Serie vs parallella kretsar: vad är skillnaden?

En av de första principerna att förstå när du lär dig om elektricitet är skillnaden mellan en parallellkrets och en seriekrets. Båda typerna av kretsar driver flera enheter med hjälp av en elektrisk ström som strömmar genom ledningar, men det är där likheten slutar.

För att förstå skillnaderna mellan en krets där enheterna är kabelanslutna i serie från en där de är kopplade parallellt måste du först förstå grunderna för en elektrisk krets.

I mycket enkla termer fungerar alla kretsar genom att tillhandahålla en sluten slinga av ledningar genom vilken elektrisk ström kan strömma. Elektrisk ström är i huvudsak elektronernas rörelse genom kretsen från källan (genom heta ledningar) och tillbaka till källan (genom neutrala ledningar). När lampor eller andra enheter tappas in i denna kretsslinga kan den rörliga strömmen driva dessa enheter. Varje avbrott i vägen (som att en brytare öppnas) stoppar strömmen av elektrisk ström - tillfälligt slutar kretsen.

Vad är en seriekrets?

En seriekrets är en sluten krets där strömmen följer en väg. I en seriekrets är enheterna längs kretsslingan anslutna i en kontinuerlig rad, så att om en enhet misslyckas eller kopplas bort, avbryts hela kretsen. Således slutar alla enheter längs kretsen att fungera samtidigt. Seriekretsar är något sällsynta i husledningar, men de används ibland i strängar av julbelysning eller landskapsarmaturer, där en glödlampa som misslyckas får hela strängen att mörkna.

När glödlampan slocknar i en rad semesterljus skapar den en öppen krets i ledningarna. Men många moderna semestersträngar ansluts nu via en parallell krets så att en sträng kan förbli funktionell även när en av lamporna är defekt. De flesta nyare LED-semesterljus är anslutna som parallella kretsar.

Vad är en parallell krets?

Mycket vanligare än seriekretsar är de som är anslutna parallellt, inklusive de flesta hushållskontor som driver lampor, uttag och apparater. En parallell krets är också en sluten krets där strömmen delar sig i två eller flera banor innan de kommer samman igen för att slutföra hela kretsen. Här är ledningarna konfigurerade så att varje enhet är i konstant kontakt med huvudkretsvägen. Enskilda enheter bara "klickar i" huvudkretsloopen, på samma sätt som motorvägsramper tillåter bilar att existera och gå in på en motorväg utan att avbryta huvudvägen. En parallell krets har många sådana "off-ramp / on-ramp" slingor, så att ett fel i en enda slinga aldrig stängs av hela kretsen.

De flesta vanliga 120 volt hushållskretsar i ditt hem är (eller borde vara) parallella kretsar. Uttag, strömbrytare och armaturer är anslutna på ett sådant sätt att de varma och neutrala ledningarna upprätthåller en kontinuerlig kretsväg oberoende av de enskilda enheterna som drar sin effekt från kretsen.

Ibland skapas denna kontinuerliga väg av "pigtailing" in i kretsledningarna för att driva ett uttag eller en armatur (pigtails är utgångs- och ingångsramper för strömflödet). Andra gånger skapar enhetens design en kontinuerlig kontinuerlig väg. Ett vanligt utloppsuttag har till exempel en metallremsa (anslutningsflik) mellan paren av skruvterminaler som säkerställer att vägen till nästa utlopp bibehålls. Om uttaget går dåligt säkerställer anslutningsfliken på enheten att strömflödet fortsätter till nästa utlopp i kretsen.

När ska man använda en seriekrets över en parallell krets

Ett hushållsexempel där seriekoppling är användbar när en enda GFCI-kontakt (jordfelsbrytare) används för att skydda andra standarduttag som ligger "nedströms" om GFCI.

En GFCI-kontakt har skruvplintar märkta "linje" samt skruvplintar märkta "belastning". Lastterminalerna kan användas för att utvidga ledningarna till ytterligare vanliga uttag utanför GFCI, vilket gör att de också kan njuta av GFCI-skydd. Men om GFCI skulle gå dåligt, kommer alla anslutna nedströmsuttag också att upphöra att fungera. Denna sektion av kretsen är då ett exempel på seriekoppling.

Ett annat föremål som använder seriekablar är ett nätuttag. En strömuttag använder en strömbrytare för att styra flera apparater och enheter på parallella kretsar. Men om du stänger av strömuttaget stänger du av alla apparater och enheter som är anslutna till remsan.