Le courant dans le circuit électrique traverse les conducteurs de la source de tension à la charge, c'est-à-dire aux lampes, aux appareils. Dans la plupart des cas, des fils de cuivre sont utilisés comme conducteurs. Un circuit peut avoir plusieurs éléments avec des résistances différentes. Dans le circuit de l'instrument, les conducteurs peuvent être connectés en parallèle ou en série, et il peut également y avoir des types mixtes.
Élément schème avec une résistance appelée résistance, la tension d'un élément donné est la différence de potentiel entre les extrémités de la résistance. La connexion électrique parallèle et en série des conducteurs est caractérisée par un principe de fonctionnement unique, selon lequel le courant circule de plus à moins, respectivement, le potentiel diminue. Sur les schémas de câblage, la résistance de câblage est prise égale à 0, car elle est négligeable.
La connexion en parallèle suppose que les éléments du circuit sont connectés à la source en parallèle et sont allumés en même temps. La connexion en série signifie que les conducteurs de résistance sont connectés dans un ordre strict les uns après les autres.
Lors du calcul, la méthode d'idéalisation est utilisée, ce qui simplifie grandement la compréhension. En fait, dans les circuits électriques, le potentiel diminue progressivement au cours du processus de déplacement à travers le câblage et les éléments inclus dans une connexion en parallèle ou en série.
Contenu
Connexion en série des conducteurs
Le schéma de connexion série implique qu'ils sont allumés dans un certain ordre, l'un après l'autre. De plus, la force actuelle dans chacun d'eux est égale. Ces éléments créent une tension totale sur le site. Les charges ne s'accumulent pas dans les nœuds du circuit électrique, car sinon un changement de tension et de courant serait observé. Avec une tension constante, le courant est déterminé par la valeur de la résistance du circuit, donc, dans un circuit en série, la résistance change si une charge change.
L'inconvénient d'un tel schéma est le fait qu'en cas de défaillance d'un élément, les autres perdent également la capacité de fonctionner, car le circuit est rompu. Un exemple est une guirlande qui ne fonctionne pas si une ampoule brûle. Il s'agit d'une différence essentielle par rapport à une connexion parallèle, où les éléments peuvent fonctionner individuellement.
Le circuit en série suppose qu'en raison de la connexion à un seul niveau des conducteurs, leur résistance est égale en tout point du réseau. La résistance totale est égale à la somme de la réduction de tension des éléments individuels du réseau.
Avec ce type de connexion, le début d'un conducteur est connecté à la fin d'un autre. La principale caractéristique de la connexion est que tous les conducteurs sont sur le même fil sans branches et qu'un courant électrique traverse chacun d'eux. Cependant, la tension totale est égale à la somme des tensions sur chacun. Vous pouvez également considérer la connexion d'un point de vue différent - tous les conducteurs sont remplacés par une résistance équivalente, et le courant dessus est le même que le courant total qui traverse toutes les résistances. La tension totale équivalente est la somme des valeurs de tension aux bornes de chaque résistance. C'est la différence de potentiel aux bornes de la résistance.
L'utilisation d'une connexion série est utile lorsque vous souhaitez allumer et éteindre spécifiquement un appareil spécifique. Par exemple, une sonnette électrique ne peut sonner que lorsqu'il y a une connexion à une source de tension et un bouton. La première règle dit que s'il n'y a pas de courant sur au moins un des éléments du circuit, alors ce ne sera pas sur le reste. Ainsi, s'il y a du courant dans un conducteur, il y en a dans les autres. Un autre exemple serait une lampe de poche alimentée par batterie, qui ne brille que lorsqu'il y a une batterie, une ampoule qui fonctionne et un bouton enfoncé.
Dans certains cas, un schéma en série n'est pas pratique. Dans un appartement où le système d'éclairage se compose de nombreuses lampes, appliques, lustres, vous ne devez pas organiser un schéma de ce type, car il n'est pas nécessaire d'allumer et d'éteindre les lumières dans toutes les pièces en même temps. Pour cela, il est préférable d'utiliser une connexion parallèle afin de pouvoir allumer la lumière dans des pièces individuelles.
Connexion parallèle des conducteurs
Dans un circuit parallèle, les conducteurs sont un ensemble résistances, dont certaines extrémités sont assemblées en un nœud et l'autre - dans le deuxième nœud. On suppose que la tension dans le type de connexion parallèle est la même dans toutes les parties du circuit. Les sections parallèles du circuit électrique sont appelées branches et passent entre deux nœuds de connexion, elles ont la même tension. Cette tension est égale à la valeur sur chaque conducteur. La somme des indicateurs, l'inverse de la résistance des branches, est également inverse par rapport à la résistance d'une section distincte du circuit parallèle.
