Viens no pīlāriem, uz kuriem balstās daudzi elektronikas jēdzieni, ir vadītāju virknes un paralēlā savienojuma koncepcija. Vienkārši ir jāzina galvenās atšķirības starp šiem savienojuma veidiem. Bez tā nevar saprast un izlasīt vienu diagrammu.
Vadlīnijas
Elektriskā strāva virzās pa vadītāju no avota līdz patērētājam (slodze). Visbiežāk kā vadītājs tiek izvēlēts vara kabelis. Tas ir saistīts ar prasību, kas tiek izvirzīta vadītājam: tam ir viegli jāatbrīvo elektroni.
Neatkarīgi no savienojuma metodes elektriskā strāva pārvietojas no plusa uz mīnusu. Tieši šajā virzienā potenciāls samazinās. Ir vērts atcerēties, ka vadam, caur kuru plūst strāva, ir arī pretestība. Bet tā vērtība ir ļoti maza. Tāpēc viņi tiek atstāti novārtā. Tiek pieņemts, ka vadītāja pretestība ir nulle. Gadījumā, ja vadītājam ir pretestība, to ir pieņemts saukt par rezistoru.
Paralēls savienojums
Šajā gadījumā ķēdē iekļautie elementi ir savstarpēji savienoti ar diviem mezgliem. Viņiem nav savienojumu ar citiem mezgliem. Ķēdes posmus ar šādu savienojumu sauc par zariem. Paralēlā savienojuma shēma ir parādīta attēlā zemāk.
Saprotamākā valodā, šajā gadījumā visi vadītāji ir savienoti vienā galā vienā mezglā, bet otrs - otrajā. Tas noved pie tā, ka elektriskā strāva ir sadalīta visos elementos. Tas palielina visas ķēdes vadītspēju.
Šādi pieslēdzot vadus ķēdei, spriegums katram no tiem būs vienāds. Bet visas ķēdes strāvas stiprums tiks noteikts kā to strāvu summa, kas plūst cauri visiem elementiem. Ņemot vērā Oma likumu, ar vienkāršiem matemātiskiem aprēķiniem tiek iegūts interesants modelis: visas ķēdes kopējās pretestības apgrieztā vērtība tiek definēta kā katra atsevišķā elementa pretestības apgriezto vērtību summa. Tiek ņemti vērā tikai elementi, kas savienoti paralēli.
Seriālais savienojums
Šajā gadījumā visi ķēdes elementi ir savienoti tā, lai tie neveidotu vienu mezglu. Šai savienojuma metodei ir viens būtisks trūkums. Tas slēpjas faktā, ka, ja kāds no vadītājiem neizdodas, visi nākamie elementi nevarēs darboties. Spilgts šādas situācijas piemērs ir parasta vītne. Ja viena no tajā esošajām spuldzēm izdeg, tad visa vītne pārstāj darboties.
Elementu seriālais savienojums atšķiras ar to, ka strāvas stiprums visos vadītājos ir vienāds. Kas attiecas uz ķēdes spriegumu, tas ir vienāds aratsevišķo elementu sprieguma summa.
Šajā shēmā vadītāji tiek iekļauti ķēdē pa vienam. Un tas nozīmē, ka visas ķēdes pretestība būs katram elementam raksturīgo individuālo pretestību summa. Tas ir, ķēdes kopējā pretestība ir vienāda ar visu vadītāju pretestību summu. To pašu atkarību var atvasināt matemātiski, izmantojot Oma likumu.
Jauktas shēmas
Ir situācijas, kad vienā ķēdē var redzēt gan elementu seriālo, gan paralēlo savienojumu. Šajā gadījumā mēs runājam par jauktu savienojumu. Šādu shēmu aprēķins tiek veikts katrai vadītāju grupai atsevišķi.
Tātad, lai noteiktu kopējo pretestību, ir jāsaskaita paralēli savienoto elementu pretestība un virknē savienoto elementu pretestība. Šajā gadījumā seriālais savienojums ir dominējošs. Tas ir, tas tiek aprēķināts pirmajā vietā. Un tikai pēc tam tiek noteikta pretestība elementiem ar paralēlo savienojumu.
Gaismas diodes pievienošana
Zinot divu veidu savienojošo elementu pamatus ķēdē, varat saprast dažādu elektroierīču ķēžu veidošanas principu. Apsveriet piemēru. Gaismas diodes elektroinstalācijas shēma lielā mērā ir atkarīga no strāvas avota sprieguma.
Ar zemu tīkla spriegumu (līdz 5 V) gaismas diodes ir savienotas virknē. Šajā gadījumā caurlaides kondensators un lineārsrezistori. Gaismas diožu vadītspēja tiek palielināta, izmantojot sistēmas modulatorus.
Kad tīkla spriegums ir 12 V, var izmantot gan seriālo, gan paralēlo tīkla savienojumu. Seriālā savienojuma gadījumā tiek izmantoti komutācijas barošanas avoti. Ja ir salikta trīs gaismas diožu ķēde, tad no pastiprinātāja var iztikt. Bet, ja ķēdē būs vairāk elementu, tad ir nepieciešams pastiprinātājs.
Otrajā gadījumā, tas ir, pieslēdzot paralēli, ir jāizmanto divi atvērti rezistori un pastiprinātājs (ar jaudu vairāk nekā 3 A). Turklāt pirmais rezistors ir uzstādīts pirms pastiprinātāja, bet otrais - pēc.
Ar augstu tīkla spriegumu (220 V) viņi izmanto seriālo savienojumu. Tajā pašā laikā tiek papildus izmantoti darbības pastiprinātāji un pazeminošie barošanas avoti.
