный расчет по законам последовательного или параллельного соединения

Такой подход позволяет анализировать сложные электрические схемы, встречающиеся в реальных устройствах.

Решение задач (последовательное и параллельное соединение проводников) – методическая разработка для учителей, Байбергенова Жанат Амангельдиновна

Цели обучения:	8.4.3.12 – рассчитывать электрические цепи, используя закон Ома для участка цепи в последовательном и параллельном соединении проводников. 8.4.3.2 – применять условные обозначения элементов электрической цепи и объяснять их назначение.
Цели урока:	Закрепить ранее изученный материал и решить задачи (уметь сравнивать два вида соединения и делать вычисления; уметь самостоятельно рисовать электрические схемы и собирать цепь; использовать закон Ома для участка цепи в последовательном и параллельном соединении).
Критерии успеха:	Учащийся достиг цели обучения, если правильно собирает последовательные и параллельные цепи; выполняет расчеты для тока и напряжения, используя закон Ома для участка цепи; вычисляет общее сопротивление цепи; делает правильные выводы.
Языковые цели:	Учащиеся могут: — устно рассказать о различиях последовательного и параллельного соединения; — объяснить, где используется параллельное и последовательное соединение, и выразить свои мысли, используя физические термины.
Привитие ценностей:	Воспитание ценностей (уважение, глобальное гражданство) посредством рассмотрения вопроса, влияющего на взаимодействие и взаимосвязь общин на местном уровне.
Межпредметные связи:	Химия.
Предварительные знания:	Учащиеся знают понятия электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление. Они знакомы с законом Ома для участка цепи, умеют собирать простые схемы электрических цепей.

 

