Cal é a diferenza entre conectar dúas fontes en serie e en paralelo para circuitos de corrente contínua e alternada

Na enxeñaría eléctrica, a forma en que se conectan as fontes de enerxía é crucial para o comportamento dun circuito. As fontes de enerxía poden conectarse en serie ou en paralelo, e cada método é axeitado para diferentes aplicacións. A continuación, atoparase as distincións entre as conexións en serie e en paralelo tanto para os circuitos de corrente continua (CC) como para os de corrente alternada (CA).

Fontes de Corrente Continua (CC)

Conexión en Serie (Conexión en Serie)

• Suma de Voltaxes (Suma de Voltaxes): Cando dúas ou máis fontes de CC están conectadas en serie, o terminal positivo dunha fonte está conectado ao terminal negativo da seguinte fonte. Así, a tensión total de saída é a suma das voltaxes de cada fonte individual. Por exemplo, se dúas baterías de 12 voltios están conectadas en serie, a tensión total de saída sería de 24 voltios.

• Corrente Igual (Corrente Igual): Idealmente, a corrente a través do circuito completo é a mesma, independentemente do número de fontes conectadas en serie. É importante notar que todas as fontes conectadas en serie deben ter capacidades de corrente compatibles para evitar sobrecargas ou danos.

Conexión en Paralelo (Conexión en Paralelo)

• Voltaxe Igual (Voltaxe Igual): Cando dúas ou máis fontes de CC están conectadas en paralelo, todos os terminais positivos están conectados xuntos, e todos os terminais negativos tamén. Así, a tensión total de saída é igual á tensión dunha única fonte. Por exemplo, se dúas baterías de 12 voltios están conectadas en paralelo, a tensión total de saída permanece en 12 voltios.

• Suma de Correntes (Suma de Correntes): Nunha conexión en paralelo, a capacidade total de corrente é a suma das capacidades de corrente de cada fonte individual. Por exemplo, se dúas baterías idénticas de 12 voltios e 5 amp-hora están conectadas en paralelo, a capacidade total de corrente sería de 10 amp-hora. As conexións en paralelo poden utilizarse para aumentar a saída de corrente do sistema ou proporcionar redundancia.

Fontes de Corrente Alternada (CA)

Conexión en Serie (Conexión en Serie)

• Suma de Voltaxes (Suma de Voltaxes): Semellante ás fontes de CC, as fontes de CA suman as súas voltaxes cando están conectadas en serie. No entanto, as voltaxes de CA midense baseándose nos valores pico ou RMS, polo que deben considerarse as diferenzas de fase. Se dúas fontes de CA están en fase, as súas voltaxes simplemente suman. Se están desfasadas (por 180 graos), as voltaxes poden anularse entre si.

• Relación de Corrente (Relación de Corrente): Nun circuito en serie, a corrente é a mesma a través de cada compoñente. É importante notar que a impedancia (incluíndo resistencia, inductancia e capacitancia) das fontes de CA afecta á corrente.

Conexión en Paralelo (Conexión en Paralelo)

• Voltaxe Igual (Voltaxe Igual): Cando as fontes de CA están conectadas en paralelo, as súas voltaxes de saída son iguais. As conexións en paralelo usáronse principalmente para xeradores síncronos ou outras fontes de enerxía para aumentar a potencia total dispoñible ou proporcionar redundancia.

• Suma de Correntes (Suma de Correntes): Nuna conexión en paralelo, a corrente total é a suma vectorial das correntes de cada fonte individual. Isto require considerar a diferenza de fase entre as fontes, xa que as diferenzas de fase afectan á corrente total. Se as fontes de CA están sincronizadas e en fase, as súas correntes poden sumarse simplemente.

Resumo

Para Fontes de CC

• Conexión en Serie: Aumenta a tensión total.

• Conexión en Paralelo: Aumenta a capacidade total de corrente.

Para Fontes de CA

• Conexión en Serie: Aumenta a tensión total (dependendo da relación de fase).

• Conexión en Paralelo: Aumenta a potencia total dispoñible (requírese sincronización e consideración da diferenza de fase).

En aplicacións prácticas, xa sexa con fontes de CC ou CA, é esencial entender o impacto do método de conexión no circuito e asegurar que o deseño do circuito cumpra coas normas de seguridade e satisfaga os requisitos de rendemento desexados.