Последовательно или параллельно: Параллельное и последовательное подключение ТЭНов

Содержание

Параллельное и последовательное подключение ТЭНов

Как правильно подключать нагреватели: параллельно или последовательно?

Итак, следует ли подключать нагреватели параллельно или последовательно? Этот вопрос возникает, когда к источнику питания необходимо подключить более одного нагревателя. Любое количество нагревателей может быть подключено параллельно, но обычно только два нагревателя подключаются последовательно. Надежное последовательное подключение более двух нагревателей является сложной задачей. Если нагреватели соединены последовательно, отказ одного нагревателя останавливает работу всех ТЭНов в цепочке. При параллельном подключении нагревателей отказ одного ТЭНа обычно не влияет на другие нагреватели.

Чаще всего при подключении используется два ТЭНа. В этом случае, если нагреватели соединены последовательно, напряжение каждого ТЭНа  должно быть равно половине общего доступного напряжения. Например, два нагревателя на 240 вольт, подключенные последовательно к источнику питания на 480 вольт. Также мощность каждого нагревателя должна быть одинаковой. (Если мощность и напряжение каждого нагревателя не равны, нагреватели не будут делить общее напряжение поровну.) Если два нагревателя подключены параллельно, напряжение каждого нагревателя должно быть таким же, как напряжение питания.

Давайте рассмотрим немного расчетов по подключению ТЭНов.

Общие формулы

Мощность (Ватт)

Напряжение (Вольт) 

Сила тока (Ампер)

Сопротивление (Ом)

 

Рассмотрим последовательное или параллельное подключение нескольких одинаковых нагревательных элементов с различными схемами соединения. Для произведения расчетов нам понадобятся такие характеристики:

R = полное сопротивление
P = общая мощность
U и I соответственно напряжение и сила тока

Параллельное соединение

Количество нагревательных элементов может быть  2, 3 или любое другое число (x). Тогда  общее сопротивление равно:
R = r / 2   либо    R = r / 3   либо   R = r / x, где r -  сопротивление одного нагревателя

Мощность общую вычислим по формуле:

P = 2*p  либо    P = 3*.p  либо    P = x*p, где р – мощность одного ТЭНа

Например:
2 параллельно подключенных нагревательных элемента на 1000 Вт 230 В, работающие от 230 В, генерируют 2000 Вт при 230 В с R = 26,45 Ом
3 параллельно подключенных нагревательных элемента на 1000 Вт 230 В, работающие от 230 В, генерируют 3000 Вт при 230 В с R = 17,63 Ом и
т. д.

Последовательное  подключение ТЭНов


Аналогично предыдущему случаю возьмем 2, 3 или х одинаковых ТЭНов, каждый из которых имеет сопротивление r  и мощность р. Для последовательного подключения значения сопротивления складываются, в итоге вычислений имеем:

R = 2*r  либо    R = 3*r  либо    R = x*r
P = p / 2  либо    P = p / 3

Например:
2 последовательно подключенных нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 230 В, работающих от 230 В, генерируют 500 Вт при 230 В с R = 105,87 Ом (мощность, создаваемая нагревательными элементами, в 4 раза меньше)
3 последовательно подключенных нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 230 В, работающих с 230 В генерируют 333 Вт при 230 В с сопротивлением R = 158,7 Ом (мощность, создаваемая нагревательными элементами, в 9 раз меньше) и
т. д.

Трехфазное подключение нагревателей

Соединение треугольником


Номинальное напряжение каждого нагревательного элемента идентично напряжению между фазами при соединении треугольником.

Соединение звездой


Номинальное напряжение нагревательных элементов равно напряжению между фазами трехфазной проводки, деленному на корень из 3 или 1,732


Пример подключения:
3 нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 230 В, подключенные к трехфазной сети 400 В, генерируют 3000 Вт.
3 нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 400 В, подключенные к трехфазному источнику питания 400 В, генерируют 1000 Вт.

Подробнее про трехфазное подключение ТЭНов читайте в нашей статье - треугольник или звезда для подключения нагревателей

Выводы

При параллельном подключении ТЭНов напряжение на каждом нагревателе будет одинаковое, общая мощность равна сумме мощностей отдельных нагревателей и выход одного ТЭНа из строя не нарушит работы остальных.

При последовательном подключении нагревателей общее сопротивление будет складываться из значений сопротивления каждого отдельного ТЭНа, напряжение на каждый отдельный нагреватель будет рассчитываться по формуле Uобщ/количество нагревателей (для одинаковых ТЭНов), соответственно общая мощность уменьшается во столько раз, сколько ТЭНов в системе.

 

Одна из причин однозначного выбора заключается в том, что некоторые нагреватели не могут надежно работать при одном напряжении. Это связано с физическими размерами нагревателя, а также с параметрами мощности и напряжения. В основном нужно подбирать ТЭНы с оптимальным размером греющей спирали, чтобы не было необходимости в последовательном подключении нескольких нагревателей. Помните, что параллельно все нагреватели имеют одинаковое напряжение, но последовательно каждый нагреватель имеет одинаковый ток. По сути, вы можете подключить ТЭНы последовательно только тогда, когда у вас есть два нагревателя одинаковой мощности и напряжения, при этом их суммарная мощность будет меньше. В большинстве случаев ТЭНы подключаются параллельно.

Если у Вас остались вопросы, обращайтесь к нам по телефону или по электронной почте. Наши специалисты помогут вам с выбором нагревательных элементов и проконсультируют по вопросам их подключения. Мы производим промышленные нагреватели, ик излучатели а также комплектующие материалы к системам нагрева.

Как выбрать правильное подключение ТЭНов?

Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева сосуда и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева,  можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой  эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.

  1. 625 Вт
  2. 933 Вт
  3. 1,25 кВт
  4. 1,6 кВт
  5. 1,8 кВт
  6. 2,5 кВт

Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.

Последовательное соединение  2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.

 

Рассчитать можно по следующей формуле.

Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.

Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.

Записывается она так: I = P / U.

Где I - сила тока в амперах.

P - мощность в ваттах.

U - напряжение в вольтах.

При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в  ватты.

1,25 кВт = 1250Вт.  Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.

I = 1250Вт / 220 = 5,681 А

Далее зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, по следующей формуле.

R = U / I, где

R - сопротивление в Омах

U - напряжение в вольтах

I - сила тока в амперах

Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.

R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.

Далее подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов

Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.

Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.

P = U2 / R где,

P - мощность в ваттах

U2 - напряжение в квадрате, в вольтах

R - общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов

P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.

Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.

В таблице 1.1 приведены значения для последовательного соединения ТЭНов.

Таблица 1.1

Кол-во ТЭН

Мощность (Вт)

Сопротивление (Ом)

Напряжение (В)

Сила тока (А)

1

1250,000

38,725

220

5,68

Последовательное соединение

2

625

2 ТЭН = 77,45

220

2,84

3

416

3 ТЭН =1 16,175

220

1,89

4

312

4 ТЭН=154,9

220

1,42

5

250

5 ТЭН=193,625

220

1,13

6

208

6 ТЭН=232,35

220

0,94

7

178

7 ТЭН=271,075

220

0,81

8

156

8 ТЭН=309,8

220

0,71

В таблице 1.2 приведены значения для параллельного соединения ТЭНов.

Таблица 1.2

Кол-во ТЭН

Мощность (Вт)

Сопротивление (Ом)

Напряжение (В)

Сила тока (А)

Параллельное соединение

2

2500

2 ТЭН=19,3625

220

11,36

3

3750

3 ТЭН=12,9083

220

17,04

4

5000

4 ТЭН=9,68125

220

22,72

5

6250

5 ТЭН=7,7450

220

28,40

6

7500

6 ТЭН=6,45415

220

34,08

7

8750

7 ТЭН=5,5321

220

39,76

8

10000

8 ТЭН=4,840

220

45,45

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Для достижения нужной емкости или при напряжении, превышающем номинальное напряжение, конденсаторы, могут соединяться последовательно или параллельно. Любое же сложное соединение состоит из нескольких комбинаций последовательного и параллельного соединений.

Последовательное соединение конденсаторов

При последовательном соединении, конденсаторы подключены таким образом, что только первый и последний конденсатор подключены к источнику ЭДС/тока одной из своих пластин. Заряд одинаков на всех пластинах, но внешние заряжаются от источника, а внутренние образуются только за счет разделения зарядов ранее нейтрализовавших друг друга. При этом заряд конденсаторов в батарее меньше, чем, если бы каждый конденсатор подключался бы отдельно. Следовательно, и общая емкость батареи конденсаторов меньше.

