Połączenie równoległe — co to jest i czym się różni od połączenia szeregowego

Zarówno źródła energii (np. baterie i akumulatory), jak i odbiorniki można połączyć na dwa sposoby: równolegle lub szeregowo. Połączenia równoległe mają jednak jedną zasadniczą przewagę — jeśli pojedynczy element zawiedzie, reszta wciąż będzie pracować. Dlaczego więc nie zawsze stosuje się takie rozwiązanie?

Żeby zasilić urządzenia elektryczne potrzebna jest nieprzerwana pętla nazywana obwodem. Prąd elektryczny wytwarzany jest dzięki różnicy potencjałów na początku i na końcu układu. Właśnie dlatego, jeżeli w połączeniu szeregowym obwód zostanie przerwany, przestaną działać wszystkie podłączone do niego urządzenia. Dobrym przykładem są tu lampki choinkowe starszego typu: jeśli jedna z żarówek się przepali, reszta również przestaje świecić. Gdyby jednak zastosować połączenie równoległe, zgasłaby tylko jedna żarówka, a reszta wciąż by działała.

Połączenie równoległe – zalety

Gdy łączymy odbiorniki szeregowo, prąd płynie kolejno przez każdy z nich. Połączenie równoległe charakteryzuje się natomiast tym, że — oprócz głównego obwodu — każde z podpiętych urządzeń ma swoją własną pętlę. Jeśli to ona zostanie przerwana, prąd zwyczajnie ominie niedziałający odbiornik. Oczywiście niezbędny jest przy tym bezpiecznik, który nie dopuści do spięcia w całym obwodzie. Do tego każdy z odbiorników może mieć swój własny włącznik, co byłoby niemożliwe w przypadku połączenia szeregowego.

Na każdym odbiorniku umieszczona jest informacja o tym, jakie napięcie jest dla niego odpowiednie. Gdy zastosujemy zbyt niskie napięcie, urządzenie nie zadziała. Jeśli zaś będzie za wysokie, to odbiornik może zostać uszkodzony. W połączeniu szeregowym napięcie przy każdym z elementów zmienia się w zależności od ich liczby. Dla przykładu: jeśli do obwodu z baterią 1,5 V przypniemy 3 identyczne diody, to napięcie przy każdej z nich będzie wynosiło 0,5 V. Wystarczy jednak, że odłączymy dwie z nich. Wtedy przy ostatniej diodzie napięcie wzrośnie do 1,5 V. Za to w przypadku połączenia równoległego napięcie nie zmienia się (niezależnie od liczby odbiorników będzie wynosiło 1,5 V) i nie musimy obawiać się o urządzenia.

Połączenie równoległe można zastosować także w przypadku baterii lub akumulatorów. Dzięki temu uzyskamy większą pojemność, zachowując jednocześnie ich napięcie. Wystarczy połączyć ze sobą bieguny dodatnie, a następnie to sam zrobić z ujemnymi. Jeśli więc użyjemy dwóch akumulatorów o napięciu 12 V i pojemności 18 Ah, to otrzymamy akumulator o pojemności 36 Ah i napięciu 12 V. Przy zwiększaniu pojemności należy być jednak ostrożnym. Zbyt wysokie natężenie prądu spowoduje, że przewody zaczną przyjmować dużą ilość energii, zamieniając ją w ciepło, co doprowadzi do stopienia kabli.

Połączenie równoległe – wady

Podczas łączenia akumulatorów równolegle nie możemy niestety wpłynąć na ich napięcie. Za to przy szeregowym połączeniu baterii zmienia się ich napięcie, a natężenie pozostaje stałe. Po połączeniu czterech baterii AA o napięciu 1.5 V otrzymamy więc baterię wytwarzającą napięcie 6 V. Nie zwiększy się jednak jej pojemność. To uzyskamy tylko przy połączeniu równoległym.

Zasadniczym mankamentem połączenia równoległego jest jego skomplikowana budowa. Sprawia ona, że stworzenie takiej instalacji jest bardziej wymagające i potrzeba więcej materiałów. Oba czynniki podwyższają końcową cenę realizacji. Mimo to urządzenia w naszych domach są zwykle podłączane właśnie w taki sposób, co w przypadku awarii jednego elementu pozwala na dalsze użytkowanie sieci (dlatego np. będąc w jednym pokoju możemy nie zauważyć, że w innym spaliła się żarówka, ponieważ cała sieć będzie nadal działała). W przeciwnym wypadku, po przepaleniu się któregoś z odbiorników, przepływ prądu można by przywrócić dopiero po odnalezieniu usterki.

Mapa kategorii
Copyright - 2019 Przedsiębiorstwo el12 Sp z o.o. Wszystkie prawa zastrzeżone.

projekty unijne