Paralelní a sériové zapojení

U lidí, jejichž práce souvisí s elektřinou, se lidé v této profesi potýkají s různými elektrickými přípojkami:

• žárovky;
• dráty;
• elektroinstalační výrobky.

Každý člověk je individuální a vše si dělá po svém a to se dodržuje i v elektrotechnice. Při práci byste měli věnovat pozornost tomu, jak je připojeno následující:

• vypínač světla v uspořádání místnosti;
• Ke kterému vodiči je připojen vypínač?

Pokud je spínač připojen k nulovému vodiči, může se stát, že v procesu vytváření elektrických připojení budete pod napětím. Nemluvíme samozřejmě o tom, ale o paralelním a sériovém zapojení žárovek s tímto tématem do jisté míry souvisí i uvedený příklad.

Žárovky zapojené paralelně

Budeme pracovat podle schémat a s rozvojem naší praxe se již naučíte představovat si elektrická schémata ve své mysli:

• prostory;
• lampy všech typů;
• elektrické spotřebiče.

Čteme diagramy a poskytujeme popis každého takového schématu:

Tento elektrický obvod na obr. 1 může být schéma pro připojení stropního lustru. Dvě primární vinutí dvou snižujících transformátorů jsou připojena přes světelný spínač k externímu zdroji napětí. Na sekundární vinutí transformátorů je připojena zátěž sestávající ze šesti lamp. Sekundární vinutí transformátorů produkují výstup 12 V, napájení pro takové lampy je také navrženo pro 12 voltů. Zapínání a vypínání se provádí u všech šesti žárovek. Všechny lampy jsou zapojeny paralelně.

Podívejme se na následující schéma.

V obvodu jsou paralelně zapojeny dvě žárovky – přes proměnný rezistor s plynule nastavitelným proudem a poté přes vypínač. Zdrojem elektrické energie pro tento obvod může být:

elektrochemické baterie;
primární zdroje.

Dvě veličiny, napětí a proud, nabývají své hodnoty v závislosti na poloze posuvného kontaktu proměnného rezistoru. Jako měřicí přístroj „Voltmetr“ zapojený paralelně do obvodu pro měření napětí můžete použít měřicí zařízení „Multimetr“ – s nastavenou polohou měření stejnosměrného napětí.

Elektrický obvod Obr. 3 se skládá z:

šest LED diod VD1. VD6;
šest pevných rezistorů R1…R6;
napájení.

Takový elektrický obvod by mohl například odpovídat:

• schéma zapojení elektrické LED svítilny na baterie;
• vzor jakékoli novoroční dekorace.

Anody diod v obvodu jsou připojeny k kladnému potenciálu zdroje energie, katody – k zápornému. Zapojení LED žárovek v obvodu je paralelní.

Dále třeba takové schéma.

Okruh je rozvětvený okruh se dvěma uzly, ze kterých vycházejí větve. Všichni tři spotřebitelé elektrické energie jsou zapojeni do obvodu – paralelně. Pro takový obvod platí první Kirchhoffův zákon, kde součet proudů přicházejících do uzlového bodu je roven součtu proudů vycházejících z uzlového bodu. Toto schéma je typické pro stejný lustr s připojením žárovek.

Žárovky zapojené do série

Sériové zapojení žárovek by mělo být také každému z nás dobře známé, protože téměř každý z nás se v životě setkal s poruchami novoročních girland.

Podle těchto diagramů je obecně vše jasné. Ze školních osnov fyziky je známo, že počet žárovek v obvodu musí odpovídat jejich spotřebované zátěži. To znamená, že pokud potřebujete připojit 12V žárovky k externímu zdroji střídavého napětí – 220V a pro zjištění požadovaného počtu žárovek potřebujeme 22012, dostaneme číslo = 18,3. Vezmeme největší hodnotu a odpověď je 19 žárovek.

Diagram na obr. 7 obsahuje vzorce, které poskytují následující vysvětlení:

Proud tekoucí v prvním rezistoru R1 a ve druhém rezistoru R2 je stejný;

Součet napětí pro sériově zapojené odpory je roven napětí na svorkách zdroje energie;

Odpor vnějšího obvodu je roven součtu dvou odporů na rezistorech R1 a R2.

Ze všeho, co bylo řečeno, můžeme dodat následující:

Při sériovém zapojování žárovek v případě poruchy novoroční girlandy musíme zkontrolovat samostatné sekce pro každou žárovku a určit, která žárovka selhala;

Při paralelním zapojení žárovek nefunkčnost jedné žárovky v obvodu nezpůsobí přerušení celkového schématu zapojení žárovek;

Vypálená žárovka v novoroční girlandě znamená dodatečné zatížení a zvýšenou hodnotu proudu – pro všechny ostatní lampy zahrnuté v elektrickém obvodu girlandy pro paralelní připojení.

To je prozatím vše, sledujte sekci.