Ưu điểm & nhược điểm của mạch song song

NộI Dung

• Kết nối song song là gì?
• Tính toán điện trở tương đương sê-ri và song song
• Ưu điểm của kết nối song song

Khi được kết nối thành một chuỗi, các thành phần được sắp xếp lần lượt giống như những chiếc xe lửa. Pin điều khiển dòng điện qua mạch nối tiếp, là một vòng kín, do đó dòng điện phải giống nhau qua từng điện trở.

Hãy nghĩ về pin như một trạm bơm, dòng điện như nước và điện trở như những ngôi nhà. Mạch này giống như một khu phố nơi nước được bơm qua tất cả các ngôi nhà một cách tuần tự cho đến khi cuối cùng trở lại trạm bơm. Trong trường hợp này, cùng một lượng nước phải chảy qua mỗi ngôi nhà.

Định luật Ohm liên quan đến điện áp, dòng điện và điện trở và có thể được biểu thị như sau:

V = I × R

Ở đâu:

V = Điện áp trên một điện trở

I = Dòng điện qua điện trở

R = Kháng

Nếu dòng điện giống nhau thông qua tất cả các điện trở mắc nối tiếp, định luật Ohm cho biết điện áp trên một thành phần riêng lẻ có thể thay đổi, tùy thuộc vào điện trở của nó.

Kết nối song song là gì?

Ngược lại, trong một mạch song song, các điện trở hoặc thiết bị được kết nối giống như các nấc thang. Một mạch song song giống như một khu phố nơi mỗi ngôi nhà nằm trên nhánh nước riêng và có thể hút một lượng nước khác nhau mà không ảnh hưởng đến những người khác.

Luật Ohm, được biểu thị để tính toán hiện tại, là: Tôi = V / R. Khi các điện trở song song được kết nối với nguồn cung cấp điện áp, mỗi thành phần có cùng điện áp trên nó nhưng có thể rút ra dòng điện khác nhau, một lần nữa tùy thuộc vào điện trở riêng.

Tính toán điện trở tương đương sê-ri và song song

Một loạt các điện trở R₁, R₂, R₃,. . . tương đương với một điện trở duy nhất, R, bằng tổng của tất cả các điện trở:

R_S = R₁ + R₂ + R₃ + . . .

Do đó, việc chèn một điện trở vào mạch nối tiếp luôn làm tăng điện trở tương đương.

Điện trở R₁, R₂, R₃,. . . song song cũng hoạt động như một điện trở đơn, nhưng tính toán điện trở tương đương R_p phức tạp hơn, được đưa ra bởi:

1 / R_p = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + . . .

Thêm một điện trở song song với một mạch luôn giảm điện trở tương đương. Mối quan hệ này có ý nghĩa thú vị trong việc xác định nhược điểm hoặc lợi thế của mạch song song.

Ưu điểm của kết nối song song

Những nhược điểm hoặc lợi thế của sự kết hợp song song các yếu tố phụ thuộc vào tình huống. Nhà, ví dụ, có dây để các thiết bị điện có thể được sử dụng song song. Khi tủ lạnh được cắm vào ổ cắm nhà bếp, nó sẽ tiêu thụ điện mà không ảnh hưởng đến điện áp hoặc dòng điện trong phần còn lại của nhà - và do đó không ảnh hưởng đến hoạt động của bất kỳ thiết bị nào khác. Đây là một trong những lợi thế của kết nối song song.

Các bóng đèn trên một chuỗi đèn Giáng sinh hiện đại cũng được kết nối song song. Nếu một bóng đèn bị cháy, nó sẽ trở thành một mạch hở không ảnh hưởng đến các bóng đèn khác. Phần còn lại của chuỗi vẫn được chiếu sáng. Bởi vì bóng đèn đơn là rõ ràng ngay lập tức, nó có thể dễ dàng được tìm thấy và thay thế - một lần nữa là một lợi thế của mạch song song.

Đèn Giáng sinh kiểu cũ được kết nối thành chuỗi, và một bóng đèn bị cháy đã dừng dòng điện qua toàn bộ chuỗi, tắt tất cả các đèn. Hãy tưởng tượng sẽ khó như thế nào để tìm thấy một bóng đèn xấu!

Nhược điểm của kết nối song song trở nên rõ ràng khi bị đoản mạch, chẳng hạn như khi ai đó kẹt một dây giữa hai tiếp điểm của ổ cắm điện. Một mạch ngắn có điện trở rất thấp, do đó làm cho dòng điện trong mạch tăng lên rất nhiều, và đập! Tia lửa bay và hệ thống dây điện nóng lên, có thể gây ra hỏa hoạn.

May mắn thay, cầu chì thổi và trở thành một mạch mở. Vì nó nối tiếp với hệ thống dây điện, cầu chì thực hiện công việc của nó và dừng dòng điện trước khi mọi thứ có thể bị hỏng.