Wat is een serie-parallel circuit?

Met eenvoudige serieschakelingen zijn alle componenten end-to-end verbonden om slechts één pad te vormen voor de stroom die door het circuit vloeit:

Met eenvoudige parallelle circuits zijn alle componenten verbonden tussen dezelfde twee sets elektrisch gemeenschappelijke punten, waardoor er meerdere paden ontstaan ​​voor de stroom die van het ene uiteinde van de batterij naar het andere vloeit:

Regels met betrekking tot serie- en parallelle circuits

Met elk van deze twee basiscircuitconfiguraties hebben we specifieke sets regels die spannings-, stroom- en weerstandsrelaties beschrijven.

Seriecircuits:

• Spanningsdalingen zorgen voor een gelijke totale spanning.
• Alle componenten delen dezelfde (gelijke) stroom.
• Weerstanden dragen bij aan gelijke totale weerstand.

Parallelle circuits:

• Alle componenten delen dezelfde (gelijke) spanning.
• Vertakkingsstromen optellen tot gelijke totale stroom.
• Weerstanden nemen af ​​tot de totale weerstand gelijk is.

Serie - Parallelle circuits

Als circuitcomponenten echter in sommige delen in serie zijn geschakeld en in andere parallel, kunnen we geen enkele toepassen set regels voor elk deel van dat circuit. In plaats daarvan zullen we moeten identificeren welke delen van dat circuit serie zijn en welke delen parallel zijn, en vervolgens selectief reeksen en parallelle regels toepassen als dat nodig is om te bepalen wat er gebeurt. Neem bijvoorbeeld het volgende circuit:

Deze schakeling is noch een eenvoudige serie, noch een eenvoudige parallel. Het bevat eerder elementen van beide. De stroom verlaat de onderkant van de batterij en splitst zich om door R₃ . te reizen en R₄ , sluit zich weer aan en splitst zich weer op om door R₁ te reizen en R₂ en sluit u vervolgens weer aan om terug te keren naar de bovenkant van de batterij. Er bestaat meer dan één pad voor stroom om te reizen (geen serie), maar er zijn meer dan twee sets elektrisch gemeenschappelijke punten in het circuit (niet parallel).

Omdat het circuit een combinatie is van zowel serie als parallel, kunnen we de regels voor spanning, stroom en weerstand "over de tafel" niet toepassen om de analyse te beginnen zoals we zouden kunnen toen de circuits op de een of andere manier waren. Als het bovenstaande circuit bijvoorbeeld eenvoudige series zou zijn, zouden we R₁ . gewoon kunnen optellen via R₄ om tot een totale weerstand te komen, los de totale stroom op en los vervolgens alle spanningsdalingen op. Evenzo, als het bovenstaande circuit eenvoudig parallel zou zijn, zouden we gewoon de vertakkingsstromen kunnen oplossen, vertakkingsstromen optellen om de totale stroom te berekenen en vervolgens de totale weerstand berekenen uit de totale spanning en totale stroom. De oplossing van dit circuit zal echter complexer zijn.

De tabel zal ons nog steeds helpen om de verschillende waarden voor serie-parallelle combinatiecircuits te beheren, maar we zullen voorzichtig moeten zijn hoe en waar we de verschillende regels voor serie en parallel toepassen. De wet van Ohm werkt natuurlijk nog steeds hetzelfde voor het bepalen van waarden binnen een verticale kolom in de tabel.

Als we in staat zijn om te identificeren welke delen van het circuit serie zijn en welke delen parallel zijn, kunnen we het in fasen analyseren, waarbij we elk deel één voor één benaderen, met behulp van de juiste regels om de relaties tussen spanning, stroom en weerstand te bepalen. De rest van dit hoofdstuk zal gewijd zijn aan het tonen van technieken om dit te doen.

BEOORDELING:

• De regels van serie- en parallelschakelingen moeten selectief worden toegepast op circuits die beide soorten onderlinge verbindingen bevatten.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad serie-parallelle DC-circuits