เสาหลักประการหนึ่งที่แนวคิดหลายอย่างในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นพื้นฐานคือแนวคิดของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานของตัวนำ จำเป็นต้องทราบความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมต่อประเภทนี้ หากไม่มีสิ่งนี้ ก็ไม่สามารถเข้าใจและอ่านไดอะแกรมเดียวได้
แนวทาง
กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ตามตัวนำจากแหล่งกำเนิดไปยังผู้บริโภค (โหลด) ส่วนใหญ่มักจะเลือกสายทองแดงเป็นตัวนำ นี่เป็นเพราะข้อกำหนดที่วางไว้บนตัวนำ: ต้องปล่อยอิเล็กตรอนอย่างง่ายดาย
โดยไม่คำนึงถึงวิธีการเชื่อมต่อ กระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่จากบวกเป็นลบ มันเป็นไปในทิศทางนี้ที่ศักยภาพลดลง เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่าลวดที่กระแสไหลผ่านก็มีความต้านทานเช่นกัน แต่มูลค่าของมันน้อยมาก นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาถูกละเลย ความต้านทานของตัวนำไฟฟ้าจะถือว่าเป็นศูนย์ ในกรณีที่ตัวนำมีความต้านทาน เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกว่าตัวต้านทาน
การเชื่อมต่อแบบขนาน
ในกรณีนี้ องค์ประกอบที่รวมอยู่ในห่วงโซ่จะเชื่อมต่อกันด้วยสองโหนด ไม่มีการเชื่อมต่อกับโหนดอื่นส่วนของโซ่ที่มีการเชื่อมต่อนั้นเรียกว่ากิ่งก้าน แผนภาพการเชื่อมต่อแบบขนานแสดงในรูปด้านล่าง
ในภาษาที่เข้าใจได้ง่ายขึ้น ในกรณีนี้ ตัวนำทั้งหมดเชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งในโหนดหนึ่งและอีกด้านหนึ่ง - ในโหนดที่สอง สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่ากระแสไฟฟ้าแบ่งออกเป็นองค์ประกอบทั้งหมด ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการนำไฟฟ้าของวงจรทั้งหมด
เมื่อต่อตัวนำเข้ากับวงจรด้วยวิธีนี้ แรงดันไฟของแต่ละตัวจะเท่ากัน แต่ความแรงกระแสของวงจรทั้งหมดจะถูกกำหนดเป็นผลรวมของกระแสที่ไหลผ่านองค์ประกอบทั้งหมด โดยคำนึงถึงกฎของโอห์มโดยการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย จะได้รูปแบบที่น่าสนใจ: ส่วนกลับของความต้านทานรวมของวงจรทั้งหมดถูกกำหนดเป็นผลรวมของส่วนกลับของความต้านทานของแต่ละองค์ประกอบ พิจารณาเฉพาะองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนาน
การเชื่อมต่อแบบอนุกรม
ในกรณีนี้ องค์ประกอบทั้งหมดของลูกโซ่เชื่อมต่อกันในลักษณะที่ไม่ก่อให้เกิดโหนดเดียว วิธีการเชื่อมต่อนี้มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง มันอยู่ในความจริงที่ว่าถ้าหนึ่งในตัวนำล้มเหลวองค์ประกอบที่ตามมาทั้งหมดจะไม่สามารถทำงานได้ ตัวอย่างที่ชัดเจนของสถานการณ์ดังกล่าวคือพวงมาลัยธรรมดา หากหลอดไฟอันใดอันหนึ่งไหม้ พวงมาลัยทั้งหมดจะหยุดทำงาน
การเชื่อมต่อแบบอนุกรมขององค์ประกอบต่างกันตรงที่ความแรงของตัวนำทุกตัวเท่ากัน สำหรับแรงดันวงจรจะเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าของแต่ละองค์ประกอบ
ในรูปแบบนี้ ตัวนำจะรวมอยู่ในวงจรทีละตัว และนี่หมายความว่าความต้านทานของวงจรทั้งหมดจะเป็นผลรวมของลักษณะความต้านทานแต่ละตัวของแต่ละองค์ประกอบ นั่นคือ ความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับผลรวมของความต้านทานของตัวนำทั้งหมด การพึ่งพาอาศัยกันเดียวกันสามารถหาได้ในเชิงคณิตศาสตร์โดยใช้กฎของโอห์ม
รูปแบบผสม
มีบางสถานการณ์เมื่ออยู่บนวงจรเดียวกัน คุณจะเห็นการเชื่อมต่อทั้งแบบอนุกรมและขนานขององค์ประกอบ ในกรณีนี้ เราพูดถึงการเชื่อมต่อแบบผสม การคำนวณแบบแผนดังกล่าวจะดำเนินการแยกกันสำหรับตัวนำแต่ละกลุ่ม
ดังนั้น ในการกำหนดความต้านทานรวม จำเป็นต้องเพิ่มความต้านทานขององค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนานและความต้านทานขององค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ในกรณีนี้ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมมีความสำคัญ นั่นคือมันถูกคำนวณในตอนแรก และหลังจากนั้นก็จะกำหนดความต้านทานขององค์ประกอบที่มีการเชื่อมต่อแบบขนาน
ไฟ LED ที่เชื่อมต่อ
เมื่อรู้พื้นฐานขององค์ประกอบเชื่อมต่อสองประเภทในวงจรแล้ว คุณจะเข้าใจหลักการสร้างวงจรสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ได้ ขอพิจารณาตัวอย่าง. แผนภาพการเดินสายไฟของ LED ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายกระแสไฟ
ด้วยแรงดันไฟหลักต่ำ (สูงสุด 5 V) ไฟ LED จะเชื่อมต่อแบบอนุกรม ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุแบบพาส-ทรูและเชิงเส้นตัวต้านทาน การนำของไฟ LED เพิ่มขึ้นจากการใช้โมดูเลเตอร์ระบบ
เมื่อแรงดันไฟหลักคือ 12 V สามารถใช้การเชื่อมต่อเครือข่ายทั้งแบบอนุกรมและแบบขนานได้ ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบอนุกรม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะถูกใช้ หากประกอบวงจร LED สามดวงเข้าด้วยกันก็สามารถจ่ายแอมพลิฟายเออร์ได้ แต่ถ้าวงจรมีองค์ประกอบมากกว่านี้ ก็จำเป็นต้องมีเครื่องขยายเสียง
ในกรณีที่สอง นั่นคือ เมื่อเชื่อมต่อแบบขนาน จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานแบบเปิดสองตัวและแอมพลิฟายเออร์หนึ่งตัว (ที่มีความจุมากกว่า 3 A) ยิ่งกว่านั้นตัวต้านทานตัวแรกจะถูกติดตั้งก่อนแอมพลิฟายเออร์และตัวที่สอง - หลัง
ด้วยแรงดันไฟสูง (220 V) พวกเขาจึงหันไปใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม ในเวลาเดียวกัน แอมพลิฟายเออร์สำหรับปฏิบัติการและอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสเต็ปดาวน์ก็ถูกใช้งานเพิ่มเติม