電路的並聯與串聯
在我們的電工、電子線路當中,其連線方式不外乎三種:並聯、串聯、混聯(電路中即有串聯又有並聯)。
講得比較多的就是串聯跟並聯,那麼究竟什麼是串聯,什麼又是並聯呢?它們究竟是怎樣的一種排列方式?它們又各自有哪些特點和表現呢?
對於這些知識,其實早在物理課時,老師就不厭其煩的向我們講述過。只是時隔多年,我們放下書包,踏上工作崗位後,怕是把這些東西,早就還給老師了。但作為一名從事電工行業的人員,對這些知識點還是要了解一二的,才不至於,當別人問及時,自己一臉茫然,不知所云!
好啦,閒話少說,我們進入正題。我們看下面這張圖,就是並聯電路圖:它就是把我們的多個負載(或者說用電器)的頭和頭並在一起,尾和尾並在一起。分別接入到我們的電源之中,這種接法即為並聯接法。當然你仍可以一路並下去---當你還有負載時!
那麼串聯呢?串聯就是把我們的每個負載(或者說用電器)的頭和尾串連在一起,連成一條線。如下圖所示:
說完了接法,我們再來看看它們都各自有何特點?我們一般從三個物理量去表述和描述它們:分別是電流、電壓和電阻!
在並聯電路當中,幹路的總電流等於各分支電流之和。即 I總=I1+I2+…,
我們稱之為並聯分流功能,打個比方如下圖,一條水管的水流在流動中途,遇到了分叉水管,如果假設流進十噸水,分支管大小相同時,分管各自分流五噸水,繼續流出匯合後,仍是十噸水流出來。不會多不會少,如果分支管大小不一,猶如我們實際中的負載大小不一一樣。那麼A管若流進3噸,B管就流進7噸嘛!反正是此消彼長。總流仍是一樣的十噸。
並聯電路當中,每一個負載兩端的電壓不變,都為電源電壓。
無論是直流還是交流,都是一樣,我們的用電器都是跨接在我們的電源之中:也就是說,負載的頭接火線,那麼尾就接在零線上,若負載頭接的是電源正極,那麼尾就負極。如此跨接在電源上。每一個負載都是如此接法。
並聯電路當中的電阻是:它的總的等效電阻的倒是=各分電阻的倒數之和。即1/R總=1/R1+1/R2…。
這個式子我們可以暫且這樣理解。它的結果是:總電阻是最小的,它比並聯電路當中的任何其它分電阻,都要小。比如說我們手邊目前只有5歐姆電阻兩個,而我們又需要2.5歐姆電阻,怎麼辦。並聯它就可以了--並聯即可以減小電阻值。電阻的並聯和串聯特性在電子技術當中,尤其重要。
我們再說說串聯電路,在串聯電路當中
電流處處相等。I總=I1=I2=…。
還是拿水管作比喻,流進去10噸水,無論中間串聯幾根水管,也不管水管粗細,流出來仍是10噸水,不多不少。而且中間無論哪個區域也都會流過10噸水。所以串聯電路當中,也是電流處處相等。
串聯電路的總電壓=各分電壓之和,即U總=U1+U2+…。
因為串聯中的每一個負載都會有電壓降,所以我們說:串聯分壓!至於分壓份量的多少,與每一個負載大小(電阻)有關。
這個特徵在電子領域應用特別廣泛,串電阻取大小合適的需求電壓值,往往都是這種接法。
串聯電路當中,總電阻=各分阻之和,即R總=R1+R2+…。
所以當我們需要增大電阻時,我們都是會採用串聯手法。而減小電阻就用並聯電路。
在我們實際應用當中,無論是在電源上,還是在電器元件中,或者用電器(負載)上,串聯、並聯、甚至混聯,都有大量應用例子。比如:我們的工業控制電路和家庭電路,交流電大都採用並聯手法,它易於控制,關斷一處電源,不會影響其它負載執行。具有很多優勢,所以並聯電路在交流電上用的比重比較大。串聯電路並不常用。
串聯電路在直流、電子領域應用比較多。比如我們常用的電瓶車,其電瓶就是電源串聯手法的經典應用:我們將固化的12V電池,好幾塊頭尾串聯起來,就增大了它的總電壓。4塊串聯就是48V,5塊就是60V,6塊組合就變成了72V。以匹配我們大小電瓶車,不同的需要。例子還有很多,在這裡就不一一舉例了,讓小夥伴們自己去日常中瞭解發現吧!