Ход урока

Запланированные этапы урока	Запланированная деятельность на уроке	Ресурсы
Начало 1 урока 2 мин. 5–7 мин.	Организационный момент. В начале урока сделать акценты на: — концентрацию внимания учащихся; — совместно с учащимися определить цели урока/ЦО; — определить «зону ближайшего развития» учащихся, ожидания к концу урока. Сегодня наш урок на тему: «Решение на последовательное и параллельное соединение проводников». Наш урок будет в форме аукциона. Аукцион («auctio» (лат.) – продажа на открытом аукционе) – это метод продажи, при котором товары предварительно выставляются на проверку. Я выставляю типы заданий на аукцион, объявляю количество баллов за каждый тип. Вы предлагаете ответы, получаете за них баллы, которые будут суммироваться индивидуально для каждого из вас. В конце урока сумма баллов будет определять ваши достижения цели.  Разминка. Игра «Рулетка»  http://www.classtools.net/random-name-picker/  Учитель заранее в поле игры вписывает имена учащихся. Правила игры: Включают рулетку, и она выбирает ученика, который должен ответить на вопрос. Если ученик отвечает неверно, то он выбывает. Выигрывает оставшийся ученик.  ЦО: — 8.4.3.1 объяснять возникновение и условия существования электрического тока; — 8.4.3.4 объяснять физический смысл напряжения и применять формулу при решении задач; — 4. 3.6 объяснять физический смысл сопротивления, его единицы измерения. Критерии успеха  Учащийся достиг цели, если… — верно отвечает на вопросы; — знает различия между силой тока, напряжением и сопротивлением; — знает, чем обусловлен электрический ток в металлах; — знает условия существования электрического тока; — знает закон Ома; — не шумит и не мешает ответам других учеников. Вопросы для аудитории  1. Чем обусловлен электрический ток в металлах? 2. Почему проводники нагреваются? 3. От чего зависит нагревание металлического проводника? Далее для продолжения хода игры учитель раздает карточки и применяет метод «Иерархии бриллиантов» (можно применять при объяснении темы на уроке для лучшего понимания и усвоения ключевых моментов. Он формирует навыки: совместной работы, критического мышления, принятия решений, ранжирования определенных вопросов и его обоснования). В данном случае метод направлен на определение приоритетов в выборе информации и идей на поставленный вопрос: 4. Какие условия необходимы для существования в цепи электрического тока? Далее: 1. Ученики разрабатывают или предварительно записывают на карточке или стикере девять идей в отношении определенного вопроса. 2. Ученики отбирают и располагают в верхнем поле одну наиболее приоритетную карточку. Далее, на последующих местах располагают карточки в следующем порядке: на втором месте – две карточки, на третьем – три карточки, на четвертом – две и на пятом, внизу – одна карточка, представляющая наименьший приоритет. Карточки образуют форму бриллианта. 3. Ученики должны стремиться к согласованности мнений, которая достигается совместным обсуждением порядка расположения карточек и его обоснования. Например, на 1 месте – наличие свободных электронов; на 2 месте – свободные электроны движутся упорядоченно, наличие электрического поля осуществляется источником тока; на 3 месте – разность потенциалов; на 4 месте – замкнутость электрической цепи; на 5 месте, внизу – нагревание проводника.	Учебный план и ИОП по предмету физика.   Карточки Презентация
Середина 1 урока 20 мин.	Основная часть. Аукционные задания. ЦО: рассчитывать электрические цепи, используя закон Ома для участка цепи в последовательном и параллельном соединении проводников. Форма деятельности: Индивидуальная работа. Дифференциация: Ученики решают задания из карточки и презентации, каждая задача оценивается в определенный балл (1 уровень – 0.5–1 б; 2 уровень – 2 б; 3 уровень – 5 б). Оценивание: Ученики выполняют 80 % заданий из сборника задач. Начнем с «аукциониста» электрических соединений. (на экране интерактивной доски слайды со схемами соединений). Задание №1: На аукцион выставлены на выбор задачи пунктов А, Б по цене 0,5 балла и задача пункта В (достаточный уровень) по цене 1 балл. Решения этих задач потребуются в дальнейшем при рассмотрении более сложных задач. Время выполнения каждого задания не более 2 мин. А) Разобрать схемы по типу соединений Б) На какой схеме все лампочки соединены параллельно? (упр.1 из сайта https://bilimland.kz)	Презентация https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/postoyannyj-ehlektricheskij-tok/lesson/provodniki-v-ehlektricheskoi-czepi карточки с заданием
Конец 1 урока 11 мин.	В) Решите, какие из утверждений обеспечивают правильное описание системы, представленной ниже.   (упр.1) https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/postoyannyj-ehlektricheskij-tok/lesson/provodniki-v-ehlektricheskoi-czepi Учащиеся выполняют задачи в тетрадях и, получив ответ, поднимают руку. Учитель подходит к ним, проверяет и выставляет баллы за правильный ответ. Два ученика в это время решают задачи у доски. Через 2 мин проверяем решения на доске. Ученики у доски получают баллы в случае правильного решения. Итоги «аукциончика». Задачи «Аукцион хороших задач» Ученики вытягивают по жребию пункт задачи и решают (за каждую верно решенную задачу пунктов А-Б по 2 балла; пунктов С-Д по 3 балла). Время выполнения всех пунктов – 15 мин. Учащиеся выполняют задачу в тетрадях и, получив ответ, поднимают руку. Учитель подходит, проверяет и выставляет 2 балла за правильный ответ. Задание №2 А) Три проводника А, В и С, по которым протекают токи IА,IВ,IС, включены в цепь параллельно. По графику определите соотношения между токами, протекающими через эти проводники и сопротивлениями этих проводников (упр.2). https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/postoyannyj-ehlektricheskij-tok/lesson/provodniki-v-ehlektricheskoi-czepi Б) Определите общее соединение проводников.  Сопротивление одного резистора равно 1 Ом. 3. Мы продолжаем и у нас «Аукцион сложных задач». Это задание №3 на карточке, лежащей на столе. Правильное решение задачи оценивается в 5 баллов. Время решения 5–7 мин. Задание №3 ( схема в презентации) А) При напряжении в сети 180 В в люстре горит три лампочки, две из которых выключаются одним выключателем, а третья – другим выключателем. Сопротивление третьей лампочки – 300 Ом, а сопротивление двух других – 150 Ом. Б) Рассчитайте сопротивления в схемах. Выберите их из представленных и вставьте на соответствующие места. ( упр.1) https://bilimland.kz/ru/courses/physics-ru/ehlektrodinamika/postoyannyj-ehlektricheskij-tok/lesson/provodniki-v-ehlektricheskoi-czepi После выполнения учениками задания на доске показывается его решение.  Наконец, самое сложное задание для сегодняшнего урока выставлено на аукцион. 4. «Аукцион конкурсных заданий». Это задание №4 на карточке, лежащей на столе. (Заявка). Правильное решение каждого пункта задачи оценивается в 5 + 5 баллов (каждая верно собранная схема). Время выполнения – 15 мин. Формы и методы: Эксперимент. Выполнение практической работы. Учащиеся собирают схемы соединений.  Форма деятельности: Работа в парах или группах.  Формативное оценивание: Комментарий учителя. В зависимости от оснащения приборами, учитель в праве выбрать способ выполнения задания: либо с приборами, либо виртуально. Задание №4. Выполнение виртуального задания – https://bilimland.kz/ru/courses/simulyaczii/fizika А) Соберите цепь по схеме. Замыкая и размыкая ключи, выясните, как работает эта цепь. Б) Соберите схему соединения батарейки, двух лампочек и двух ключей, при которой включение и выключение каждой лампочки производится «своим» ключом, и начертите электрическую схему. В) Нарисуйте, а затем соберите схему соединения батарейки, лампочки, звонка и двух ключей, при которой лампочка загорается при включении звонка, но может быть включена и при неработающем звонке. Окончательные итоги. Максимальное количество решенных задач за урок.	Раздаточный материал: источники тока, ключи, электрические звонки, электронные платы, лампочки, соединительные провода, ноутбуки с подключением в сеть интернет
Конец урока	В конце урока учащиеся проводят рефлексию: — Что узнал, чему научился? — Что осталось непонятным? — Над чем необходимо работать? Домашнее задание: придумать задачу на смешанное соединение проводников.