Напряжение на данном участке цепи соотносятся следующим образом:

Зная, что напряжение конденсатора можно представить через заряд и емкость, запишем:

Сократив выражение на Q, получим знакомую формулу:

Откуда эквивалентная емкость батареи конденсаторов соединенных последовательно:

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов напряжение на обкладках одинаковое, а заряды разные.

Величина общего заряда полученного конденсаторами, равна сумме зарядов всех параллельно подключенных конденсаторов. В случае батареи из двух конденсаторов:

Так как заряд конденсатора

А напряжения на каждом из конденсаторов равны, получаем следующее выражение для эквивалентной емкости двух параллельно соединенных конденсаторов

Пример 1

Какова результирующая емкость 4 конденсаторов включенных последовательно и параллельно, если известно что С1 = 10 мкФ, C2 = 2 мкФ, C3 = 5 мкФ, а C4 = 1 мкФ?

При последовательном соединении общая емкость равна:

При параллельном соединении общая емкость равна:

Пример 2

Определить результирующую емкость группы конденсаторов подключенных последовательно-параллельно, если известно, что С1 = 7 мкФ, С2 = 2 мкФ, С3 = 1 мкФ.

Сначала найдем общую емкость параллельного участка цепи:

Затем найдем общую емкость для всей цепи:

По сути, расчет общей емкости конденсаторов схож с расчетом общего сопротивления цепи в случае с последовательным или параллельным соединением, но при этом, зеркально противоположен.

Советуем прочесть - Заряд и разряд конденсатора

  • Просмотров:
  • Последовательное и параллельное соединение конденсаторов


    Последовательное и параллельное соединение конденсаторов применяют в зависимости от поставленной цели. При последовательном соединении конденсаторов уменьшается общая емкость и увеличивается общее напряжение конденсаторов.
    Емкость набора при последовательном соединении конденсаторов будет вычисляться по формуле:

    1 = 1 + 1 + 1 + ...
    C C1 C2 C3

    А общее напряжение будет равняться сумме напряжений всех конденсаторов.
    Например: мы имеем три конденсатора по 30 мкФ x 100 В каждый. При их последовательном соединении общий конденсатор будет иметь следующие данные: 10 мкФ x 300 В.

    При параллельном соединении общая емкость конденсаторов складывается, а допустимое напряжение всего набора будет равно напряжению конденсатора, имеющего самое низкое значение допустимого напряжения из всего набора.

    C = C1 + C2 + C3 + C4 + ...

    Например: мы имеем три конденсатора 30 мкФ x 100 В, соединённые параллельно. Параметры всего набора конденсаторов в этом случае будут следующие: 90 мкФ x 100 В.

    Соединение более двух конденсаторов последовательно редко встречается в реальных схемах. Хотя для увеличения общего напряжения такой набор может встретиться в высоковольтных источниках питания. А вот в низковольтных источниках довольно часто встречается параллельное соединение нескольких конденсаторов для сглаживания пульсаций после выпрямления при больших токах потребления.

    Обратите внимание, формулы вычисления емкости последовательного и параллельного соединения конденсаторов в точности обратны формулам вычисления сопротивления при последовательном и параллельном соединении резисторов.


    Последовательное и параллельное подключение насосов

    В статье «КАК ВЫБРАТЬ УСТАНОВКУ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ» мы рассказывали о принципах выбора технологического решения для повышения давления в системе водоснабжения. Однако, в статье основное внимание уделялось системам частного дома. Для повышения давления в многоквартирном доме, торгово-развлекательном центре или промышленном предприятии напора или расхода одного насоса явно не хватает. Такие насосные станции используются в системах водоснабжения для повышения давления и в системах пожаротушения. В этих случаях прибегают к установкам повышения давления состоящих из нескольких соединенных насосов. В то же время иногда, бывает разумнее и дешевле купить установку повышения давления из нескольких насосов чем из одного большого. Такие установки повышения давления могут состоять из параллельно или последовательно подключенных насосов. Сейчас мы более подробно разберем в чем отличие способа подключения насосов.


    ВАЖНО


    При последовательном соединение важно чтобы расход (производительность) насосов был одинаковый

    При параллельном соединение важно, чтобы напор насосов был одинаковый

    ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСОВ

    Последовательное подключение насосов используется для повышение общего напора (H), при этом расход насосов (Q1и Q2) должны быть одинаковыми. При таком типе соединения напор жидкости получивший энергию от первого насоса поступает во всасывающий патрубок следующего. Напор в системе последовательно подключенных насосов растет ступенчато от одного насоса к другому. Поэтому насосные станции с последовательным подключением часто классифицируют по количеству ступеней. Насосы могут быть соединены последовательно как непосредственно друг к другу, так и на значительном расстоянии.


    На практике последовательное подключение насосов используется не часто. Этому есть несколько причин. Во-первых, нужно всегда обращать внимание на максимальное рабочее давление насоса. Оно не должно превышать давление, поступаемое из предыдущего насоса. Также надо понимать, что, как и любое другое техническое изделие, насосы, которые долго находятся в работе при высоком давлении, будут чаще выходить из строя. Поэтому надо обращать внимание на прочность и материалы из которых изготовлены корпуса второго и последующего насоса. Возможно возникновение и гидравлических ударов в такой системе, что может вывести из строя соединительную арматуру. Во-вторых, всегда лучше подобрать один насос большего типоразмера с подходящей рабочей точкой, чем несколько небольших. Чем больше будет подключено насосов последовательно в цепочку, тем меньше КПД будет у такой насосной станции. Часть энергии будет всегда теряться в соединениях.

    ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСОВ

    Параллельное соединение насосов используют, когда необходимо увеличить расход жидкости (Q) в системе. Параллельно соединенные насосы подают жидкость в один общий нагнетательный трубопровод. Также такое соединение может быть использовано для подключения резервного насоса в систему водоснабжения.

    Как мы отмечали выше, при выборе насосов для их параллельного соединения необходимо, нужно учитывать, что бы у них был одинаковый напор (H1и Н2). В противном случае насос с меньшей характеристикой напора будет постоянно преодолевать сопротивление напорного трубопровода, что в свою очередь приведет к снижению его КПД. Если все же есть необходимость параллельного подключения насосов (как в случае с резервным насосом), подключают автоматику, которая приводит в работу насос с меньшими характеристиками только тогда, когда другой насос перестает работать.


    Одним из наиболее значительных плюсов насосной станции такого типа может быть то, что при изменяющимися характеристиками центральной водопроводной магистрали, гидравлические параметры насосной станции могут регулироваться количеством включенных и отключенных насосов в станции.

    Благодаря этим свойствам, насосные станции с параллельным подключением повсеместно используются в качестве установок повышения давления воды в водопроводе и системах пожаротушения в многоквартирных домах, торгово-развлекательных центрах и промышленных объектах. В таких установках может быть одновременно подключено до 6 однотипных насосов. Установка имеет один общий всасывающий коллектор и один общий напорный коллектор. Каждый соединенный насос на входе и на выходе имеет запорную арматуру и обратный клапан на выходе.

    Стоить отметить также огромный плюс насосных станций с параллельным подключением, что при оснащении ее частотным регулятором, можно произвести тонкую настройку работы каждого насоса. При такой настройке насосы будут включать по принципу, когда первым запускается насос, имеющий наименьшее количество часов выработки и так далее по нарастающей. Это увеличивает средний срок службы всех насосов, также срок их службы будет примерно одинаковым.

    Самые частые случаи применения параллельного подключения насосов:

    • Необходимость установки резервного насоса. Резервный насос начинает работу, когда происходит отключение первого в следствии неполадки.

    • Подключение пикового насоса. Пиковый насос включается когда не справляется основной с пиковые часы нагрузки водопровода.

    • Снижение затрат в следствии эксплуатации. Насосы, благодаря тонкой настройке частотных регуляторов, включаются попеременно, и увеличивается количество включенных одновременно насосов только при изменении параметров сети.

    ПРОИЗВОДИТЕЛИ НАСОСНЫХ СТАНЦИИ


    Каждый крупный производитель насосного оборудование имеет в своем ассортименте широкий выбор насосных станции, с использованием соединений нескольких насосов. Благодаря такому широкому спектру моделей, пользователь может подобрать необходимую установку по гидравлическим параметрам и бюджету.

    Компания PROM GURU (ПРОМ ГУРУ) предлагает насосные станции от лучших мировых брендов GRUNDFOS, WILO, LOWARA, CALPEDA, DAB. Выбор неверной по характеристикам или некачественно собранной насосной станции может привести к серьезной аварии на объекте эксплуатации.


    Еще более серьезно нужно отнестись к выбору оборудования, когда речь идет о станциях пожаротушения, которые используются в общественных местах или производственных предприятиях. Компания PROM GURU (ПРОМ ГУРУ) имеет большой опыт поставок установок пожаротушения в крупные торгово-развлекательные центры и гипермаркеты известных федеральных торговых сетей.

