Последовательные и параллельные соединения

В последовательной цепи элементы образуют один путь тока, поэтому ток через них одинаков. Эквивалентное сопротивление равно сумме: Rэкв = R1+R2+…; напряжение распределяется между элементами.

В параллельной цепи ветви подключены к одним и тем же двум узлам, поэтому напряжение на них одинаково. Общий ток равен сумме токов ветвей, а эквивалентное сопротивление меньше наименьшего сопротивления ветви.

На плате физическое соседство деталей не показывает тип соединения. Сначала выделяют электрические узлы по схеме.

Последовательный ток. Один путь означает одинаковый ток через все элементы.

Деление напряжения. Падения в последовательной цепи складываются до напряжения источника.

Параллельное напряжение. Ветви имеют одинаковые две точки подключения.

Суммирование токов. Общий ток — сумма токов ветвей.

Эквивалентное сопротивление. Последовательное соединение увеличивает R, параллельное уменьшает.

Обрыв. Обрыв последовательного пути отключает всю ветвь; обрыв одной параллельной ветви не обязан отключать остальные.

Последовательно:  +U ── R1 ── R2 ── 0V
                    один и тот же ток

Параллельно:      +U ──┬── R1 ──┬── 0V
                        └── R2 ──┘
                    одно и то же напряжение

Пример. 1 кОм и 2 кОм последовательно на 12 В: Rэкв = 3 кОм, ток 4 мА, падения 4 В и 8 В.

Параллельно к 12 В: токи 12 мА и 6 мА, общий 18 мА, Rэкв ≈ 667 Ом.

Порядок работы:

1. Выделить узлы и ветви по схеме.
2. Определить тип соединения.
3. Для последовательной цепи сложить сопротивления.
4. Для параллельной — использовать одинаковое напряжение ветвей.
5. Проверить здравый смысл Rэкв.
6. Сравнить расчёт с учебным измерением.

• Считать соседние резисторы последовательными.
  Почему это ошибка: Геометрия платы не определяет электрическую связь.
  Как правильно: Определять соединение по узлам.
• Складывать параллельные сопротивления.
  Почему это ошибка: Дополнительная ветвь уменьшает Rэкв.
  Как правильно: Использовать обратную сумму.
• Считать ток одинаковым в параллельных ветвях.
  Почему это ошибка: Ток зависит от сопротивления ветви.
  Как правильно: Рассчитывать каждую ветвь отдельно.

1. Почему неверно считать элементы параллельными потому, что они нарисованы рядом?
2. Как нужно действовать вместо того, чтобы считать элементы параллельными потому, что они нарисованы рядом?
3. Что может произойти, если складывать параллельные сопротивления как последовательные?
4. Как нужно действовать вместо того, чтобы складывать параллельные сопротивления как последовательные?
5. Что может произойти, если забывать о делении тока по параллельным ветвям?
6. Как нужно действовать вместо того, чтобы забывать о делении тока по параллельным ветвям?