Последовательное и параллельное соединение
последовательное соединение · параллельное соединение
Это понятие впервые встречается на программе «Проектная инженерная база» — примерно 9-10 лет (3-4 класс).
Два способа соединить детали в цепь: друг за другом, цепочкой — последовательно; или каждую на своей дорожке рядом — параллельно.
Вода в кольце: одна труба через два колеса подряд — последовательно; труба раздвоилась, и у каждого колеса своя ветка — параллельно.
Собрать от одной батарейки две лампочки последовательно, потом параллельно; сравнить яркость и проверить, что случится со второй лампочкой, если одну выкрутить.
Последовательно — элементы стоят в одной дорожке: ток через все одинаков, напряжение делится, обрыв любого гасит всю цепь. Параллельно — у каждого своя ветвь: напряжение на всех одно, токи ветвей складываются, ветви независимы. Поэтому старая гирлянда гаснет целиком из-за одной лампочки, а розетки в доме работают независимо.
По принципиальной схеме с тремя лампочками предсказать, какие погаснут, если выкрутить одну; собрать цепь и проверить.
Последовательно сопротивления складываются: R = R₁ + R₂ + …; параллельно складываются проводимости: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …, общее сопротивление меньше наименьшей ветви. Два резистора по 1 кОм: последовательно 2 кОм, параллельно 500 Ом. Реальные схемы смешанные — расчёт идёт поэтапным свёртыванием участков; токи и напряжения ветвей связывают правила Кирхгофа.
Рассчитать общее сопротивление смешанной цепи из трёх резисторов, собрать её на макетке и сверить расчёт с показаниями мультиметра.
Частое заблуждение
«Параллельные лампочки светят вполнакала, потому что делят ток». Нет: каждая параллельная ветвь получает полное напряжение источника; вполнакала светят лампочки, соединённые последовательно.