 

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?	Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?	Здоровье и соблюдение техники безопасности

 

Рефлексия по уроку	Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.
Общая оценка Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)? 1: 2: Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)? 1: 2: Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?

 

Приложение 1.

Проводники в электрических цепях могут соединяться последовательно и параллельно.

При последовательном соединении проводников (рис. 1.9.1) сила тока во всех проводниках одинакова:

I1 = I2 = I.

 

Рисунок 1.9.1.
Последовательное соединение проводников

По закону Ома, напряжения U₁ и U₂ на проводниках равны:
U₁ = IR₁,   U₂ = IR₂.
Общее напряжение U на обоих проводниках равно сумме напряжений U₁ и U₂:
U = U₁ + U₂ = I(R₁ + R₂) = IR,
где R – электрическое сопротивление всей цепи. Отсюда следует:

R = R₁ + R₂.

При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.
Этот результат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.
При параллельном соединении (рис. 1.9.2) напряжения U₁ и U₂ на обоих проводниках одинаковы:
U₁ = U₂ = U.
Сумма токов I₁ + I₂, протекающих по обоим проводникам, равна току в неразветвленной цепи: 
I = I₁ + I₂.

Рисунок 1.9.2.
Параллельное соединение проводников

Записывая на основании закона Ома

Приложение 2. 

Класс: 8

Лаб. 6. Изучение параллельного соединения проводников

1. Сборка электрической цепи и измерение ее основных параметров.
1. Соберите электрическую цепь согласно рисунку, не включая вольтметр. 