Avec les connexions en parallèle et en série, le système de calcul des résistances des conducteurs individuels est différent. Dans le cas d'un circuit parallèle, le courant circule dans les branches, ce qui augmente la conductivité du circuit et réduit la résistance totale. Lorsque plusieurs résistances de valeurs similaires sont connectées en parallèle, la résistance totale d'un tel circuit électrique sera inférieure à une résistance un nombre de fois égal au nombre de résistances du circuit.
Chaque branche a une résistance, et le courant électrique, lorsqu'il atteint le point de ramification, est divisé et diverge vers chaque résistance, sa valeur finale est égale à la somme des courants sur toutes les résistances. Toutes les résistances sont remplacées par une résistance équivalente. En appliquant la loi d'Ohm, la valeur de la résistance devient claire - dans un circuit parallèle, les valeurs réciproques des résistances sur les résistances sont additionnées.
Avec ce circuit, la valeur du courant est inversement proportionnelle à la valeur de la résistance. Les courants dans les résistances ne sont pas interconnectés, donc si l'un d'eux est éteint, cela n'affectera en rien les autres. Pour cette raison, un tel schéma est utilisé dans de nombreux appareils.
Compte tenu des possibilités d'utilisation d'un circuit parallèle dans la vie de tous les jours, il convient de noter le système d'éclairage de l'appartement. Toutes les lampes et tous les lustres doivent être connectés en parallèle, auquel cas l'allumage et l'extinction de l'un d'eux n'affecte pas le fonctionnement des autres lampes. Ajoutant ainsi changer chaque ampoule dans la branche du circuit, vous pouvez allumer et éteindre la lampe correspondante selon vos besoins. Toutes les autres lampes fonctionnent indépendamment.
Tous les appareils électriques sont branchés en parallèle sur un réseau électrique 220 V, puis ils sont reliés à un tableau électrique. Autrement dit, tous les appareils sont connectés indépendamment de la connexion des autres appareils.
Lois de connexion série et parallèle des conducteurs
Pour une compréhension détaillée dans la pratique des deux types de composés, nous présentons des formules qui expliquent les lois de ces types de composés. Le calcul de puissance pour la connexion en parallèle et en série est différent.
Dans un circuit en série, il y a la même intensité de courant dans tous les conducteurs :
je = je1 = je2.
Selon la loi d'Ohm, ces types de connexions de conducteurs sont expliqués différemment dans différents cas. Ainsi, dans le cas d'un circuit en série, les tensions sont égales entre elles :
U1 = IR1, U2 = IR2.
De plus, la tension totale est égale à la somme des tensions des conducteurs individuels :
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
La résistance totale du circuit électrique est calculée comme la somme des résistances actives de tous les conducteurs, quel que soit leur nombre.
Dans le cas d'un circuit parallèle, la tension totale du circuit est similaire à la tension des éléments individuels :
U1 = U2 = U.
Et l'intensité totale du courant électrique est calculée comme la somme des courants disponibles dans tous les conducteurs situés en parallèle :
Je = I1 + I2.
Pour assurer l'efficacité maximale des réseaux électriques, il est nécessaire de comprendre l'essence des deux types de connexions et de les appliquer de manière appropriée, en utilisant les lois et en calculant la rationalité de la mise en œuvre pratique.
Connexion mixte des conducteurs
Les connexions de résistance en série et en parallèle peuvent être combinées dans un circuit électrique si nécessaire. Par exemple, il est permis de connecter des résistances parallèles en série à une autre résistance ou à leur groupe, ce type est considéré comme combiné ou mixte.
Dans un tel cas, la résistance totale est calculée en prenant la somme des valeurs pour la connexion en parallèle dans le système et pour la connexion en série. Vous devez d'abord calculer la résistance équivalente des résistances en série, puis les éléments du parallèle. Une connexion série est considérée comme une priorité, et les circuits de ce type combiné sont souvent utilisés dans les appareils électroménagers et les appareils électroménagers.
Ainsi, compte tenu des types de connexions des conducteurs dans les circuits électriques et sur la base des lois de leur fonctionnement, on peut parfaitement comprendre l'essence de l'organisation des circuits de la plupart des appareils électroménagers. Avec les connexions en parallèle et en série, le calcul des indicateurs de résistance et d'intensité du courant est différent. Connaissant les principes de calcul et les formules, vous pouvez utiliser avec compétence chaque type d'organisation de circuit pour connecter les éléments de la meilleure façon et avec une efficacité maximale.
Articles similaires :
