Serijalni i paralelni DC krugovi objašnjeni (uključeni primeri)
Šta je električni krug?
Električni krug je kombinacija dva ili više električnih komponenta koje su međusobno povezane vodljivim putevima. Električne komponente mogu biti aktivne komponente, ili neaktivne komponente, ili neka kombinacija ove dve.
Šta je DC krug?
Postoje dva tipa struje – jednosmerna struja (DC) i izmenična struja (AC). Krug koji se bavi jednosmernom strujom ili DC, naziva se DC krug, a krug koji se bavi izmeničnom strujom ili AC, naziva se AC krug.
Komponente električnog DC kruga su uglavnom otporni, dok komponente AC kruga mogu biti reaktivne kao i otporne.
Bilo koji električni krug može biti klasifikovan u tri različite grupe – serija, paralela i serija-paralela. Na primer, u slučaju DC, krugovi se takođe mogu podeliti u tri grupe, kao što su serijski DC krug, paralelni DC krug i serijsko-paralelni krug.
Šta je serijski DC krug?
Kada su svi otporni elementi DC kruga povezani na kraju jedan za drugim kako bi formirali jednu putanju za tok struje, tada se takav krug naziva serijski DC krug. Način povezivanja komponenti jedna za drugom poznat je kao serijsko povezivanje.
Pretpostavimo da imamo n broj otpornika R1, R2, R3………… Rn i da su povezani na kraju jedan za drugim, što znači da su serijski povezani. Ako je ova serijska kombinacija spojena na izvor napona, struja počne da teče kroz tu jednu putanju.
Pošto su otpornici povezani na kraju jedan za drugim, struja prvo ulazi u R1, zatim ta ista struja dolazi u R2, zatim R3 i na kraju stiže do Rn odakle struja ulazi u negativne terminala izvora napona.
Na ovaj način, ista struja cirkulira kroz svaki otpornik povezan u seriju. Stoga se može zaključiti da u serijskom DC krugu, ista struja teče kroz sve delove električnog kruga.
S obzirom na Ohmov zakon, pad napona na otporniku jeste proizvod njegove električne otpornosti i toka struje kroz njega.
Ovdje, struja kroz svaki otpornik je ista, stoga pad napona na svakom otporniku proporcionalan je njegovoj električnoj otpornosti.
Ako su otpornosti otpornika različite, tada bi pad napona na njima takođe bio različit. Tako, svaki otpornik ima svoj individualni pad napona u serijskom DC krugu.
Električni DC serijski krug sa tri otpornika
Ispod je prikaz DC serijskog kruga sa tri otpornika. Tok struje prikazan je pokretanjem tačke. Napomena: ovo je samo konceptualna reprezentacija.
Primer serijskog DC kruga
Pretpostavimo da su tri otpornika R1, R2, i R3 povezani u seriji na izvor napona V (kvantifikovan u voltima) kao što je prikazano na slici. Neka struja I (kvantifikovana u amperima) teče kroz serijski krug. Sada prema Ohmovom zakonu,
Pad napona na otporniku R1, V1 = IR1
Pad napona na otporniku R2, V2 = IR2
Pad napona na otporniku R3, V3 = IR3
Pad napona na celom serijskom DC krugu,
V = Pad napona na otporniku R1 + pad napona na otporniku R2 + pad napona na otporniku R3
Prema Ohmovom zakonu, električna otpornost električnog kruga data je sa V ⁄ I, a to je R. Stoga,
Tako, efektivna otpornost serijskog DC kruga jeste
. Iz ovog izraza može se zaključiti, da kada je nekoliko otpornika povezano u seriju, ekvivalentna otpornost serijske kombinacije jeste aritmetička suma njihovih pojedinačnih otpornosti.
Iz prethodnog razgovora, sledi sledeće:
