Serier vs. parallelle kredsløb:Forståelse af nøgleforskelle og praktiske anvendelser

Af David Dunning – Opdateret 24. marts 2022

Hvordan elektricitet flyder i serie- og parallelle kredsløb

Elektricitet er resultatet af elektroner, der bevæger sig fra et atom til et andet. I et seriekredsløb , elektroner har kun én vej. Ethvert brud langs denne vej afbryder flowet til hele kredsløbet. I et parallelt kredsløb , der er flere forgreninger, hvilket giver elektroner separate veje. En fejl i en gren efterlader de andre upåvirket.

Nuværende distribution

I et seriekredsløb er strømmen styret af Ohms lov, I =V / R , hvor I er aktuel, V den leverede spænding og R den samlede modstand. Fordi de samme elektroner rejser gennem hver komponent, er strømmen identisk på hvert punkt i kredsløbet.

I et parallelkredsløb har hver gren sin egen modstand. Strømmen gennem en gren er omvendt proportional med dens modstand (I₁ =V / R₁ , I2 =V/R2 osv.), og den samlede strøm, der leveres af kilden, er lig med summen af alle grenstrømme.

Spændingsfordeling

Seriekredsløb udviser et spændingsfald over hver komponent. Faldet er proportionalt med dets modstand, og summen af alle fald er lig med kildespændingen.

Parallelle kredsløb præsenterer den samme spænding over hver komponent, fordi alle grene er forbundet mellem de samme to knudepunkter. Således oplever hvert element den fulde kildespænding.

Modstandsforhold

I serie er den samlede modstand simpelthen summen af individuelle modstande:R_total =R₁ + R₂ + … + Rₙ .

Parallelt hermed er den samlede modstand altid lavere end den mindste individuelle modstand. Det beregnes med den gensidige formel:1 / R_total =1 / R₁ + 1 / R₂ + … + 1 / Rₙ .

Nøgleligheder

Begge konfigurationer er grundlæggende for tilslutning af komponenter såsom modstande, dioder, kontakter og mere. De gør det muligt for designere at styre strømveje og spændingsniveauer for at opnå den ønskede kredsløbsadfærd.

Mens seriekredsløb fremtvinger lige strøm gennem alle komponenter, fremtvinger parallelle kredsløb ens spænding over hver komponent. At forstå disse forskelle er afgørende for effektivt kredsløbsdesign.

— Kilde:David Dunning, Opdateret 24. marts 2022