    Помимо этого, квалифицированные сервисные инженеры и специалисты компании PROM GURU (ПРОМ ГУРУ) проводят самостоятельную сборку и подбор насосных станций. Такие случае нередки, когда необходимо уложиться в бюджет предприятия или изготовить станции под необходимые параметры заказчика.

    ЭКСПЛУАТАЦИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ


    Как и любая сложная инженерная система насосные станции требуют постоянного облуживания в ходе эксплуатации. Лучше всего доверить подключение, монтаж, обслуживание и настройку профессионалам.


    Помимо этого всегда покупайте качественное сопутствующее оборудование. Особенное внимание стоит уделить соединительной запорной арматуре. Ведь на эти узлы постоянно оказывается высокое давление. При выборе некачественной продукции разрыв узла соединения, может привести к серьезной поломке и дорогостоящему ремонту оборудования.

    Если у Вас остались вопросы по подбору насосных станций в качестве установок повышения давления и или станции пожаротушения, Вы можете обратиться за бесплатной консультацией к специалистам компании PROM GURU (ПРОМ ГУРУ):

    Как соединены плитки последовательно или параллельно при включении в сеть

    Главная » Разное » Как соединены плитки последовательно или параллельно при включении в сеть

    Последовательное и параллельное соединение. Применение и схемы

    В электрических цепях элементы могут соединяться по различным схемам, в том числе они имеют последовательное и параллельное соединение.

    Последовательное соединение

    При таком соединении проводники соединяются друг с другом последовательно, то есть, начало одного проводника будет соединяться с концом другого. Основная особенность данного соединения заключается в том, что все проводники принадлежат одному проводу, нет никаких разветвлений. Через каждый из проводников будет протекать один и тот же электрический ток. Но суммарное напряжение на проводниках будет равняться вместе взятым напряжениям на каждом из них.

    Рассмотрим некоторое количество резисторов, соединенных последовательно. Так как нет разветвлений, то количество проходящего заряда через один проводник, будет равно количеству заряда, прошедшего через другой проводник. Силы тока на всех проводниках будут одинаковыми. Это основная особенность данного соединения.

    Это соединение можно рассмотреть иначе. Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором.

    Ток на эквивалентном резисторе будет совпадать с общим током, протекающим через все резисторы. Эквивалентное общее напряжение будет складываться из напряжений на каждом резисторе. Это является разностью потенциалов на резисторе.

    Если воспользоваться этими правилами и законом Ома, который подходит для каждого резистора, можно доказать, что сопротивление эквивалентного общего резистора будет равно сумме сопротивлений. Следствием первых двух правил будет являться третье правило.

    Применение

    Последовательное соединение используется, когда нужно целенаправленно включать или выключать какой-либо прибор, выключатель соединяют с ним по последовательной схеме. Например, электрический звонок будет звенеть только тогда, когда он будет последовательно соединен с источником и кнопкой. Согласно первому правилу, если электрический ток отсутствует хотя бы на одном из проводников, то его не будет и на других проводниках. И наоборот, если ток имеется хотя бы на одном проводнике, то он будет и на всех других проводниках. Также работает карманный фонарик, в котором есть кнопка, батарейка и лампочка. Все эти элементы необходимо соединить последовательно, так как нужно, чтобы фонарик светил, когда будет нажата кнопка.

    Иногда последовательное соединение не приводит к нужным целям. Например, в квартире, где много люстр, лампочек и других устройств, не следует все лампы и устройства соединять последовательно, так как никогда не требуется одновременно включать свет в каждой из комнат квартиры. Для этого последовательное и параллельное соединение рассматривают отдельно, и для подключения осветительных приборов в квартире применяют параллельный вид схемы.

    Параллельное соединение

    В этом виде схемы все проводники соединяются параллельно друг с другом. Все начала проводников объединены в одну точку, и все концы также соединены вместе. Рассмотрим некоторое количество однородных проводников (резисторов), соединенных по параллельной схеме.

    Этот вид соединения является разветвленным. В каждой ветви содержится по одному резистору. Электрический ток, дойдя до точки разветвления, разделяется на каждый резистор, и будет равняться сумме токов на всех сопротивлениях. Напряжение на всех элементах, соединенных параллельно, является одинаковым.

    Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором. Если воспользоваться законом Ома, можно получить выражение сопротивления. Если при последовательном соединении сопротивления складывались, то при параллельном будут складываться величины обратные им, как записано в формуле выше.

    Применение

    Если рассматривать соединения в бытовых условиях, то в квартире лампы освещения, люстры должны быть соединены параллельно. Если их соединить последовательно, то при включении одной лампочки мы включим все остальные. При параллельном же соединении мы можем, добавляя соответствующий выключатель в каждую из ветвей, включать соответствующую лампочку по мере желания. При этом такое включение одной лампы не влияет на остальные лампы.

    Все электрические бытовые устройства в квартире соединены параллельно в сеть с напряжением 220 В, и подключены к распределительному щитку. Другими словами, параллельное соединение используется при необходимости подключения электрических устройств независимо друг от друга. Последовательное и параллельное соединение имеют свои особенности. Существуют также смешанные соединения.

    Работа тока

    Последовательное и параллельное соединение, рассмотренное ранее, было справедливо для величин напряжения, сопротивления и силы тока, являющихся основными. Работа тока определяется по формуле:

    А = I х U х t, где А – работа тока, t – время течения по проводнику.

    Для определения работы при последовательной схеме соединения, необходимо заменить в первоначальном выражении напряжение. Получаем:

    А=I х (U1 + U2) х t

    Раскрываем скобки и получаем, что на всей схеме работа определяется суммой на каждой нагрузке.

    Точно также рассматриваем параллельную схему соединения. Только меняем уже не напряжение, а силу тока. Получается результат:

    А = А1+А2

    Мощность тока

    При рассмотрении формулы мощности участка цепи снова необходимо пользоваться формулой:

    Р=U х I

    После аналогичных рассуждений выходит результат, что последовательное и параллельное соединение можно определить следующей формулой мощности:

    Р=Р1 + Р2

    Другими словами, при любых схемах общая мощность равна сумме всех мощностей в схеме. Этим можно объяснить, что не рекомендуется включать в квартире сразу несколько мощных электрических устройств, так как проводка может не выдержать такой мощности.

    Влияние схемы соединения на новогоднюю гирлянду

    После перегорания одной лампы в гирлянде можно определить вид схемы соединения. Если схема последовательная, то не будет гореть ни одной лампочки, так как сгоревшая лампочка разрывает общую цепь. Чтобы выяснить, какая именно лампочка сгорела, нужно проверять все подряд. Далее, заменить неисправную лампу, гирлянда будет функционировать.

    При применении параллельной схемы соединения гирлянда будет продолжать работать, даже если одна или несколько ламп сгорели, так как цепь не разорвана полностью, а только один небольшой параллельный участок. Для восстановления такой гирлянды достаточно увидеть, какие лампы не горят, и заменить их.

    Последовательное и параллельное соединение для конденсаторов

    При последовательной схеме возникает такая картина: заряды от положительного полюса источника питания идут только на наружные пластины крайних конденсаторов. Конденсаторы, находящиеся между ними, передают заряд по цепи. Этим объясняется появление на всех пластинах равных зарядов с разными знаками. Исходя из этого, заряд любого конденсатора, соединенного по последовательной схеме, можно выразить такой формулой:

    qобщ= q1 = q2 = q3

    Для определения напряжения на любом конденсаторе, необходима формула:

    U= q/С

    Где С — емкость. Суммарное напряжение выражается таким же законом, который подходит для сопротивлений. Поэтому получаем формулу емкости:

    С= q/(U1 + U2 + U3)

    Чтобы сделать эту формулу проще, можно перевернуть дроби и заменить отношение разности потенциалов к заряду емкости. В результате получаем:

    1/С= 1/С1 + 1/С2 + 1/C3

    Немного иначе рассчитывается параллельное соединение конденсаторов.

    Общий заряд вычисляется как сумма всех зарядов, накопившихся на пластинах всех конденсаторов. А величина напряжения также вычисляется по общим законам. В связи с этим формула суммарной емкости при параллельной схеме соединения выглядит так:

    С= (q1 + q2 + q3)/U

    Это значение рассчитывается как сумма каждого прибора в схеме:

    С=С1 + С2 + С3

    Смешанное соединение проводников

    В электрической схеме участки цепи могут иметь и последовательное и параллельное соединение, переплетающихся между собой. Но все законы, рассмотренные выше для отдельных видов соединений, справедливы по-прежнему, и используются по этапам.

