La corriente en el circuito eléctrico pasa a través de los conductores desde la fuente de voltaje hasta la carga, es decir, hacia las lámparas, los electrodomésticos. En la mayoría de los casos, los alambres de cobre se utilizan como conductores. Un circuito puede tener varios elementos con diferentes resistencias. En el circuito de instrumentos, los conductores se pueden conectar en paralelo o en serie, y también puede haber tipos mixtos.
Elemento esquema con una resistencia llamada resistencia, el voltaje de un elemento dado es la diferencia de potencial entre los extremos de la resistencia. La conexión eléctrica de conductores en paralelo y en serie se caracteriza por un solo principio de operación, según el cual la corriente fluye de más a menos, respectivamente, el potencial disminuye. En los diagramas de cableado, la resistencia del cableado se toma como 0, ya que es despreciable.
La conexión en paralelo supone que los elementos del circuito están conectados a la fuente en paralelo y se encienden al mismo tiempo. La conexión en serie significa que los conductores de resistencia están conectados en estricta secuencia uno tras otro.
Al calcular, se utiliza el método de idealización, lo que simplifica enormemente la comprensión. De hecho, en los circuitos eléctricos, el potencial disminuye gradualmente en el proceso de moverse a través del cableado y los elementos que se incluyen en una conexión en paralelo o en serie.
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Conexión en serie de conductores.
El esquema de conexión en serie implica que se encienden en una secuencia determinada, una tras otra. Además, la fuerza actual en todos ellos es igual. Estos elementos crean un voltaje total en el sitio. Las cargas no se acumulan en los nodos del circuito eléctrico, porque de lo contrario se observaría un cambio en el voltaje y la corriente. Con un voltaje constante, la corriente está determinada por el valor de la resistencia del circuito, por lo tanto, en un circuito en serie, la resistencia cambia si cambia una carga.
La desventaja de tal esquema es el hecho de que en caso de falla de un elemento, el resto también pierde la capacidad de funcionar, ya que el circuito se rompe. Un ejemplo es una guirnalda que no funciona si se quema una bombilla. Esta es una diferencia clave con respecto a una conexión en paralelo, donde los elementos pueden operar individualmente.
El circuito en serie asume que debido a la conexión de un solo nivel de los conductores, su resistencia es igual en cualquier punto de la red. La resistencia total es igual a la suma de la reducción de voltaje de los elementos individuales de la red.
Con este tipo de conexión, el comienzo de un conductor se conecta al final de otro. La característica clave de la conexión es que todos los conductores están en el mismo cable sin ramas, y una corriente eléctrica fluye a través de cada uno de ellos. Sin embargo, el voltaje total es igual a la suma de los voltajes en cada uno. También puede considerar la conexión desde un punto de vista diferente: todos los conductores se reemplazan por una resistencia equivalente, y la corriente en ella es la misma que la corriente total que pasa a través de todas las resistencias. El voltaje total equivalente es la suma de los valores de voltaje en cada resistencia. Esta es la diferencia de potencial a través de la resistencia.
El uso de una conexión en serie es útil cuando desea encender y apagar específicamente un dispositivo específico. Por ejemplo, un timbre eléctrico solo puede sonar cuando hay una conexión a una fuente de voltaje y un botón. La primera regla dice que si no hay corriente en al menos uno de los elementos del circuito, entonces no lo habrá en el resto. En consecuencia, si hay corriente en un conductor, es en los demás. Otro ejemplo sería una linterna que funciona con batería, que solo brilla cuando hay una batería, una bombilla que funciona y un botón presionado.
En algunos casos, un esquema en serie no es práctico. En un apartamento donde el sistema de iluminación consta de muchas lámparas, apliques, candelabros, no debe organizar un esquema de este tipo, ya que no es necesario encender y apagar las luces en todas las habitaciones al mismo tiempo. Para ello, es mejor utilizar una conexión en paralelo para poder encender la luz en habitaciones individuales.
Conexión en paralelo de conductores.
En un circuito paralelo, los conductores son un conjunto resistencias, algunos de cuyos extremos se ensamblan en un nodo, y el otro, en el segundo nodo. Se supone que el voltaje en el tipo de conexión en paralelo es el mismo en todas las partes del circuito. Las secciones paralelas del circuito eléctrico se llaman ramas y pasan entre dos nodos de conexión, tienen el mismo voltaje. Este voltaje es igual al valor en cada conductor. La suma de los indicadores, el recíproco de la resistencia de las ramas, también es inversa con respecto a la resistencia de una sección separada del circuito paralelo.
