Inhoud
- Wat is een parallelle verbinding?
- Series en parallelle equivalente weerstanden berekenen
- Voordelen van een parallelle verbinding
Wanneer ze in een reeks zijn verbonden, worden componenten na elkaar gerangschikt zoals treinwagons. De batterij stuurt stroom door het seriecircuit, dat een gesloten lus is, dus de stroom moet door elke weerstand hetzelfde zijn.
Zie de batterij als een pompstation, stroom als water en de weerstanden als huizen. Dit circuit is als een buurt waar water achtereenvolgens door alle huizen wordt gepompt totdat het uiteindelijk terugkeert naar het pompstation. In dit geval moet dezelfde hoeveelheid water door elk huis stromen.
De wet van Ohm heeft betrekking op spanning, stroom en weerstand en kan worden uitgedrukt als:
V = I × R
Waar:
V = spanning over een weerstand
I = Stroom door de weerstand
R = weerstand
Als de stroom door alle weerstanden in serie hetzelfde is, geeft de wet van Ohm aan dat de spanning over een afzonderlijke component kan variëren, afhankelijk van de weerstand.
Wat is een parallelle verbinding?
In een parallel circuit zijn weerstanden of apparaten daarentegen verbonden zoals de sporten van een ladder. Een parallel circuit is als een buurt waar elk huis op zijn eigen tak van de waterlijn staat en een andere hoeveelheid water kan opnemen zonder de anderen te beïnvloeden.
De wet van Ohm, uitgedrukt om de stroom te berekenen, is: I = V / R. Wanneer parallelle weerstanden zijn aangesloten op een spanningsbron, heeft elke component dezelfde spanning erover, maar deze kan verschillende stroom verbruiken, opnieuw afhankelijk van de individuele weerstand.
Series en parallelle equivalente weerstanden berekenen
Een serie weerstanden R1, R2, R3,. . . is gelijk aan een enkele weerstand, Rs, gelijk aan de som van alle weerstanden:
Rs = R1 + R2 + R3 + . . .
Als gevolg hiervan verhoogt het invoegen van een weerstand in een serieschakeling altijd de equivalente weerstand.
Weerstanden R1, R2, R3,. . . parallel werken ook als een enkele weerstand, maar de berekening van equivalente weerstand Rp is gecompliceerder, gegeven door:
1 / Rp = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + . . .
Altijd een weerstand parallel aan een circuit toevoegen vermindert de equivalente weerstand. Deze relatie heeft interessante implicaties bij het bepalen van de nadelen of voordelen van een parallel circuit.
Voordelen van een parallelle verbinding
De nadelen of voordelen van een parallelle combinatie van elementen hangen af van de situatie. Huizen zijn bijvoorbeeld bedraad, zodat elektrische apparaten parallel kunnen worden gebruikt. Wanneer een koelkast op een stopcontact wordt aangesloten, verbruikt deze elektriciteit zonder de spanning of stroom in de rest van het huis te beïnvloeden - en heeft daarom geen invloed op de werking van andere apparaten. Dit is een van de voordelen van een parallelle verbinding.
De lampen op een reeks moderne kerstverlichting zijn ook parallel geschakeld. Als een lamp doorbrandt, wordt het een open circuit dat de andere lampen niet beïnvloedt. De rest van de string blijft verlicht. Omdat de enkele donkere lamp meteen duidelijk is, kan deze gemakkelijk worden gevonden en vervangen - opnieuw een voordeel van een parallel circuit.
Oude kerstlichten werden in serie geschakeld, en een doorgebrande lamp stopte de stroom door de hele reeks, waardoor alle lichten werden uitgeschakeld. Stel je voor hoe moeilijk het zou zijn om die ene slechte lamp te vinden!
Het nadeel van een parallelle verbinding wordt duidelijk bij een kortsluiting, zoals wanneer iemand een draad tussen de twee contacten van een stopcontact stoort. Een kortsluiting heeft een zeer lage weerstand, waardoor de stroom in het circuit enorm toeneemt, en knal! Vonken vliegen en de bedrading warmt op, wat mogelijk brand veroorzaakt.
Gelukkig blaast de lont en wordt een open circuit. Omdat het in serie staat met de bedrading, doet de zekering zijn werk en stopt de stroom voordat iets kan worden beschadigd.