Unitas.ru

Сантехника водопровод
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Параллельное и последовательное соединение

Ток идет через проводники. Он следует от источника к нагрузке. При этом проводник обязан легко высвобождать электроны.

Последовательное соединение

Последовательное и параллельное соединение проводников характеризуется одним общим принципом. Ток течет в цепи от плюса (его называют источником) к минусу, где потенциал становится все меньшим, убывает. На электрических схемах сопротивление проводов считается равным нулю, так как оно пренебрежительно мало.

Поэтому, просчитывая последовательное или параллельное соединение, прибегают к идеализации. Это упрощает их изучение. В реальных цепях потенциал постепенно уменьшается при передвижении по проводу и элементам, имеющим параллельное или последовательное соединение.

Содержание

При последовательном соединении проводников сила тока в любых частях цепи одна и та же: I = I1 = I2

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U = U1 + U2

Резисторы

R_mathrm<total data-lazy-src=

Давайте рассчитаем общее сопротивление цепи. Начнем с резисторов R_1 и R_2 — они соединены параллельно. Мы можем рассчитать общее сопротивление для этих резисторов и заменить их в схеме одним единственным резистором R_ <1-2>:

Читайте так же:
Gsm розетка senseit ведущая

Теперь у нас образовались две группы последовательно соединенных резисторов:

  • R_ <1-2>и R_3
  • R_4 и R_5

Упрощенная схема.

Заменим эти две группы двумя резисторами, сопротивление которых равно:

Упрощенная схема 2.

Как видите, схема стала уже совсем простой 🙂 Заменим группу параллельно соединенных резисторов R_ <1-2-3>и R_ <4-5>одним резистором R_ <1-2-3-4-5>:

И в итоге у нас на схеме осталось только два резистора соединенных последовательно:

Финальная цепь.

Общее сопротивление цепи получилось равным:

Таким вот образом достаточно большая схема свелась к простейшему последовательному соединению двух резисторов!

Тут стоит отметить, что некоторые схемы невозможно так просто преобразовать и определить общее сопротивление — для таких схем нужно использовать правила Кирхгофа, о которых мы обязательно поговорим в будущих статьях. А сегодняшняя статья на этом подошла к концу, до скорых встреч на нашем сайте!

Водонагреватели накопительного типа состоит из ёмкости, оборудованной электрическим нагревательным элементом. Бак оборудован патрубками для подачи холодной воды и отбора горячей жидкости.

Приборы с косвенным нагревом оборудованы теплообменником. Также, они имеют специальные выводы для подключения к системе отопления.

Каждый водонагреватель оснащается автоматикой. Она выполняет регулирование температуры воды, и обеспечивает функционирование водонагревателя по определенному алгоритму.

Конструкция накопительного водонагревателя

Подключение два водонагревателя в одну систему горячего водоснабжения особых преимуществ не дает. Это оправдано, когда один прибор уже установлен, но его объема оказалось недостаточно. Имеет смысл докупить еще один небольшой водонагреватель, чем заменять ранее установленный маленький прибор на большой вариант.

Кроме того, два маленьких водонагревателя целесообразно использовать вместо одного большого в том случае, когда особенности помещения позволяют использовать только данный вариант размещения. При этом общая стоимость оборудования окажется больше стандартного варианта.

Еще одним преимуществом подключения двух водонагревателей является более высокая надежность системы. Отказ одного прибора не вызовет полное отсутствие горячей воды. Это может быть очень важным в условиях кафе или других случаях, когда горячая вода нужна постоянно.

Два водонагревателя параллельно

Два водонагревателя параллельно

Преимущества параллельного подключения двух водонагревателей:

  • Обеспечение большого объема горячей воды.
  • Повышенная надежность системы водоснабжения. Выход из строя одного прибора не даст полное отсутствие горячей воды.

Недостатки параллельного подключения двух водонагревателей:

  • Высокая стоимость оборудования и монтажа системы.
  • Меньшая стабильность температуры жидкости на выходе. Даже при использовании абсолютно одинаковых моделей температура воды в них может отличаться. Это связано с разбросом параметров нагревательных элементов, степенью их загрязнения накипью, настройками термостатов. Смешивание выходящих потоков может осуществляться неравномерно. Для мытья посуды это может быть не критично, а вот принятие душа может оказаться не комфортным процессом.

Два водонагревателя последовательно

Последовательное подключение два водонагревателя

Преимущества такой схемы подключения двух водонагревателей:

  • Обеспечение значительного количества горячей воды.
  • Высокая стабильность температуры жидкости на выходе. В случае использования одного водонагревателя при отборе горячей воды она замещается холодной жидкостью. Быстро нагреться она не успевает. В результате из водонагревателя течет уже теплая вода. Если для водоснабжения используются два водонагревателя, замещение осуществляется не холодной, а горячей водой из правого прибора. Это обеспечивает большую стабильность температуры потребляемой жидкости.

Недостатки данной схемы:

  • Низкая надежность системы.
  • Неравномерность износа оборудования. Правый прибор практически всегда работает по максимуму, что приведет к его более быстрому износу.
  • Повышенная стоимость оборудования.

