Sarja- ja yhdensuuntaiset virtapiirit

Philip kokoaa ketjua lampuista. Mutta miten hän yhdistää lamput? Nämä hehkulamput palavat täydellä teholla, kun jännite on 1,5 V Eli tasan sama jännite, jonka ne saavat tästä paristosta. Kun Philip kytkee kaksi lamppua peräkkäin, sarjaan, hän huomaa, että jokainen lamppu loistaa heikommin kuin aiemmin. Nämä lamput on kytketty sarjaan.

Tällöin kaikki piirin lamput jakavat virtalähteestä tulevan jännitteen. Jännite jakautuu tasaisesti lamppujen kesken. Jokainen lamppu saa... 0,75 volttia. Mitä enemmän lamppuja on sarjassa, sitä heikommin ne palavat.

Tämä on toinen sarjaankytkennän ominaisuus; Jos kytket jonkun lampun irti - tai jos lamppu menee rikki piiri hajoaa, ja kaikki muut lamput sammuvat myös. Philip haluaa vaihtaa lampun ilman, että muut lamput sammuvat. Ja hän myös haluaa kaikkien lamppujen palavan kirkkaammin. Joten hän aloittaa alusta. Jotta lamppu palaisi, vaikka irrottaisit muita lamppuja, sillä täytyy olla oma johto - kuten tässä!

Nyt, virta voi valita useita eri reittejä sähköpiirissä. Testaa se! Tämän piirin lamput eivät ole enää sarjaankytkennässä, vaan rinnankytkennässä. Ja kaikki lamput loistavat täydellä teholla! Kun piiri on rinnankytketty, jokainen lamppu saa täyden jännitteen virtalähteestä, vaikka kytkisit lisää lamppuja virtapiiriin.

Tämä rinnankytkentä vaikuttaa ylivoimaiselta. Onko tässä mitään haittapuolia? On toki. Sen lisäksi, että tarvitaan enemmän johtoja, on myös toinen merkittävä haittapuoli: Kun jännite jaetaan viidelle eri reitille, elektronien on helpompi kulkea piirin läpi. Joten useampi elektroni pääsee läpi, verrattuna tilanteeseen, jossa niiden piti kulkea joka lampun kautta.

Tämä kuluttaa paristolta viisi kertaa enemmän virtaa. Tämän vuoksi, paristo kuluu nopeammin loppuun, kuin sarjaankytkennässä. Eli näin: sarjaankytkennässä, lamput jakavat pariston jännitteen, Jokainen lamppu palaa heikommin, kuin tilanteessa jossa on yksi lamppu. Jos yksi lamppu puuttuu tai hajoaa, sarjaankytkennässä, virtapiiri hajoaa, ja kaikki lamput sammuvat. Rinnankytkennässä, joka lamppu saa täyden jännitteen paristosta, ja palaa yhtä kirkkaasti -- mutta paristo tyhjenee nopeammin.

Voit irrottaa minkä tahansa lampun, ilman että virtapiiri hajoaa. Tämä ei koske ainoastaan lamppuja tai muita tavaroita, jotka käyttävät virtaa, joita voidaan kytkeä joko sarjaan, tai rinnan. Paristot voidaan myös kytkeä molemmilla tavoilla. Näin: Nämä valot palavat liian himmeästi, joten haluamme antaa niille suuremman jännitteen. Lisää pari paristoa ja kytke ne myös sarjaan.

Kun virtalähteet on kytketty sarjaan, ne syöttävät virtapiirille niiden yhdistettyä jännitettä. Kolme kertaa 1,5 volttia on 4,5 volttia. Virtalähteiden sarjaankytkemisen etuja: Korkeampi jännite, kirkkaampi valo. Haittapuoli: Kaikki kolme paristoa kuluu loppuun yhtä nopeasti kuin käytettäessä yhtä paristoa Jos haluat paristojen riittävän mahdollisimman pitkään, kytke ne rinnan. Näin.

Kolme rinnankytkettyä paristoa antaa saman jännitteen kuin yksi paristo, mutta kestää kolme kertaa kauemmin. Paristoilla toimiva valosarja kuluttaa paljon paristoja. Se tulee kalliiksi. On ehkä parempi ostaa sellaisen, joka kytketään pistorasiaan? Hmm.

Miten voidaan tietää, onko valosarja sarjaan- vai rinnankytketty? Ahaa, tämä on ilmeisesti kytketty sarjaan. Pistorasian jännite on 230 volttia. Mikä on jännite lamppua kohden? Älä lunttaa Philip! Voit laskea sen katsomatta: 230 volttia, jaettuna kymmenellä lampulla on... ...aivan oikein.

23 volttia!