    Сначала нужно мысленно разложить схему на отдельные части. Для лучшего представления ее рисуют на бумаге. Рассмотрим наш пример по изображенной выше схеме.

    Удобнее всего ее изобразить, начиная с точек Б и В. Они расставляются на некотором расстоянии между собой и от края листа бумаги. С левой стороны к точке Б подключается один провод, а справа отходят два провода. Точка В наоборот, слева имеет две ветки, а после точки отходит один провод.

    Далее нужно изобразить пространство между точками. По верхнему проводнику расположены 3 сопротивления с условными значениями 2, 3, 4. Снизу будет идти ток с индексом 5. Первые 3 сопротивления включены в схему последовательно, а пятый резистор подключен параллельно.

    Остальные два сопротивления (первый и шестой) подключены последовательно с рассматриваемым нами участком Б-В. Поэтому схему дополняем 2-мя прямоугольниками по сторонам от выбранных точек.

    Теперь используем формулу расчета сопротивления:
    • Первая формула для последовательного вида соединения.
    • Далее, для параллельной схемы.
    • И окончательно для последовательной схемы.

    Аналогичным образом можно разложить на отдельные схемы любую сложную схему, включая соединения не только проводников в виде сопротивлений, но и конденсаторов. Чтобы научиться владеть приемами расчета по разным видам схем, необходимо потренироваться на практике, выполнив несколько заданий.

    Похожие темы:

    Введение в последовательные, параллельные и последовательно-параллельные соединения

    Серия

    , параллельные и последовательно-параллельные схемы, 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 соединены 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, что ток сопротивления одинаков 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, что позволяет использовать 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 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 тот же номинальный ток, что и 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 соединены 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 бобышек и приборов может работать независимо. Чтобы мы могли управлять отдельными лампами или нагрузками, 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 последовательных цепях освещения).Потому что напряжение одинаково в каждой точке параллельной цепи. Короче говоря, они получают то же напряжение, что 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, т.е. 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 передаче 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 по-прежнему будет работать
    Состояние батареи Медленная разрядка батареи (Ач-номинал батареи) Быстрая разрядка батареи (время работы батареи в А-ч и токи)
    Приложения Используется для защиты цепи при 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 соединены последовательно, часть энергии будет потеряна, преодолевая внутреннее сопротивление, поскольку его влияние выше, когда они соединены последовательно, чем когда параллельно.

    Похожие сообщения:

    .

    Электрическое сопротивление в последовательных и параллельных сетях

    Последовательное соединение

    Общее сопротивление для резисторов, подключенных последовательно, можно рассчитать как

    R = R 1 + R 2 + .... + R n (1)

    где

    R = сопротивление (Ом, Ом)

    • Резисторы - стандартные значения
    Пример - Резисторы в серии

    Три резистора 33 Ом , 33 Ом и 47 Ом соединены последовательно.Общее сопротивление можно рассчитать как

    R = ( 33 Ом) + ( 33 Ом) + ( 47 Ом)

    = 113 Ом

    • Резисторы - Цветовые коды Калькулятор
    Параллельное соединение

    Общее сопротивление резисторов, подключенных параллельно, можно рассчитать как

    1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + .... + 1 / R n (2)

    Эквивалентное сопротивление 2 резисторов, подключенных параллельно, можно выразить как

    R = R 1 R 2 / (R 1 + R 2 ) (3)

    Пример - параллельные резисторы

    Три резистора 33 Ом , 33 Ом и 47 Ом подключены параллельно.Общее сопротивление можно рассчитать как

    1 / R = 1 / ( 33 Ом ) + 1 / ( 33 Ом ) + 1 / (47 Ом )

    = 0,082 (1 / Ом)

    R = 1 / (0,082 Ом)

    = 12,2 Ом

    Если напряжение батареи 12 В - ток через цепь можно рассчитать по закону Ома

    I = U / R

    = (12 В) / (12.2 Ом)

    = 0,98 ампера

    Можно рассчитать ток через каждый резистор

    I 1 = U / R 1 = (12 В) / (33 Ом) = 0,36 ампера

    I 2 = U / R 2 = (12 В) / (33 Ом) = 0,36 ампер

    I 3 = U / R 3 = (12 В) / ( 47 Ом) = 0,26 ампера

    Резисторы, подключенные параллельно - Calculator

    Сложите сопротивления до пяти параллельно подключенных резисторов и (необязательно) напряжение цепи.

    Общее сопротивление и ток, а также отдельные токи во всех резисторах будут рассчитаны:

    R 1 (Ом) I 1 (ампер)

    R 2 (Ом) I 2 (ампер)

    R 3 (ом) I 3 (ампер)

    R 4 (ом ) I 4 (ампер)

    R 5 (Ом) I 5 (ампер)

    Напряжение (В)

    R (Ом) I (амперы)

    ,

    Electronics Club - Последовательные и параллельные соединения

    Electronics Club - Последовательные и параллельные соединения

    Следующая страница: Напряжение и ток

    См. Также: Условные обозначения и электрические схемы

    Соединительные компоненты

    Есть два способа подключения компонентов:

    В серии , так что каждый компонент имеет одинаковый ток .

    Напряжение батареи делится между двумя лампами. Каждая лампа будет иметь половину напряжения батареи, если лампы идентичны.

    Параллельно , так что каждый компонент имеет одинаковое напряжение .

    Обе лампы имеют полное напряжение батареи. Ток батареи делится между двумя лампами.

    Большинство цепей содержат сочетание последовательных и параллельных соединений

    Иногда используются термины последовательная цепь и параллельная цепь , но только самые простые схемы полностью относятся к тому или иному типу. Лучше обратиться к конкретным компонентам и сказать, что они соединены последовательно, или соединены параллельно .

    Например: схема показывает резистор и светодиод, соединенные последовательно (справа) и две лампы соединенные параллельно (в центре). Выключатель соединен последовательно с двумя лампами.

    Другой пример см. Ниже в разделе «Параллельные лампы».


    Схема с последовательным
    и параллельным подключением.



    Лампы серии

    Если несколько ламп соединены последовательно, все они будут включаться и выключаться вместе с помощью подключенного переключателя. в любом месте цепи.Напряжение питания делится между лампами поровну (при условии, что все они идентичны).

    Если перегорит одна лампа, все лампы погаснут из-за разрыва цепи.


    Параллельные лампы

    Если несколько ламп подключены параллельно, каждая из них имеет полное напряжение питания. Лампы можно включать и выключать независимо, подключив переключатель последовательно с каждая лампа , как показано на принципиальной схеме. Такое расположение используется для управления лампами в зданиях.

    Этот тип схемы часто называют параллельной схемой , но вы можете видеть, что это не совсем так просто - переключатели идут последовательно с лампами, а именно эти Пары переключателя и лампы , соединенные параллельно.


    Коммутаторы серии

    Если несколько двухпозиционных переключателей подключены последовательно, все они должны быть замкнуты (включены), чтобы замкнуть цепь.

    На схеме показана простая схема с двумя последовательно включенными переключателями для управления лампой.

    Переключатель S1 И Переключатель S2 должен быть замкнут, чтобы зажечь лампу.


    Параллельные переключатели

    Если несколько двухпозиционных переключателей подключены параллельно, только один должен быть замкнут (включен) для замыкания цепи.

    На схеме показана простая схема с двумя переключателями, включенными параллельно для управления лампой.

    Выключатель S1 ИЛИ Выключатель S2 (или оба) должны быть замкнуты, чтобы зажечь лампу.


    Следующая страница: Напряжение и ток | Исследование


    Политика конфиденциальности и файлы cookie

    Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста посетите AboutCookies.org.

    electronicsclub.info © Джон Хьюс 2020

    Веб-сайт размещен на Tsohost

    ,

    Особенности эксплуатации аккумуляторов при параллельном и последовательном соединении

     

    Если необходимо получить напряжение блока аккумуляторов 24 Вольта, применяется последовательное соединение. Для последовательного соединения обязательно нужно использовать аккумуляторные батареи одинаковой ёмкости, одинаковой модели и желательно одной даты выпуска (с одинаковым датакодом).

    При последовательном соединении необходимо раз в полгода проверять напряжение на каждой АКБ. Если напряжения равны или отличаются менее чем на 0,1 Вольта, например 12,80 и 12,86 Вольта, то это значит, что аккумуляторы сбалансированы и можно продолжать их дальнейшую эксплуатацию. Однако, даже в этом случае необходимо не реже одного раза в полгода проводить выравнивающий заряд для выравнивания напряжений на двухвольтовых банках аккумуляторов.