После проверки цепи учителем замкните ключ. Занесите в таблицу показание II амперметра. Можно ли утверждать, что ток силой II протекает по каждому из резисторов? Почему?
I₀ =;
U₀ =.
2. Подключите вольтметр поочередно в начале к одному из резисторов, потом к другому. Составьте таблицу измерений и запишите в нее показание U вольтметра обоих резисторов. Изобразите схему полной цепи. 
3. Подключите вольтметр к обоим резисторам сразу. Напряжение на каком из резисторов измеряет вольтметр? Запишите показания вольтметра.
4. Применяя закон Ома к разветвленному участку, определите и занесите в таблицу его сопротивление.

2. Проверка закономерностей параллельного соединения.
1. Занесите в таблицу паспортные значения R₁ и R₂ резисторов, указанные на их панельках, и по формуле вычислите и занесите в таблицу значение сопротивления разветвленного участка.
R=R₁⋅R₂ /R₁+R₂. 
2. Сравните рассчитанное значение R с сопротивлением участка, найденным по результатам измерений. Сделайте вывод.
R₁ (больше/меньше) R₀
3. Сравните значения силы токов I1, I2 в отдельных резисторах и значение силы тока II в неразветвленной части цепи. Сделайте вывод.
I₀ =

Контрольные вопросы:
1. Как соединены потребители электрической энергии в вашей квартире? Почему?
Электрическая энергия в квартире соединена параллельно, т. к. такое соединение позволяет подключить к источнику не зависимо друг от друга различные потребительские приборы, несмотря на их рабочий ток.
Чему равно сопротивление участка цепи, содержащего N параллельно соединенных одинаковых резисторов с сопротивлением каждый?
Сопротивление участка цепи, содержащего N параллельно соединенных резисторов сопротивлением: R₀=R₁/N.
Почему параллельное присоединение к участку цепи дополнительного резистора уменьшает сопротивление участка?
Потому что работа электрического тока на участке цепи зависит от перенесенного заряда и напряжения на этом участке. Ток начинает идти еще и по дополнительному резистору, что и уменьшает сопротивление. (Присоединение увеличивает площадь поперечного сечения участка цепи).

Суперзадание
Объясните, как переносом только одного провода с клеммы на клемму превратить параллельное соединение резисторов в последовательное. Какую роль в такой измененной цепи играет ключ?
Нужно перенести клемму с одного из резисторов на место перед ключом. Ключ играет роль включателя цепи.

Электрические цепи — что это, определение и ответ

Через конденсатор постоянный ток не течёт.

Напряжение на параллельных участках цепи одинаково.

В системе отключенных конденсаторов заряд всегда остаётся постоянным. Напряжение и ёмкость может меняться.

Выделившееся количество теплоты равно разности начальной и конечной энергии:

Q = E_н – Е_к ¸ где

Q ― выделившееся тепло [Дж];

E_н ― начальная энергия системы [Дж];

Е_к ― конечная энергия системы [Дж].

Начальные и конечные энергии определяются энергиями конденсаторов и катушек индуктивности входящих в цепь.

Плоский конденсатор представляет собой пластинки, на которых может скапливаться заряд. Между пластинками находится пространство, заполненное диэлектриком (или воздухом в роли диэлектрика). Поскольку диэлектрики ― вещества, плохо проводящие ток, от одной пластины конденсатора через слой диэлектрика на другую пластину заряд перейти не может, а значит, через конденсатор ток не проходит. Если на участке цепи находится такой конденсатор ― этот участок «заблокирован», тока в нем нет.

Если на участке цепи находится конденсатор не заряженный, или заряженный частично, а цепь подключают к источнику тока ― на обкладках конденсатора начинает скапливаться заряд. Это означает, что на этом участке цепи до конденсатора есть ток ― до тех пор, пока конденсатор не заряжен полностью.

