Połączenie szeregowe - co to jest i czym się różni od połączenia równoległego

W starych lampkach choinkowych gdy przepali się jedna żarówka, cały komplet przestaje świecić. Natomiast w samochodzie, gdy gaśnie reflektor z jednej strony, to z drugiej wciąż emitowane jest światło. Na czym polega różnica? Odpowiedź tkwi w specyfice połączenia szeregowego.

Żeby zrozumieć, jaki wpływ ma połączenie szeregowe w obwodzie na pracę urządzeń elektrycznych, należy najpierw zrozumieć to, w jaki sposób powstaje prąd elektryczny. Zasada jest prosta: gdy wystąpi różnica potencjałów, elektrony dążą do wyrównania jej, więc poruszają się od wysokiego napięcia do niskiego (a zatem podążają z miejsca, gdzie jest ich więcej, do miejsca, w którym jest ich mniej).

Obwód zamknięty i otwarty

Warunkiem prawidłowego funkcjonowania obwodu elektrycznego jest jego ciągłość. W obwodzie otwartym nie występuje różnica potencjałów, a co za tym idzie, odbiorniki nie są zasilane. W ten sposób działają np. proste włączniki w lampach nocnych. Przesuwając przełącznik na pozycję „wyłączony”, przerywamy obwód, a prąd przestaje w nim płynąć i nie dociera do żarówki.

Połączenie szeregowe – wady i zalety

Dawne lampki choinkowe to najlepszy przykład połączenia szeregowego. Odbiorniki, czyli w tym przypadku kolorowe żarówki, umieszczone są kolejno na jednym przewodzie. Prąd płynie tą samą drogą przez wszystkie elementy w zestawie. Wystarczy zatem, że przepali się jedna z żarówek z szeregu albo kabel ulegnie uszkodzeniu, a wszystkie lampki zgasną.

Połączenia szeregowe są łatwe i tanie w budowie, ale mają wiele wad, które najlepiej widać w większej skali. Wyobraźmy sobie zatem takie rozwiązanie w instalacji elektrycznej w mieszkaniu. Wystarczyłoby, że spali się jedna z żarówek w salonie, a nie byłoby prądu w całym domu. Co gorsza, bardzo trudno byłoby sprawdzić, w którym miejscu obwód został przerwany.

Napięcie w połączeniu szeregowym przy każdym odbiorniku jest tyle razy mniejsze, ile jest tych odbiorników. Dlatego może okazać się, że przy zbyt wielu elementach w obwodzie i za małym napięciu wyjściowym, odbiorniki nie będą działać. Przykładowo jeśli do akumulatora 12 V podłączymy cztery żarówki, to każda kolejna będzie stawiać odpowiedni opór i otrzymamy na nich napięcia wynoszące 3V. W przypadku niektórych żarówek może okazać się to niewystarczające do prawidłowego działania.

Dla porównania w połączeniu równoległym, oprócz obwodu głównego, każdy z odbiorników podłączony jest do osobnego obwodu i występuje przy nim to samo napięcie. Dzięki takiemu rozwiązaniu awaria jednego z urządzeń podłączonych do prądu nie spowoduje wyłączenia innych. To właśnie z takiego rozwiązania korzysta się w instalacjach elektrycznych w budynkach, a także w pojazdach. Taka instalacja jest jednak kosztowniejsza i zabiera więcej miejsca.

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

projekty unijne