Бойлеры с двумя тенами

В настоящее время выпускаются модели, оборудованные двумя нагревательными элементами. Это обеспечивает большую мощность оборудования, и, как следствие, большую скорость нагрева. Кроме того, повышается надежность техники. При этом общая стоимость увеличивается не значительно.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Параллельное соединение проводников»

На прошлом уроке мы рассматривали последовательное соединение проводников. Вспомним, что это такое соединение, при котором соединяемые проводники имеют по одной общей точке.

Как мы отмечали, недостатком такого соединения является то, что в такую цепь можно подключать только тех потребителей, которые рассчитаны на одинаковую силу тока. Кроме того, если в такой цепи выключить ток в одном звене, то разрывается вся цепь. Этих недостатков лишена цепь, в которой потребители соединены параллельно. С параллельным соединением проводников вы уже встречались: так, например, присоединяют вольтметр к проводнику, напряжение на котором нужно измерить.

На рисунках изображено параллельное соединение двух резисторов и схема этого соединения. Обратите внимание на важную особенность: при параллельном соединении проводников они имеют по две общие точки. Следствием этого является то, что напряжение между этими точками есть напряжение на каждом отдельном проводнике.

Проверим это на опыте. Для чего соберём цепь, состоящую из источника тока, ключа и двух лампочек, соединённых параллельно. С помощью вольтметра будем измерять напряжение на каждой лампе и на обеих лампах одновременно.

Таким образом, действительно напряжение на каждом параллельно соединённом проводнике одинаково и равно напряжению на всём участке параллельно соединённых проводников: U1 = U2 = … = U.

Теперь разберёмся с силой тока. Для чего, с помощью амперметра, измерим силу тока во всей цепи и в её ветвях.

Таким образом видим, что при параллельном соединении ток, текущий по цепи, в точке А разветвляется на два тока: часть тока идёт через одну лампу, а часть через другую. В точке В токи снова сходятся. Это можно сравнить с потоком воды в реке, когда он распределяется по двум каналам, а затем вновь сливается воедино.

Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в ветвях: I = I1 + I2 + ….

Эта закономерность параллельного соединения вытекает из того, что движущийся направленно в цепи электрический заряд не исчезает и не возникает из ничего. Он только делится на части.

Третья закономерность параллельного соединения определяет общее сопротивление разветвлённого участка. Учтём, что сила тока в цепи равна сумме сил токов в ветвях, а напряжение везде одинаково. Тогда, на основании закона Ома, получим, что величина, обратная сопротивлению участка параллельно соединённых проводников, равна сумме величин, обратных сопротивлению отдельных проводников:

Из записанной формулы следует, что добавление к параллельному участку новых проводников уменьшает сопротивление этого участка. Так, если вместо одного проводника взять три параллельно соединённых (свитых вместе или расположенных отдельно друг от друга), то происходит как бы увеличение площади поперечного сечения проводника, не увеличивая при этом его длины. В этом случае, у электрического тока появляется возможность двигаться более свободно и испытывать меньшее сопротивление со стороны кристаллической решётки.

Величину, обратную сопротивлению проводника, называют проводимостью проводника:

Такое название логично. Оно подчёркивает, что если проводник имеет большое сопротивление, то у проводника малая проводимость. С учётом этого третью закономерность можно сформулировать так: проводимость разветвлённого участка цепи равна сумме проводимостей его ветвей:

G = G1 + G2 + ….

Теперь становится понятным ответ на вопрос: почему параллельное соединение используется чаще, чем последовательное?

Параллельное соединение позволяет подключать к источнику независимо друг от друга различные потребители, несмотря на допустимое значение силы тока в них. Именно поэтому параллельно соединены все электроприборы в наших квартирах, в автомобилях, на предприятиях и так далее. При разрыве одной ветви остальная часть цепи работает и ток не прерывается. Кроме того, все потребители и устройства могут изготавливаться в расчёте на одинаковое напряжение.

Пример решения задачи.

Задача. Найдите сопротивление изображённой на рисунке электрической цепи, если R1 = 20 Ом и R2 = 80 Ом соответственно, а сопротивление спирали лампы составляет 150 Ом.

Плюсы и минусы параллельного соединения светодиодов

Большим плюсом параллельного соединения стоит отметить, что в случае правильного соединения светодиодов при перегорании одного из них, остальные будут работать. Диоды будут работать если и большее количество LEDs перегорит, здесь основным остается правило — чтобы работала хотя бы одна ветка. При последовательном соединении светодиодов выход из строя одного из них приведет к тому, что строка из последовательно соединенных чипов перестанет светиться.

Параллельное соединение позволяет соединить от двух и более светодиодов. Ограничения могут возникнуть только по мощности батареи (источника питания) и габаритов самого прибора, в который вы захотите поместить свое «детище».

Минусом параллельного соединения светодиодов отметим — удорожание конструкции, за счет того, что в цепи появляются новые элементы. В результате конечный продукт может оказаться достаточно громоздким.

Стоит представить себе елочную гирлянду с таким соединением диодов… Для ее работоспособности придется соединять еще один проводник к паре светодиод-резистор. Поэтому 99,9 % всех гирлянд собраны из последовательно соединенных светодиодов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector