Последователни и успоредни електрически вериги

Последователно и паралелно свързване са термини от електротехниката и се отнасят за проектирането и изграждането на една електрическа верига. Компонентите на една електрическа или електронна верига могат да бъдат свързани по много различни начини. Двете най-прости електрически вериги се състоят от последователно или от успоредно свързани електрически компоненти. Това определя и нейните основни електрически параметри.

Електрическа верига с последователно свързани електрически компоненти

Последователно свързване

Електрическа верига с последователно свързани компоненти (наричано още серийно свързване) се характеризира с това, че протичащия през тях ток I е един и същ. Падът на напрежението върху всеки компонент ще е пропорционален на неговото съпротивление в общата електрическа верига и сумата им ще е равна на напрежението на източника.
I = I₁ = I₂ = I₃

U = U₁ + U₂ + U₃

Резистори

При последователно свързване на резистори еквивалентното съпротивление е равно на сумата от съпротивленията в електрическата верига, т.е. то е по-голямо от съпротивлението на всеки един от участващите във веригата резистори.

$R_\mathrm{total} = R_1 + R_2 + R_3 + \cdots + R_n$

Бобини

При последователно свързване на бобини общата индуктивност е равна на сумата от индуктивностите на бобините в електрическата верига.

$L_\mathrm{total} = L_1 + L_2 + \cdots + L_n$

Кондензатори

При последователно свързване на кондензатори реципрочната стойност на общия капацитет е равен на сумата от реципрочните стойности на капацитетите на отделните кондензатори, т. е общият капацитет е по-малък от капацитета на всеки от участващите във веригата кондензатори.

$\frac{1}{C_\mathrm{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \cdots + \frac{1}{C_n}$.

Успоредно свързване

Успоредно свързване в една електрическа верига

Успоредно или още паралелно свързване на компонентите на една електрическа верига се нарича онова свързване, при което началната им точка е свързана заедно към единия електрод на източника на напрежение, а другият им край заедно отново са свързани в една точка към другия електрод на източника. При този случай през всеки от компоненти на веригата ще протече електрически ток, определян от неговото съпротивление, но общия ток в неразклонената електрическа верига ще бъде сумата от токовете във всички клонове.

I = I₁ + I₂ + I₃, общият ток е сбора на токовете протичащи през всеки проводник във веригата.

U = U₁ = U₂ = U₃ а напрежението е еднакво за всички компоненти от електрическата верига

Резистори

При паралелно свързване на резистори в електрическа верига реципрочната стойност на общото съпротивление е равно на сумата от реципрочните стойности на съпротивленията на всички резистори. Вижда се, че тя ще е по-малка и от най-малката стойност на резистор включен в схемата.

$\frac{1}{R_\mathrm{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n}$.

Бобини

Общата индуктивност на бобини включени паралелно към един източник на напрежение ще бъде:

$\frac{1}{L_\mathrm{total}} = \frac{1}{L_1} + \frac{1}{L_2} + \cdots + \frac{1}{L_n}$.

Кондензатори

Електрическият капацитет на включени успоредно кондензатори в една електрическа верига се определя от сумата на капацитетите на всички кондензатори във веригата.

$C_\mathrm{total} = C_1 + C_2 + \cdots + C_n$.

Електрически ток и напрежение в последователна (ляво) и парарелна (дясно) електрическа верига

Един пример

Приемаме, че имаме 4 крушки и една батерия от 6 волта. Ако електрическата верига от проводник съединява единият електрод на батерията, 4-те крушки последователно и другия електрод на батерията, то крушките са свързани последователно, или е осъществено сериино свързване. Ако всяка крушка е свързана поотделно към двата електрода на батерията, се казва, че веригата е успоредна или че е реализирано паралелно свързване в електрическата верига. При последователно свързване токът протичащ през крушките е еднакъв, а падът на напрежение върху всяка от тях е 1.5 V. Ако са свързани паралелно токът се събира от всяка, за да се определи общия ток в неразклонената част от веригата консумиран от батерията. Напрежението е 6 V за всяка крушка.

При последователната верига всяко устройство трябва да е изправно, за да функционира веригата. Ако една крушка дефектира веригата се прекъсва. При успоредно свързване, всяка крушка има собствена верига и така всички могат да изгорят освен една и тя ще функционира.

Вижте също

• Импеданс

Източници

• Ананиев, инж. Любен Г., к.п.н. инж. Михаил К. Чаушев, Електротехника, Държавно издателство "Техника", София, 1983