    Со временем может произойти разбалансировка состояний заряда, т.е. появится значительная разница между напряжениями на каждой АКБ в последовательной цепи. При разбалансировке более 0,1 Вольта рекомендуется проводить балансировку, т.е. выравнивание уровня заряда. При разбалансировке более 0,2 Вольта — балансировка обязательна.

    Проведение процедуры балансировки предотвратит перезаряд одного из аккумуляторов и недозаряд второго, что в итоге положительно скажется на их сроке службы.

    Самый простой способ балансировки — проведение цикла выравнивающего заряда при повышенном напряжении заряда в течение 24 часов. Напряжение выравнивающего заряда для всех серий АКБ Delta составляет 2,4 Вольта на двухвольтовую банку или 14,4 Вольта для АКБ на 12 Вольт или 28,8 Вольт для АКБ на 24 Вольта. Напряжение выравнивающего заряда для других марок АКБ уточняйте у производителя.

    Если выравнивающий заряд не помогает, то отбалансировать АКБ можно, например, при помощи зарядного устройства от сети 220 Вольт, проведя выравнивающий заряд обеих АКБ по отдельности. Если при повторной проверке разбалансировка снова будет более 0,1 Вольта, то нужно повторить подзаряд только АКБ с меньшим напряжением. Для автоматической балансировки существуют специальные устройства — балансиры.

    Если необходимо увеличить емкость аккумуляторов 12 Вольт, применяется параллельное соединение. Для параллельного соединения рекомендуется использовать аккумуляторные батареи одинаковой ёмкости и одинаковой модели. Однако, возможно использование и разных моделей и даже разных емкостей, но при этом зарядные токи будут распределяться неравномерно, что может привести к сокращению срока службы АКБ.

    При параллельном соединении важно подключать нагрузку "по диагонали", как это видно на рисунке выше. Такое подключение совместно с применением перемычек одинаковой длины позволит сбалансировать зарядные и разрядные токи каждого аккумулятора, что приведет к продлению срока службы АКБ.

    Если нужно собрать батарею большой ёмкости на напряжение 24 Вольта, то применяется последовательно-параллельное соединение аккумуляторов. При этом нужно принять во внимание и рекомендации по последовательному соединению и по параллельному соединению АКБ.

     

    Смотрите также:

     

    Серия

    против Объяснение параллельных подключений | RELiON

    Изучая литиевые батареи, вы, вероятно, встречали термины «серия» и «параллель». Нам часто задают такие вопросы, как «в чем разница между последовательным и параллельным», «можно ли подключать батареи RELiON последовательно». Это может сбивать с толку, если вы плохо знакомы с литиевыми батареями или батареями в целом, но, надеюсь, мы можем помочь упростить это.

    Давайте начнем с самого начала - ваш аккумуляторный блок.Блок батарей - это результат соединения двух или более батарей для одного приложения (например, парусной лодки). Что дает соединение более чем одной батареи? Подключая батареи, вы увеличиваете либо напряжение, либо емкость в ампер-часах, а иногда и то и другое, что в конечном итоге позволяет увеличить мощность и / или энергию.

    Первое, что вам нужно знать, это два основных способа успешного подключения двух или более батарей: первый называется последовательным подключением, а второй называется параллельным подключением.

    Соединения серии

    Соединения серии включают соединение 2 или более батарей вместе для повышения напряжения аккумуляторной системы, но сохраняет тот же самый номинал в ампер-часах. Помните, что при последовательном подключении каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и емкость, иначе вы можете повредить батарею. Чтобы подключить батареи последовательно, вы подключаете положительный полюс одной батареи к отрицательной клемме другой, пока не будет достигнуто желаемое напряжение.При последовательной зарядке аккумуляторов необходимо использовать зарядное устройство, соответствующее напряжению системы. Мы рекомендуем заряжать каждую батарею индивидуально с помощью зарядного устройства с несколькими банками, чтобы избежать дисбаланса между батареями.

    На изображении ниже две батареи на 12 В, соединенные последовательно, превращают этот блок батарей в систему на 24 В. Вы также можете видеть, что у банка все еще есть номинальная емкость 100 Ач.


    Параллельные соединения

    Параллельное соединение подразумевает соединение 2 или более батарей вместе для увеличения емкости ампер-часов батарейного блока, но ваше напряжение остается неизменным.Для параллельного подключения аккумуляторов положительные клеммы соединяются вместе с помощью кабеля, а отрицательные клеммы соединяются вместе другим кабелем, пока вы не достигнете желаемой емкости .

    Параллельное соединение не предназначено для того, чтобы позволить вашим батареям питать что-либо с выходным напряжением, превышающим его стандартное выходное напряжение, а скорее увеличивает время, в течение которого оно может обеспечивать питание оборудования. Важно отметить, что при зарядке параллельно подключенных батарей для увеличения емкости в ампер-часах может потребоваться более длительное время зарядки.

    В приведенном ниже примере у нас есть две батареи на 12 В, но вы видите, что ампер-часы увеличиваются до 200 Ач.


    Можно ли подключать батареи RELiON последовательно или параллельно?

    Наши стандартные литиевые батареи могут быть подключены последовательно или параллельно в зависимости от того, что вы пытаетесь выполнить в своем конкретном приложении. В технических паспортах RELiON указано количество батарей, которые могут быть подключены последовательно, в зависимости от модели. Обычно мы рекомендуем для нашего стандартного продукта не более 4 параллельно подключенных батарей, однако могут быть исключения, которые позволяют использовать больше в зависимости от вашего приложения.

    При использовании литиевых батарей RELiON следует обратить внимание на несколько моментов, характерных для нашей серии:

    · Наши батареи серии HP можно подключать только параллельно.

    · Наши батареи InSight можно подключать только параллельно, что позволяет подключать до 10 батарей параллельно.

    Если вы хотите увеличить напряжение или емкость в ампер-часах, важно понимать разницу между параллельной и последовательной конфигурациями и их влияние на производительность вашего блока батарей.Знание различий между этими параллельными и последовательными конфигурациями позволяет максимально продлить срок службы литиевой батареи и общую производительность.

    Есть еще вопросы?
    Посетите нашу страницу часто задаваемых вопросов, чтобы получить ответы на часто задаваемые вопросы о литиевых батареях.

    Готовы приобрести следующий аккумуляторный блок?
    Ознакомьтесь с нашей полной линейкой литиевых батарей.

    Серия

    и параллельные схемы - learn.sparkfun.com

    Добавлено в избранное Любимый 54 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 запутаться. Куда идет ток? Что делает напряжение? Можно ли это упростить для облегчения понимания? Не бойся, бесстрашный читатель. Ценная информация приводится ниже.

    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.

    Рассмотрено 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 углубляться 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 нужно 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 наименьшим напряжением (обычно называемой землей). Используя приведенную выше схему в качестве примера, вот как будет течь ток, когда он проходит от положительной клеммы аккумулятора к отрицательной:

    Ток (обозначенный синей, оранжевой и розовой линиями), протекающий по той же примерной 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, в трехстороннем переходе между R 2 , R 3 и R 4 ) основной (синий) ток разделяется на два разных. Это ключевое различие между последовательным и параллельным подключением!

    Определение цепей 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 вышеуказанной цепи есть только один способ протекания тока.Начиная с положительной клеммы аккумулятора, ток сначала встречает R 1 . Оттуда ток будет течь прямо к R 2 , затем к R 3 и, наконец, обратно к отрицательной клемме батареи. Обратите внимание, что у текущего есть только один путь. Эти компоненты включены последовательно.

    Параллельные схемы

    Определение параллельных цепей

    Если компоненты совместно 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 батарею 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 перед возвращением в батарею, и соответствующие 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 R 1 . Но на другой стороне R 1 узел разделяется, и ток может идти как на R 2 , так и на R 3 .Пути тока через R 2 и R 3 затем снова связываются вместе, и ток возвращается к отрицательному выводу батареи.

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

    Расчет эквивалентных сопротивлений в последовательных цепях

    Вот информация, которая может оказаться для вас более полезной.Когда мы соединяем резисторы таким образом, 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, по-прежнему существует только один путь для прохождения тока, и мы только усложнили прохождение тока.Насколько сложнее? 10к & Ом; + 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 в общей сложности 2 мА, поступающие от источника питания, что вдвое превышает первоначальный 1 мА. Это означает, что мы уменьшили общее сопротивление вдвое.

    Пока можно сказать, что 10к & ом; || 10к & Ом; = 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, подключенных параллельно:

    Однако этот метод подходит только для двух резисторов в одном вычислении. Мы можем объединить более 2 резисторов этим методом, 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 измерьте снова. Теперь измеритель должен показывать что-то близкое к 20 кОм.