Con conexiones en paralelo y en serie, el sistema para calcular las resistencias de los conductores individuales es diferente. En el caso de un circuito en paralelo, la corriente fluye a través de las ramas, lo que aumenta la conductividad del circuito y reduce la resistencia total. Cuando se conectan en paralelo varias resistencias con valores similares, la resistencia total de dicho circuito eléctrico será menor que una resistencia un número de veces igual al número de resistencias en el circuito.
Cada rama tiene una resistencia, y la corriente eléctrica, cuando llega al punto de bifurcación, se divide y diverge hacia cada resistencia, su valor final es igual a la suma de las corrientes en todas las resistencias. Todas las resistencias se reemplazan con una resistencia equivalente. Al aplicar la ley de Ohm, el valor de la resistencia se vuelve claro: en un circuito en paralelo, se suman los valores recíprocos de las resistencias en las resistencias.
Con este circuito, el valor de la corriente es inversamente proporcional al valor de la resistencia. Las corrientes en las resistencias no están interconectadas, por lo que si una de ellas se apaga, esto no afectará de ninguna manera a las demás. Por esta razón, dicho esquema se usa en muchos dispositivos.
Teniendo en cuenta las posibilidades de utilizar un circuito paralelo en la vida cotidiana, es recomendable tener en cuenta el sistema de iluminación del apartamento. Todas las lámparas y candelabros deben estar conectados en paralelo, en cuyo caso encender y apagar uno de ellos no afecta el funcionamiento de las otras lámparas. Agregando así cambiar cada bombilla en la rama del circuito, puede encender y apagar la lámpara correspondiente según sea necesario. Todas las demás lámparas funcionan de forma independiente.
Todos los aparatos eléctricos se conectan en paralelo a una red eléctrica de 220 V, luego se conectan a un cuadro de distribución. Es decir, todos los dispositivos están conectados independientemente de la conexión de otros dispositivos.
Leyes de conexión serie y paralelo de conductores.
Para una comprensión detallada en la práctica de ambos tipos de compuestos, presentamos fórmulas que explican las leyes de estos tipos de compuestos. El cálculo de potencia para la conexión en paralelo y en serie es diferente.
En un circuito en serie, existe la misma intensidad de corriente en todos los conductores:
yo = yo1 = yo2.
De acuerdo con la ley de Ohm, estos tipos de conexiones de conductores se explican de manera diferente en diferentes casos. Entonces, en el caso de un circuito en serie, los voltajes son iguales entre sí:
U1 = IR1, U2 = IR2.
Además, la tensión total es igual a la suma de las tensiones de los conductores individuales:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
La resistencia total del circuito eléctrico se calcula como la suma de las resistencias activas de todos los conductores, independientemente de su número.
En el caso de un circuito paralelo, el voltaje total del circuito es similar al voltaje de los elementos individuales:
U1 = U2 = U.
Y la fuerza total de la corriente eléctrica se calcula como la suma de las corrientes que están disponibles en todos los conductores ubicados en paralelo:
yo = yo1 + yo2.
Para garantizar la máxima eficiencia de las redes eléctricas, es necesario comprender la esencia de ambos tipos de conexiones y aplicarlas adecuadamente, utilizando las leyes y calculando la racionalidad de la implementación práctica.
Conexión mixta de conductores
Las conexiones de resistencia en serie y en paralelo se pueden combinar en un circuito eléctrico si es necesario. Por ejemplo, está permitido conectar resistencias en paralelo en serie a otra resistencia o su grupo, este tipo se considera combinado o mixto.
En tal caso, la resistencia total se calcula tomando la suma de los valores para la conexión en paralelo en el sistema y para la conexión en serie. Primero debe calcular la resistencia equivalente de las resistencias en serie y luego los elementos del paralelo. Una conexión en serie se considera una prioridad, y los circuitos de este tipo combinado a menudo se usan en electrodomésticos y electrodomésticos.
Entonces, considerando los tipos de conexiones de los conductores en los circuitos eléctricos y según las leyes de su funcionamiento, se puede comprender completamente la esencia de la organización de los circuitos de la mayoría de los electrodomésticos. Con conexiones en paralelo y en serie, el cálculo de la resistencia y los indicadores de intensidad de corriente es diferente. Conociendo los principios de cálculo y fórmulas, puede utilizar de manera competente cada tipo de organización de circuito para conectar elementos de la mejor manera y con la máxima eficiencia.
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