Если цепь от источника тока отключить, и в ней есть заряженный конденсатор ― конденсатор начинает разряжаться. Заряды с одной обкладки конденсатора пытаются перейти на другую, по «длинному пути» ― через всю цепь, создавая, таким образом, ток. Ток в такой цепи будет до тех пор, пока конденсатор не разрядится.

Пусть в цепи есть два резистора с сопротивлениями R₁ и R₂, источник ЭДС ε, и конденсатор емкостью C:

Конденсатор C полностью заряжен. В этом случае токи в цепи не проходят через участок цепи FG ― его словно нет в цепи, и в расчетах параметров цепи он не учитывается. Ток считается выходящим из положительно заряженной клеммы источника ЭДС (тонкая и длинная) к входящим в отрицательно заряженную клемму (жирная короткая черта):

Конденсатор разряжен или заряжен не док конца. В этом случае конденсатор только заряжается, и ток в цепи через точку F проходит — вплоть до обкладки конденсатора – но дальше, в точку G ток не проходит.

Конденсатор заряжен, но от источника ЭДС цепь отключена. В этом случае ток идет через всю цепь ― пока конденсатор может служить источником зарядов и пока полностью не разрядится. Когда конденсатор разрядится ― ток в цепи прекратится.

Напряжения на всех параллельных участках цепи равны ― это основное свойство параллельного подключения. Вне зависимости от того, находится на ветви резистор, или конденсатор. Таким образом, во всех случаях для примера выше, напряжение на конденсаторе C равно напряжению на резисторе R₁, и равно напряжению на резисторе R₂. Благодаря этому свойству, зная, например, энергию, скопившуюся на заряженном конденсаторе, или его заряд, можно вычислить напряжение на резисторах.

После установления равновесия, напряжение есть только на конденсаторах, не подключенных параллельно к резисторам.

В цепи, изображенной на рисунке, есть ЭДС и резисторы с сопротивлениями R₁ и R₂, оба конденсатора емкостями C₁ и C₂ разряжены.

Ток от источника ЭДС до конденсатора C₁ будет идти до тех пор, пока конденсатор C₁ не будет полностью заряжен. При этом от конденсатора C₁ дальше заряды не проходят ― ни на резисторы R₁ и R₂, ни на конденсаторC₂. Как только конденсатор C₁ полностью заряжается, в системе наступает состояние равновесия ― напряжение на конденсаторе становится равным ЭДС, весь возможный заряд конденсатор принял. Поскольку ток через него не прошел до конденсатора C₂ ― этот конденсатор так и остался незаряженным. Напряжение есть лишь на конденсаторе C₁, а на конденсаторе C₂ напряжение равно нулю. Зарядка конденсатораC₁:

После того, как конденсатор C₁ заряжен, ток в цепи прекращается.

В цепи, изображенной на рисунке, есть ЭДС и резисторы с сопротивлениями R₁ и R₂, все три конденсатора емкостями C₁, C₂ и C₃ разряжены.

Ток, выходя из источника ЭДС, разделяется на два тока ― один питает подзарядку конденсатораC₁, а другой ― конденсатораC₂. Состояние равновесия наступает, когда оба конденсатора полностью заряжены ― в цепи ток больше не проходит. Но так как ток дальше конденсаторов не проходит ― конденсатор C₃ не получает заряд, и остается разряженным. Напряжение на конденсаторе C₃ равно нулю.

Зарядка конденсаторов C₁ иC₂:

После того, как конденсаторыC₁ и C₂ заряжены, ток в цепи прекращается.

Что такое последовательное и параллельное соединение? Параллельное соединение — это когда компоненты соединяются несколькими путями.

Существует три вида соединений электрической цепи или электронной схемы: последовательное соединение, параллельное соединение и последовательно-параллельное (комбинированная цепь).

Чаще всего встречаются два самых простых: последовательное соединение, параллельное соединение.

Если мы возьмем, например, светодиодные фонари, их можно подключить параллельно или последовательно.

Последовательное соединение

Светодиоды, соединенные последовательно, соединены по одному проводящему пути, поэтому через все компоненты проходит одинаковый ток, но напряжение на каждом из светодиодов теряется.

В последовательной цепи сумма напряжений, используемых каждым уникальным сопротивлением, эквивалентна напряжению источника.

Для светодиодного освещения требуется последовательное соединение, если вы используете источник питания с регулируемым током. Например, 350 мА, 500 мА, 700 мА и 1050 мА.

 

Параллельное соединение

При использовании параллельного соединения напряжение делится, и на каждый светодиод подается одинаковое количество напряжения.

Если вы используете цепь только со светодиодами, соединенными последовательно, это последовательное соединение, а если вы соединяете их параллельно, это называется параллельной схемой.

Параллельное подключение требуется для светодиодного освещения, если вы используете питание от источника напряжения. Например, 12 В, 24 В, 110 В и 220 В

 

Комбинированная цепь

Комбинированная цепь использует комбинацию параллельных и последовательных соединений в одной и той же цепи.

Две лампы соединены последовательным соединением, а две другие или параллельным соединением. Последовательно-параллельное соединение

 

 

Какое соединение использовать, зависит от того, какой тип источника питания вы используете.

Во избежание поломки светодиодов необходимо использовать правильный тип подключения.

 

Давайте рассмотрим пример, чтобы было проще.

Рассмотрим схему, состоящую из четырех светодиодных лампочек и 12-вольтовой батареи. Если провод проходит от батареи к одной лампочке, к следующей лампочке, к следующей лампочке, к следующей лампочке, а затем обратно к батарее в виде одного непрерывного контура, говорят, что лампочки соединены последовательно. Пример ниже. Последовательное соединение

 

Но если каждая светодиодная лампа подключена к аккумулятору отдельным контуром, говорят, что лампы подключены параллельно. Параллельное соединение

 

 

При параллельном соединении остальные светодиоды продолжают работать даже при перегорании одного из светодиодов, – Цепь остается целой.

 

При последовательном соединении ток не может продолжаться, и светодиоды выключаются.

 

Таким образом, когда хотя бы один светодиод выходит из строя, цепь прерывается. Сломанный светодиод больше не может проводить ток, поэтому все светодиоды в цепи выходят из строя.

Одна из замечательных особенностей современных светодиодов заключается в том, что некоторые из них имеют умную конструкцию и защищены от этой проблемы. У них есть встроенный мост, который позволяет току течь к другим светодиодам, если один из них выходит из строя, поэтому ваши светильники выиграли. не гаснет полностью, если один из светодиодов выходит из строя.

Последовательная и параллельная передача | Encyclopedia.com

Передача цифровых данных может происходить в двух основных режимах: последовательном или параллельном. Данные внутри компьютерной системы передаются в параллельном режиме на 9автобусы 0097 с шириной параллельной шины, соответствующей размеру слова компьютерной системы. Данные между компьютерными системами обычно передаются в -битном последовательном режиме . Следовательно, необходимо производить параллельно-последовательное преобразование на интерфейсе компьютера при отправке данных из компьютерной системы в сеть и последовательно-параллельное преобразование на интерфейсе компьютера при получении информации из сети. Тип используемого режима передачи также может зависеть от расстояния и требуемой скорости передачи данных.

Параллельная передача

При параллельной передаче несколько битов (обычно 8 битов или байт/символ) передаются одновременно по разным каналам (проводам, частотным каналам) в пределах одного и того же кабеля или радиоканала, и синхронизируются с часы. Параллельные устройства имеют более широкую шину данных, чем последовательные устройства, и поэтому могут передавать данные в виде слов, состоящих из одного или нескольких байтов за раз. В результате скорость параллельной передачи превышает скорость последовательной передачи. Однако это ускорение является компромиссом по сравнению с затратами, поскольку несколько проводов стоят дороже, чем один провод, а по мере увеличения длины параллельного кабеля синхронизация между несколькими каналами становится более чувствительной к расстоянию. Синхронизация для параллельной передачи обеспечивается постоянным синхронизирующим сигналом, отправляемым по отдельному проводу в параллельном кабеле; таким образом, параллельная передача считается синхронный .

Последовательная передача

При последовательной передаче биты передаются последовательно по одному и тому же каналу (проводу), что снижает затраты на провод, но также снижает скорость передачи. Кроме того, для последовательной передачи требуется некоторое служебное время, поскольку биты должны быть собраны и отправлены как единое целое, а затем разобраны в приемнике.

Последовательная передача может быть синхронной или асинхронной . При синхронной передаче группы битов объединяются в кадры, и кадры отправляются непрерывно с данными для передачи или без них. При асинхронной передаче группы битов отправляются как независимые единицы с флагами начала/остановки и без синхронизации канала передачи данных, чтобы обеспечить промежутки произвольного размера между кадрами. Однако стартовые/стоповые биты после обнаружения поддерживают физическую синхронизацию битового уровня.

Приложения

Последовательная передача осуществляется между двумя компьютерами или с компьютера на внешнее устройство, расположенное на некотором расстоянии. Параллельная передача осуществляется либо внутри компьютерной системы (по компьютерной шине), либо на внешнее устройство, расположенное на близком расстоянии.

Специальный компьютерный чип, известный как универсальный асинхронный приемник-передатчик (UART), действует как интерфейс между параллельной передачей компьютерной шины и последовательной передачей последовательного порта. УАПП различаются по возможностям производительности в зависимости от объема встроенной памяти, которой они обладают.

Примеры

Примеры передачи в параллельном режиме включают соединения между компьютером и принтером (параллельный порт принтера и кабель). Большинство принтеров находится в пределах 6 метров или 20 футов передающего компьютера и небольшие затраты на дополнительные провода компенсируются дополнительной скоростью, полученной за счет параллельной передачи данных.

Примеры передачи в последовательном режиме включают соединения между компьютером и модемом с использованием протокола RS-232 . Хотя кабель RS-232 теоретически может содержать 25 проводов, все эти провода, кроме двух, предназначены для передачи служебных сигналов управления, а не для передачи данных; два провода данных выполняют простую последовательную передачу в любом направлении. В этом случае компьютер может находиться далеко от модема, что делает стоимость параллельной передачи непомерно высокой, поэтому скорость передачи может считаться менее важной, чем экономическое преимущество последовательной передачи.

Компромиссы

Последовательная передача через RS-232 официально ограничена скоростью 20 Кбит/с на расстояние 15 метров или 50 футов. В зависимости от типа используемого носителя и количества присутствующих внешних помех, RS-232 может передаваться на более высоких скоростях или на большие расстояния, или и то, и другое. Параллельная передача имеет аналогичные компромиссы между расстоянием и скоростью, а также пороговое расстояние синхронизации. Методы повышения производительности последовательной и параллельной передачи (большее расстояние при той же скорости или более высокая скорость при том же расстоянии) включают использование более качественных сред передачи, таких как оптоволокно или кондиционированные кабели, реализующие повторители или использующие экранированные/многожильные провода для помехоустойчивости.

Технология

Для устранения ограничений скорости и дальности последовательной передачи через RS-232 было разработано несколько других стандартов последовательной передачи, включая RS-449, V.35, универсальную последовательную шину (USB) и IEEE-1394 (Firewire ). Каждый из этих стандартов имеет различные электрические, механические, функциональные и процедурные характеристики. Электрические характеристики определяют уровни напряжения и время изменения уровня напряжения. Механические характеристики определяют фактическую форму соединителя и количество проводов. Распространенными стандартами механического интерфейса, связанными с параллельной передачей, являются разъемы DB-25 и Centronics.