    Вы можете заметить, что сопротивление, которое вы измеряете, может быть не совсем таким, каким должно быть резистор. 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, каков будет результат, прежде чем делать это снова, или у него закончатся резисторы, которые можно вставить в макет, в зависимости от того, что наступит 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 считает, что один резистор 10 кОм будет измерять на мультиметре что-то близкое к 10 кОм). Теперь поместите второй 10k & ohm; 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 резисторами 3, 4 и 5. 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 установить очень конкретное опорное напряжение, вам почти всегда потребуется очень определенное соотношение резисторов, значения которых вряд ли будут «стандартными» значениями. И хотя мы можем получить очень высокую степень точности значений резисторов, мы, возможно, не захотим 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: Равнопараллельные резисторы

    Добавление N 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 около 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 являются самыми низкими значениями, потому что они также имеют допуск.По идее, если заначка 10к & ом; 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 тем, сколько раз кто-то объединяет значения в своей голове и приходит к значению, которое находится посередине 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 рассеяние 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 больше внимания тому, что мы делаем при параллельном соединении резисторов разного номинала. 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 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, чтобы болтаться.А если пластины отодвинуть дальше друг от друга, емкость падает, 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 внизу, 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 дальше 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. Простой.

    Время эксперимента - Часть 3

    Что вам понадобится:

    Давайте посмотрим, как работают последовательно и параллельно соединенные конденсаторы. 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 в один из выводов, равное количество тока выходит из другого.А если последовательно с конденсатором нет сопротивления, 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 последовательного сопротивления конденсатора, а время зарядки может быть очень коротким (например, миллисекунды или меньше). Для этого эксперимента мы хотим иметь возможность наблюдать за зарядом конденсатора, поэтому мы собираемся 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. Простой? 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 нашего конденсатора 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.После 5 постоянных времени (в данном случае 5 секунд) конденсатор заряжается примерно на 99% до напряжения питания, и он будет следовать кривой заряда, похожей на график ниже.

    Теперь, когда мы это знаем, мы собираемся подключить схему, 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 батарейном 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 было легче).

    Когда мы убедимся, что схема выглядит правильно, а наш счетчик 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 нулевому значению.

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

    Теперь мы переходим к интересным моментам, начиная с последовательного соединения двух конденсаторов. Помните, что мы сказали, что результат будет аналогичен параллельному соединению двух резисторов. Если это правда, мы можем ожидать (используя соотношение произведения к сумме)

    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, просто чтобы доказать это, но мы держим пари, что читатель сможет 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 емкостью 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, не правда ли? Разумеется, мы увеличили размер электронного бензобака, и теперь на его заполнение уходит больше времени.Чтобы убедиться в этом, попробуйте добавить третий конденсатор емкостью 100 мкФ и понаблюдайте, как он заряжается в течение долгого времени.

    Катушки индуктивности серии

    и параллельные

    Катушки индуктивности серии

    и параллельные

    Случаи, когда индукторы необходимо добавлять последовательно или параллельно, довольно редки, но не редкость. В любом случае, давайте рассмотрим их, чтобы быть полными.

    Вкратце, они складываются так же, как и резисторы, то есть они складываются со знаком плюс, когда соединены последовательно, и с превышением произведения при параллельном соединении.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 дальнейшее развитие

    Теперь, когда вы знакомы с основами последовательных и параллельных цепей, 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 коммутатором
    • - В этом руководстве мы говорили о некоторых наиболее основных элементах 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.

    5.1: Что такое «последовательные» и «параллельные» схемы?

    Серия

    и параллельные схемы

    Существует два основных способа соединения более двух компонентов схемы: ряд и параллельный .Сначала пример последовательной схемы:

    Здесь у нас есть три резистора (с маркировкой R 1 , R 2 и R 3 ), соединенных длинной цепочкой от одного вывода аккумулятора к другому. (Следует отметить, что нижний индекс - эти маленькие числа в правом нижнем углу буквы «R» - не связаны со значениями резистора в омах. Они служат только для того, чтобы отличить один резистор от другого.) Определяющая характеристика резистора. Последовательная схема состоит в том, что электроны могут двигаться только по одному пути.В этой цепи электроны движутся против часовой стрелки, от точки 4 к точке 3, к точке 2, к точке 1 и обратно до 4.

    Теперь давайте посмотрим на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

    Опять же, у нас есть три резистора, но на этот раз они образуют более одного непрерывного пути для прохождения электронов. Есть один путь от 8 к 7, от 2 к 1 и снова к 8. Еще один - от 8 до 7, от 6 до 3, до 2, до 1 и снова до 8. И затем есть третий путь от 8 до 7 до 6 до 5 до 4 до 3 до 2 к 1 и снова обратно к 8.Каждый отдельный путь (через R 1 , R 2 и R 3 ) называется ветвью .

    Определяющей характеристикой параллельной цепи является то, что все компоненты подключены между одним и тем же набором электрически общих точек. Глядя на схематическую диаграмму, мы видим, что все точки 1, 2, 3 и 4 электрически общие. То же самое с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также батарея подключены между этими двумя наборами точек.

    И, конечно же, сложность не ограничивается простыми последовательностями и параллелями! У нас также могут быть цепи, которые представляют собой комбинацию последовательной и параллельной цепи:

    В этой схеме у нас есть два контура для прохождения электронов: один от 6 до 5, до 2 до 1 и снова обратно к 6, а другой от 6 до 5, до 4, до 3, от 2 до 1 и снова обратно до 6.Обратите внимание, как оба пути тока проходят через R 1 (от точки 2 до точки 1). В этой конфигурации мы бы сказали, что R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 последовательно с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

    Это всего лишь предварительный обзор того, что будет дальше. Не волнуйся! Мы рассмотрим все эти схемы подробно, по очереди!

    Изучите основные идеи последовательного и параллельного подключения

    Основная идея «последовательного» соединения заключается в том, что компоненты соединяются встык в линию, образуя единый путь для прохождения электронов:

    С другой стороны, основная идея «параллельного» подключения состоит в том, что все компоненты подключаются через выводы друг друга.В чисто параллельной схеме никогда не может быть более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько компонентов подключено. Есть много путей для прохождения электронов, но только одно напряжение на всех компонентах:

    Конфигурации последовательных и параллельных резисторов

    имеют очень разные электрические свойства. В следующих разделах мы рассмотрим свойства каждой конфигурации.

    Разница между последовательными и параллельными цепями

    Под последовательностью цепей понимается цепь, имеющая только один путь, по которому течет ток.В последовательной цепи все компоненты соединены таким образом, что при возникновении неисправности в цепи ток не будет течь через цепь. Ток в последовательной цепи одинаков во всей цепи. С другой стороны, параллельные цепи относятся к схеме с более чем одним путем, по которому протекает ток. В параллельной цепи все компоненты имеют различные ответвления для прохождения тока; таким образом, ток в цепи неодинаков. Прочтите данное руководство, чтобы узнать разницу между последовательными и параллельными цепями.

    Что такое последовательная цепь?

    Цепь называется последовательной, если ток одинаков во всех компонентах цепи. В последовательных цепях ток имеет только один путь.

    В последовательной цепи отношения между током и напряжением прямо противоположны отношениям в параллельной цепи. Ток через каждый последовательный элемент одинаков и равен току источника (Is). Напротив, напряжение на каждом последовательном элементе (V1, V2.V3) изменяется в зависимости от импеданса (в данном примере сопротивления) каждого элемента. Применяется закон Кирхгофа о напряжении (KVL), и напряжение, подаваемое источником (Vs), равно сумме индивидуальных падений напряжения на каждом последовательном элементе.

    Преимущество последовательных цепей

    1. Имеет простой дизайн, понятный.
    2. Не перегревается быстро.
    3. Он имеет более высокое выходное напряжение, поэтому мы можем добавить больше электроприборов.
    4. Он проводит одинаковый ток по всей цепи.

    Недостаток последовательной цепи

    1. Если общее количество компонентов в цепи увеличивается, сопротивление цепи увеличивается.
    2. Если отказ происходит в одной точке, вся цепь разрывается.

    Теперь рассмотрим пример последовательной цепи, чтобы понять концепцию.

    Найдите ток, протекающий через резисторы R1, R2 и R3.

    Учитывая

    R1 = 6 Ом

    R2 = 6 Ом

    R3 = 6 Ом

    А V = 36V

    Ответ:

    Применяя закон Ом в данной цепи, получаем

    В = ИК

    В = I (R1 + R2 + R3)

    I = В / (R1 + R2 + R3)

    I = 36 / (6 + 6 + 6)

    I = 36/18

    I = 2 А

    Что такое параллельная цепь?

    Параллельная цепь - это цепь с двумя или более двумя путями прохождения тока.В параллельной цепи все компоненты имеют одинаковое напряжение.

    В параллельной цепи напряжение на каждом элементе одинаково и равно напряжению источника (Vs), а ток через каждый элемент (I1, I2, I3) изменяется в соответствии с импедансом (в данном примере сопротивление) каждого элемента. Применяется закон Кирхгофа (KCL) _, и общий ток, протекающий от источника (Is), равен сумме отдельных токов, протекающих через каждый параллельный элемент.

    Преимущество параллельных цепей

    1. В параллельной цепи, если какой-либо компонент повреждается, ток не прекращается и продолжает течь через другие компоненты; следовательно, другие компоненты работают эффективно.
    2. В параллельной цепи напряжение на всех компонентах одинаково; поэтому все компоненты работают эффективно.
    3. В параллельной цепи вы можете легко подключить или отключить новый компонент, не влияя на работу другого компонента.

    Недостаток параллельной цепи

    1. В параллельной схеме нельзя подавать дополнительный источник напряжения.
    2. Параллельная цепь требует большого количества проводов для подключения.

    Теперь рассмотрим пример параллельной схемы, чтобы понять концепцию.

    Найдите полное сопротивление между точками P и Q

    Ответ:

    Здесь сопротивление 2 Ом, подключенное параллельно с резистором 3 Ом, дает 6/5 Ом. Теперь резистор 6/5 Ом подключен последовательно с сопротивлением 5 и 4 Ом, поэтому общее сопротивление между точками P и Q = 6/5 + 5 + 4 = 10,2 Ом.

    Разница между последовательной и параллельной цепями


    Последовательный контур Параллельная цепь
    Цепь называется последовательной, если ток одинаков во всех компонентах цепи. Параллельная цепь - это цепь с двумя или более двумя путями прохождения тока.
    Если отказ происходит в одной точке, вся цепь разрывается. В параллельной цепи, если какой-либо компонент повреждается, ток не прекращается и продолжает течь через другие компоненты; следовательно, другие компоненты работают эффективно.
    В последовательной схеме все компоненты расположены в одну линию. В параллельной схеме все компоненты расположены параллельно друг другу.
    Если более одного резистора подключены последовательно, напряжение на каждом резисторе не будет одинаковым, хотя ток будет одинаковым по всей цепи. Если резисторы подключены параллельно, напряжение на каждом из резисторов будет одинаковым.
    Если V - полное напряжение на всех компонентах в последовательной цепи, оно равно V1 + V2 + V3. Если V - полное напряжение на всех компонентах в параллельной цепи, оно равно V1 = V2 = V3
    В последовательной цепи R = R1 + R2 + R3 В параллельной цепи, R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3

    Введение в последовательные, параллельные и последовательно-параллельные соединения

    Серия

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

    Почему параллельное соединение предпочтительнее последовательного соединения?

    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, будут ли они иметь 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 соединены 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 цепи, 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 разных частях цепи. Падение напряжения пропорционально тому, что ток сопротивления одинаков во всей цепи. Когда нагрузки подключаются последовательно, они, как правило, 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 этим 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 больше ламп, их яркость уменьшится.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
    • - это проводка 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 тот же номинальный ток, что и ток, одинаковый в каждой точке последовательной цепи. Однако мы знаем, что электрические приборы и устройства i.е. лампочки, вентилятор, обогреватель, кондиционер и т. д. имеют разные номинальные токи, поэтому их нельзя подключать последовательно для бесперебойной и эффективной работы. Фары, подключенные последовательно
    Преимущества последовательного подключения
    • Меньше размер провода кабеля требуется при последовательном подключении.
    • Мы используем для защиты цепи для последовательного подключения предохранителей и автоматических выключателей с другими приборами. Цепи серии
    • нелегко получить накладные расходы из-за высокого сопротивления, когда в цепь добавляется дополнительная нагрузка.
    • Срок службы батареи в последовательной цепи больше, чем в параллельной.
    • Это наиболее простой способ подключения электропроводки, который позволяет легко обнаружить и устранить неисправность по сравнению с параллельным или последовательно-параллельным подключением.

    Параллельная схема

    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 отдельному сопротивлению. Таким образом, когда несколько сопротивлений соединены параллельно, величина, обратная величине эффективного сопротивления, определяется арифметической или алгебраической суммой величины, обратной величине 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 бобышек и приборов может работать независимо. Чтобы мы могли управлять отдельными лампами или нагрузками, 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 снятия какой-либо лампы все цепи и подключенные нагрузки не разорвутся, другими словами, другие светильники / лампы и электрические приборы по-прежнему 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 дополнительные осветительные приборы и точки 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 проводка более надежна, безопасна и проста в использовании. Неисправности в параллельных цепях освещения
    Недостатки параллельных подключений
    • Кабель и провод большего размера используются в цепи параллельной проводки 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, т.е. 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 соединены последовательно 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) параллельно подключены 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 передаче 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 0414 Чтобы найти электрическую мощность (P)
    S Нет Последовательная цепь Параллельная цепь
    Ток (I) Ток одинаковый в каждой точке последовательной цепи:

    I 1 = 2 = I 3 =…. I n

    Ток аддитивен в последовательной цепи:

    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 при увеличении нагрузки в цепи.

    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

    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
    Для определения напряжения (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 n

    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 1 + V 2 / R 2 +… V 2/ R n

    или

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

    Правило делителя тока и напряжения V 1 = V T (R 1 / R ), V 2 = V T (R 2 / R T ) I 1 = I T (G 1 / G T 901 07), I 2 = I T (G 2 / G T )
    Пути прохождения электрического тока Только один путь Два или более пути
    Яркость лампы Диммер, если добавлено больше ламп (P = V x I) Ярче из-за того же напряжения
    Если в цепи случаются обрывы Вся цепь бесполезна Остальное цепь по-прежнему будет работать
    Состояние батареи Медленная разрядка батареи (Ач-номинал батареи) Быстрая разрядка батареи (время работы батареи в ампер-часах и токи)
    Приложения Используется для защиты цепи во время соединение 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 плавкий предохранитель сгорает, например, из-за высокого тока, устройство его защищает не будет повреждена, потому что ток больше не будет достигать ее. В то время как последовательное соединение является полным или нулевым, параллельное соединение дает вам возможность дать нагрузкам и приборам их индивидуальный переключатель. Параллельное соединение обеспечивает сопротивление протеканию тока по сравнению с последовательным соединением.

    Недостатки последовательной схемы освещения

    Резисторы сопротивлением 100 Ом и 150 Ом, подключенные параллельно, будут иметь меньшее влияние на электрический ток по сравнению с резисторами 50 Ом 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 электроэнергии. Сами элементы имеют свое внутреннее сопротивление, поэтому, если они были подключены последовательно, некоторая часть энергии будет потеряна, преодолевая внутреннее сопротивление, поскольку при последовательном соединении его влияние выше, чем при параллельном.

    Связанные сообщения:

    Серия

    и параллельные схемы в источниках питания

    Фотоэлектрические модули и батареи являются строительными блоками системы. Хотя каждый модуль или батарея имеют номинальное напряжение или силу тока, их также можно соединить вместе, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

    1. Цепи серии

    Кабельные соединения серии

    выполняются на положительном (+) конце одного модуля с отрицательным (-) концом другого модуля. Когда нагрузки или источники питания подключаются последовательно, напряжение увеличивается.Последовательная проводка не увеличивает производимую силу тока. На изображении справа показаны два модуля, подключенных последовательно, что дает 24 В и 3 А. Цепи серии

    можно также проиллюстрировать с помощью батареек для фонарей. Батареи фонарей часто подключаются последовательно для увеличения напряжения и питания лампы с более высоким напряжением, чем одна батарея могла бы питать в одиночку.

    Вопрос: Каково результирующее напряжение при последовательном подключении четырех батарей 1,5 В постоянного тока?

    Ответ: 6 вольт

    2.Параллельные цепи

    Параллельные подключения проводов выполняются от положительных (+) к положительным (+) клеммам и от отрицательных (-) к отрицательным (-) клеммам между модулями. Когда нагрузки или источники подключаются параллельно, токи складываются, а напряжение одинаково во всех частях цепи. Чтобы увеличить силу тока в системе, источники напряжения должны быть подключены параллельно. На изображении справа показаны фотоэлектрические модули, подключенные параллельно, чтобы получить систему на 12 В, 6 А. Обратите внимание, что параллельное соединение увеличивает производимый ток и не увеличивает напряжение.

    Батареи также часто подключаются параллельно для увеличения общего ампер-часа, что увеличивает емкость накопителя и продлевает время работы. S

    3. Последовательные и параллельные схемы

    Системы

    могут использовать сочетание последовательной и параллельной проводки для получить требуемые напряжения и силы тока. На изображении справа показаны четыре модуля на 3 А, 12 В постоянного тока, подключенных последовательно и параллельно. Гирлянды из двух модулей соединены последовательно, увеличивая напряжение до 24 В. Каждая из этих струн подключается параллельно цепи, увеличивая силу тока до 6 ампер.В результате получилась система на 6 ампер и 24 В постоянного тока.

    4. Последовательные и параллельные батареи

    Преимущества параллельной схемы можно проиллюстрировать, наблюдая, как долго проработает фонарик, прежде чем батареи полностью разрядятся. Чтобы фонарик прослужил вдвое дольше, необходимо вдвое увеличить емкость аккумулятора.

    На картинке слева последовательно добавлена ​​цепочка из четырех батарей параллельно другой цепочке из четырех батарей для увеличения емкости (ампер-часов).Новая цепочка батарей подключается параллельно, что увеличивает доступные ампер-часы, тем самым добавляя дополнительную емкость и увеличивая время использования. Вторую цепочку нельзя было добавить последовательно, потому что общее напряжение будет 12 вольт, что несовместимо с 6-вольтовой лампой.

    5. Высоковольтные фотоэлектрические массивы

    До сих пор в этой главе мы обсуждали только входное напряжение до номинального 24 В. Сегодня для большинства инверторов с подключением к сети без батарей требуется вход постоянного тока высокого напряжения.Это входное окно обычно находится в диапазоне от 350 до 550 В постоянного тока. Из-за требований инвертора к входу высокого напряжения фотоэлектрические модули должны быть подключены последовательно, чтобы в достаточной степени увеличить напряжение.

    6. Примеры последовательного и параллельного подключения и инструкции

    1. Подключите фотоэлектрические модули (массив) последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

    2. Рассчитайте общую выходную мощность модуля для вольт и ампер.

    3. Подключите массив к контроллеру заряда.

    4. Подключите батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

    5. Рассчитайте общее напряжение аккумуляторной батареи и емкость ампер-часов.

    6. Подключите аккумуляторную батарею к контроллеру заряда.

    Источник : «ФОТОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ - Руководство по проектированию и установке» компании Solar Energy International.

    Тренинг по сертификации солнечной энергии от профессиональных установщиков солнечных батарей

    С 18 сертифицированными IREC-ISPQ инструкторами по солнечной фотоэлектрической установке и 24 сертифицированными специалистами по установке солнечных фотоэлектрических систем, сертифицированными NABCEP - больше, чем в любой другой учебной организации по солнечной энергии, - опытная команда Solar Energy International находится в авангарде образования в области возобновляемых источников энергии.Если вы ищете онлайн-обучение по солнечной энергии или личное лабораторное обучение для сдачи экзамена начального уровня NABCEP или сертификации установщика NABCEP, почему бы не получить свое образование от команды самых опытных специалистов по установке солнечных батарей в отрасли? Многие инструкторы SEI участвовали в самых известных солнечных установках в своих общинах в США и в развивающихся странах.

    Чтобы начать свой путь солнечной тренировки сегодня с Solar Energy International, щелкните здесь.

    Серия

    и параллельные электрические соединения

    Серия и параллельная

    Есть 2 способа подключить несколько устройств к источнику питания (например,г. динамики к усилителю), последовательно и параллельно. Ну ... Хорошо, есть еще последовательный / параллельный. Но мы расскажем об этом на следующей странице.



    Серийные динамики

    В последовательной цепи (как в двух вышеупомянутых) ток должен протекать через одно устройство, чтобы добраться до следующего устройства. Это означает, что скорость протекания тока через все устройства одинакова. Напряжение на каждом устройстве зависит от его полного сопротивления / сопротивления каждого устройства и тока, протекающего по цепи. При добавлении дополнительных компонентов в последовательную цепь ток уменьшается, если приложенное напряжение остается постоянным.



    Параллельные динамики

    В параллельной схеме (как в двух приведенных выше примерах) каждое устройство напрямую подключается к источнику питания. Это означает, что каждое устройство получает одинаковое напряжение. Величина тока, протекающего через каждое устройство, зависит от импеданса / сопротивления этого конкретного устройства. Если устройства добавляются к источнику питания в параллельной конфигурации, ток потребления / потока от источника питания увеличивается.

    На 2 диаграммах ниже вы можете увидеть взаимосвязь между током на выходе из усилителя и количеством динамиков.Вы можете видеть, что четыре динамика потребляют от усилителя в два раза больше тока, чем конфигурация с двумя динамиками.


    При подключении к любому источнику питания вы должны знать пределы источника, чтобы предотвратить повреждение источника. Это означает, что если вы подключите слишком много динамиков с параллельной проводкой к усилителю (в данном случае источнику питания), он может выйти из строя и не подлежит ремонту. Я видел, как это происходило, особенно когда усилитель был неправильно вставлен.


    Для тех, кто хочет заниматься математикой ...

    На диаграммах / тексте выше у нас были либо последовательные ИЛИ параллельные цепи. В этом разделе показано, что происходит с напряжением, током и рассеиваемой мощностью в последовательной / параллельной цепи. Как было сказано ранее, в последовательной цепи «ток» в каждом устройстве одинаков. В параллельной цепи «напряжение» одинаково на каждом устройстве. На следующей схеме вы можете видеть, что два резистора на 1000 Ом последовательно соединены с одним резистором на 400 Ом.Мы знаем, что напряжение на двух резисторах 1000 Ом будет одинаковым (потому что они подключены параллельно). Мы также знаем, что общий ток, протекающий через два параллельно соединенных резистора, будет равен току, протекающему через резистор 400 Ом.

    Чтобы рассчитать полный ток, сначала следует упростить схему. Это означает, что нам нужно найти полное сопротивление параллельной сети. Для простой схемы с двумя резисторами равного номинала мы можем просто разделить сопротивление отдельного компонента на общее количество компонентов.Для этой параллельной сети у нас есть два резистора по 1000 Ом.

    Общее сопротивление параллельных резисторов = сопротивление отдельного компонента / количество резисторов
    Общее сопротивление параллельных резисторов = 1000/2
    Общее сопротивление параллельных резисторов = 500 Ом

    Если бы у нас было 3 параллельных резистора, мы бы разделили 1000 на 3, чтобы найти общее сопротивление параллельных резисторов.

    Общее сопротивление параллельных резисторов = 1000/3
    Общее сопротивление параллельных резисторов = 333.33 .... Ом

    Теперь, когда мы знаем, что параллельные резисторы равны одному резистору на 500 Ом. Теперь, когда у нас есть, по сути, один резистор на 500 Ом, соединенный последовательно с резистором на 400 Ом, мы можем рассчитать полный ток в цепи. Мы знаем, что у нас есть источник питания на 12 вольт. Мы также знаем, что резистор на 500 Ом, включенный последовательно с резистором на 400 Ом, равен резистору на 900 Ом.

    Ток через цепь = напряжение в цепи / общее сопротивление цепи
    Прохождение тока через цепь = 12/900
    Протекание тока через цепь = 0.0133 ампер

    Теперь мы можем найти напряжение на отдельных компонентах. Чтобы избежать путаницы, сначала рассчитайте напряжение на единственном резисторе.

    Напряжение на резисторе = сопротивление резистора * ток, протекающий через резистор
    Напряжение на резисторе = 400 * 0,0133
    Напряжение на резисторе = 5,333 В

    В последовательной цепи все напряжения на всех отдельных компонентах серии будут равны напряжению источника питания.Если у нас есть источник 12 В, а напряжение на резисторе 400 Ом составляет 5,333 В, мы знаем, что напряжение на параллельной паре резисторов будет 6,67 В (12-5,333 = 6,67). Чтобы вычислить ток через параллельные компоненты ...

    Ток через один резистор 1000 Ом = напряжение на резисторе / сопротивление
    Ток через один резистор 1000 Ом = 6,67 / 1000
    Ток через один резистор 1000 Ом = 0,0067 ампера

    Теперь, когда мы знаем напряжение на каждом из компонентов и ток с через на каждом из компонентов, мы можем рассчитать рассеиваемую мощность для каждого компонента.На самом деле мы могли бы это сделать, как только узнали бы напряжение на компонентах, но я решил пойти по «живописному» маршруту.

    Рассеиваемая мощность на резисторе 400 Ом = напряжение на компоненте * ток на компоненте
    Рассеиваемая мощность на резисторе 400 Ом = 5,33 * 0,013
    Рассеиваемая мощность на резисторе 400 Ом = 0,071 Вт

    Рассеиваемая мощность на каждом резисторе 1000 Ом = напряжение на компоненте * ток на компоненте
    Рассеиваемая мощность на каждом резисторе 1000 Ом = 6.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *