Параллельные соединения: Параллельное соединение — урок. Физика, 8 класс.

Параллельное соединение — урок. Физика, 8 класс.

При параллельном соединении все потребители подключены к источнику тока независимо друг от друга и образуют разветвлённую цепь.

 

Рис. \(1\). Параллельное соединение

При параллельном соединении все потребители подключены к одному источнику тока, между клеммами которого имеется определённое напряжение.

Каждый потребитель получает полное напряжение цепи.
 

U=U1=U2=U3=…

 

Рис. \(2\). Параллельное соединение, токи в различных потребителях

При параллельном соединении общий ток является суммой токов, протекающих через отдельные потребители.

 

I=I1+I2+I3+…

 

Общее сопротивление потребителей, находящихся в параллельном соединении, будет наименьшим (меньше, чем наименьшее из сопротивлений параллельно подключённых потребителей).
Если параллельно соединены \(n\) потребителей, а сопротивление каждого из них одинаково и равно \(R\), тогда общее сопротивление цепи будет равно \(R : n\).

Можно сделать вывод о том, что при увеличении числа потребителей общая сила тока неограниченно возрастает, что может привести к пожару.

 

Обрати внимание!

В одну розетку нельзя включать несколько мощных потребителей, так как перенагруженные провода нагреваются и могут загореться.

В квартире потребители включены в параллельное соединение. Подводка электричества, входящего в квартиру, состоит из нескольких проводов, которые проходят через счётчик, измеряющий потребление электроэнергии. Электрический ток течёт через предохранители, которые подключены последовательно и предусмотрены для определённой силы тока в цепи. Они размыкают цепь в случае опасной перегрузки.

Электрический кабель, который используется в электрической цепи квартиры, имеет три провода. Третий провод является заземлением.

Преимуществом параллельного соединения является то, что при отключении одного из потребителей, остальные продолжают работать.

Источники:

 

Рис. 1. Параллельное соединение. © ЯКласс.
Рис. 2. Параллельное соединение, токи в различных потребителях. © ЯКласс.

Параллельное соединение проводников: напряжение соединения, формулы

Существует множество схем с различным видом подключения. Для каждого электроприбора существует свой тип подключения проводника. В этой статье представлены формулы последовательного и параллельного соединения в проводниках.

Определение параллельного соединения

При таком виде, все проводники устанавливаются параллельно друг с другом. Они соединены в одну общую точку и все концы также скрепляются вместе. Если рассматривать энное количество одинаковых проводников, соединенных по данному принципу, то он будет называться разветвленным.

Какие виды подключений бывают

В каждом отсеке располагается один проводник. Поток электронов в виде тока, доходит до отметки ветвления, переходит на каждый проводник, и будет равен суммарным токам на всех сопротивлениях. Напряжение при таком подключении также будет равное.

Все проводники можно сменить одним общим резистором. Если применить правило Ома, то можно получить параметры сопротивления. При параллельном сопротивлении складываются показатели обратные их значениям.

Формулы для разных последовательностей

Сила тока при параллельном подключении

Если было использовано последовательное подключение в цепи, то сила не изменится ни на одном участке ветви. Найти напряжение можно, применяя стандартное правило — нужно суммировать все показатели, которые присутствуют на концах каждого из резисторов, в итоге получится результат. Но при параллельном соединения намного сложней найти силу тока.

Даже при малой нагрузке в цепи будет формироваться определенное сопротивление. И тогда оно будет мешать продвижению электрического тока и будут потери. В общем, ток перемещается постепенно, от источника по подключенным заранее резисторам к нагруженным деталям.

Классическая формула Ома

Чтобы выполнить доступное прохождение тока по резисторам, нужно, чтобы он мог быстро и просто отдавать электроны, проще говоря иметь проводимость.

В современное время в основном применяются медные проводники, а важным элементом будут приемники электрической энергии. Такой элемент вызывает небольшую нагрузку и имеет свое сопротивление. Ниже описаны формулы для последовательного и параллельного соединения сопротивлений.

Также при подключении необходимо использовать катушку индуктивности. Она способна подавлять помехи в электроцепи.

Как выглядит формула Георга Ома

Примером такого типа подключения резисторов может быть соединение цепи потребителей электроэнергии в многоквартирном доме. Так, светодиоды, отопительный радиатор, микроволновка и другие приборы установлены в цепи параллельно.

Вольтметр, который подключают в цепь, будет показывать напряжение на всех резисторах. Тогда оно везде будет равным и формулу можно записать как:

U1 = U2 = U.

Схема параллельного соединения

Когда образуются ветви при подключении, то часть общего напряжения проходит через первый резистор, а часть — через второй и так далее.

Поэтому при таком виде соединения резисторов Fтока в неразветвлённой точке будет равняться суммарной Fтока в отдельных резисторах и записывается как:

I = I1 + I2.

Расчет силы тока при помощи закона Ома записывается как:

I = U/R;

I1 = U1/R1;

I2 = U2/R2.

Из формулы следует:

U/R = U1/R1 + U2/R2;

U = U1 = U2;

1/R = 1/R1 + 1/R2.

Дословно правило звучит так: число, обратное общему сопротивлению при параллельном подключении, будет суммарно равно числу обратного сопротивления.

Отличия между двумя видами подключений

Схема последовательного подключения говорит о том, что проводники установлены в особом расположении друг за другом. Поэтому сила тока у них одинаковая. Эти элементы создают в цепи Uобщее.

 

Пример подключения с предохранителем

Заряды не собираются в узлах электрической цепи, иначе было бы видно, как напряжение меняется. Минусом этой схемы будет то, что если любой элемент сломается, то вся цепь разорвется и перестанет работать.

Например, если взять новогоднюю гирлянду. Если одна лампочка перестала работать, то другие тоже не загораются. Это и будет главным различием между последовательным и параллельным соединением. Ниже описана характеристика резисторов при параллельном объединении.

Свойства резисторов при параллельном подключении

При данном виде соединении скачки напряжения будут одинаковы на всех участках цепи. При этом показатель, обратный суммарному сопротивлению цепи, равен общей величине резисторов.

Обратите внимание! F тока в неразветвленной точке цепи равняется суммарной силе тока на отдельных участках проводника.

Стандартная формула напряжения

Формула для вычисления напряжения

При данном виде соединения все линии будут находиться в двух точках. Потому напряжение для всех резисторов будет равным.

При подсоединении двух и более приборов друг с другом, напряжение на выводах такой схемы — это показатель на каждом резисторе.

Напряжения условно обозначаются как U.  По закону Ома, зная, что I = U/R, можно рассчитать по формуле:

U = U1 = U2 = … = Uобщ.

Обратите внимание! Помимо вычисления напряжения, рекомендуется знать мощность проводников. Они не должны сильно отличаться друг от друга. Параллельное соединение также можно встретить в лампочках, кабелях сигнализации автомобиля, фарах и прочем.

Также иногда можно встретить смешанный вид подключения. Это когда в цепи применяется два типа подключения, и параллельное, и последовательное. Оно чаще всего используется в контурных обогревателях.

Желательно изучить каждый вид подключения и схемы к ним. Профессиональные электрики рекомендует не выполнять подключений самостоятельно, если у человека совсем нет опыта в этой сфере. Так как в цепи может случиться короткое замыкание или возгорание, в лучшем случае выход из строя прибора.

Определение мощности на примере ламп

В заключении необходимо отметить, каждому человеку желательно знать свойства последовательного и параллельного соединения проводников. Чтобы в будущем не путаться при выполнении простых работ в электрике своего дома.

Цепи Параллельные соединения — Энциклопедия по машиностроению XXL

На входе У34 применены ступенчатая регулировка тембра с помощью переключателя S5. Переключатель тембра имеет три положения левое крайнее — узкая полоса с завалом верхних 34 в три раза среднее — узкая полоса с завалом верхних 34 в два раза правое — широкая полоса. В радиоприемниках более ранних выпусков переключатель тембра имел два положения широкая и узкая полоса. Для улучшения частотных свойств в У34 применена частотно-зависимая отрицательная обратная связь, напряжение которой с выхода У34 через цепь параллельного соединения R69 и R45 и конденсатор С80 поступает на вход УЗЧ.  

[c. 38]
Падение напряжения при коммутации фазных токов определяется индуктивностью рассеяния трансформатора, цепей параллельно соединенных вентилей и токоподводов, входящих в цепи аз выпрямителя. Обмотки трансформаторов контактных машин выполняются дисковыми чередующимися. Благодаря этому первичные и вторичные обмотки каждой фазы хорошо связаны между собой, что обеспечивает весьма низкую индуктивность рассеяния трансформатора. Практически невозможно выполнить токоподводы и цепи вентилей фаз выпрямителя с высоким коэффициентом взаимоиндукции между фазами. Ввиду этого для снижения индуктивности цепи каждой фазы выпрямителя группа параллельно соединенных вентилей вьшолняется в виде отдельного блока специальной конструкции с прямым и обратным токоподводами, при этом нулевая точка схемы переносится на выход выпрямителя.  

[c.6]

На позиции Х2 размыкаются контакты Q2-3, Q2-4 и в цепь двигателей вводятся параллельно включенные пусковые резисторы R1-R5, R6-R] О и R11-R15. На позиции ХЗ замыкаются контакты Q2-5, Q2-6, Q2-7, Q2-8, Q2-9 и Q2-10 группового переключателя и образуются цепи параллельного соединения тяговых двигателей (рис. 209).  [c.255]

В разветвленных кинематических цепях звено входит в несколько кинематических пар и образует параллельные структурные цепи. В этих случаях перемещение входного звена, вызванное податливостью всей кинематической цепи, определяется в основном деформациями наиболее жестких соединений. Жесткость механизма при параллельном соединении упругих звеньев равна сумме жесткостей его звеньев Сз,- и кинематических пар Спс-  

[c.295]

При параллельном соединении проводников величина,обрат нал общему сопротивлению цепи, равна сумме величии, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников.  [c.149]

Параллельное соединение кинематических цепей позволяет синхронизировать работу нескольких рабочих звеньев, что имеет  [c.505]

Сравнение дуальных электрических цепей показывает, что последовательному соединению элементов цепи, построенной по первой системе электромеханических аналогий, соответствует параллельное соединение элементов цепи, построенной по второй системе электромеханических аналогий.

Напряжения в первой цепи распределяются подобно токам второй, а ток первой цепи аналогичен падению напряжения между узлами второй цепи.  [c.208]

Наконец, любое число последовательно и параллельно соединенных контактов с точки зрения состояния цепи может быть заменено одним контактом  [c.360]

Сложное соединение элементов или машин. В машинах применяют как последовательные, так и параллельные соединения элементов. КПД сложных цепей невозможно представить единой формулой, как при однородных соединениях. Для определения КПД сложных цепей необходимо выделить в них параллельные и последовательные цепи и к каждой из них применить выведенные выше формулы.  [c.98]

Признак разветвления энергетического потока, осуществляемого при параллельном соединении, более выгоден, так как потери от нагрузки элементов цепи частью энергии меньше потерь от нагрузки общим потоком энергии.

Это обстоятельство сказывается на общем уменьшении потерь и энергии.  [c.338]

С точки зрения состояния электрической цепи, любое число параллельных соединений может быть заменено одним, т. е.  [c.486]

Тогда общий к. п. д. всей цепи механизмов при параллельном соединении будет  [c.87]

Последовательному соединению упругих элементов по первой системе аналогий соответствует параллельное соединение конденсаторов, к которым приложены одинаковые напряжения, а токи и заряды складываются, по второй системе аналогий — последовательное соединение индуктивностей, при котором ток во всех элементах цепи одинаков, а напряжения и магнитные потоки складываются.  [c.437]

Метод построения и анализа структурных схем. При расчете схемной надежности данную систему представляют в виде структурной схемы, в которой элементы, отказ которых приводит к отказу всей системы, изображаются последовательно, а резервные элементы или цепи — параллельно. Следует иметь в виду, что конструктивное оформление элементов, их последовательное или параллельное соединение в конструкции еще не означает аналогичного изображения в структурной схеме.  [c.188]

С этой точки зрения двойной слой реальной поверхности металла в электролите следует рассматривать как систему параллельно соединенных конденсаторов , каждый из которых соответствует отдельному микроучастку поверхности с определенным поверхностным зарядом. Поскольку в целом поверхность образца можно считать эквипотенциальной, различие в ее локальных зарядах связано с различием в емкости конденсаторов . Поэтому измеряемая макроскопическая дифференциальная емкость определяется как сумма параллельно соединенных локальных емкостей двойного слоя. Согласно теории электрических цепей  [c.178]

Резонанс токов имеет место в цепях с параллельным соединением индуктивности и ёмкости в случае равенства индуктивной и ёмкостной проводимостей, т. е. при  [c. 521]

Схема силовой цепи моторного вагона на два напряжения приведена на фиг. 27 и состоит из двух двухмоторных групп, которые при режиме 3300 в соединяются последовательно. а при режиме 1650 в параллельно. В обоих случаях при параллельном соединении двигателей внутри каждой группы напряжение на каждом двигателе равно 1650 в, т. е. двигатели работают при нормальном напряжении.  [c.434]

С двумя сериесными катушками в разных цепях двигателей, реле торможения РТ. При пуске используется два вращения вала РК на последовательном соединении в одном направлении — от позиции 1 до позиции 12А — и на параллельном, после перевода группового переключателя /7Я на позицию параллельного соединения, в обратном направлении — от позиции 12А до позиции 1.  [c.439]

Реле РТ служит для ограничения максимального тока генератора при параллельном соединении двух групп двигателей. Реле имеет сериесную катушку, включённую в цепь первой группы тяговых двигателей, и вибрационную катушку, включённую последовательно с подвижным контактом. При нормальных нагрузках генератора подвижной контакт под действием пружины замкнут с верхним неподвижным. При этом сопротивление С12 вклю-  [c.584]

Оказывается, далеко не для всякого соединения элементов контура существуют условия отступления от монотонности ReZ или Rey. Для ряда цепей отсутствуют условия проявления эффекта Зоммерфельда. Эти условия будут неодинаковыми для силового и кинематического возбуждения. Для последнего активное сопротивление Re У((о) растет монотонно, если цепь содержит последовательное (в электрическом аналоге) включение активного сопротивления, и, наоборот, для силового возбуждения монотонность ReF( o) сохраняется при наличии в цепи параллельного активного звена.  [c.18]

Рычажная кинематическая цепь имеет степень подвижности, равную единице. Если при этом в некоторой зубчатой кинематической цепи требуется осуществить заданный закон неравномерного движения ведомого зубчатого колеса, то в параллельном соединении таких зубчатой и рычажной кинематических цепей одно или несколько зубчатых колес должны быть жестко связаны со звеньями рычажной кинематической цепи так, чтобы в полученном зубчато-рычажном механизме степень подвижности была также равна единице. Характер закона движения определяется как типом обеих кинематических цепей, так и способом их параллельного соединения. Образовавшийся зубчато-рычажный механизм имеет только дополнительную зубчатую цепь, и отделение любого количества ведомых зубчатых колес этой цепи не 4  [c.4]

Следует также остановиться на вопросе создания схемы автоматического нагружения исследуемых гидропередач при параллельном соединении ТГ и Г2 и, следовательно, работе без потерь энергии в сопротивлении. Указанная схема возможна при применении электромашинного усилителя, автоматически регулирующего возбуждение генератора Г2 (рис. 11). Обмотка возбуждения генератора Г2 включается в цепь якоря ЭМУ, имеющего три обмотки управления. На задающую обмотку ОУ-1 подается напряжение от постороннего источника. Ток в обмотку управления ОУ-2 подается от шунта Ш, установленного в якорной цепи ТГ и Г2, причем в цепи обмотки управления устанавливается вентиль ВП и потенциометр П. Третья обмотка ОУ-3 подключена ко вторичной обмотке стабили-  [c. 24]

МИ тиристорами в тиристорном блоке VS осуществляется с помощью блока фазового управления (БФУ), который, в свою очередь, связан с блоком согласования (БС). Режим работы БС зависит от значения силы сварочного тока, установленного с помощью блока задания (БЗ), и текущего значения сварочного тока, поступающего от сварочной дуги через коммутатор S и дроссели L. В случае рассогласования данных значений БС вносит коррективы в работу БФУ, стабилизируя силу тока около заданного значения. Данная схема, позволяющая использовать маломощные тиристоры в первичной цепи без их параллельного соединения, эффективна для сварки при силе тока более 1 кА.  [c.130]

На переходной позиции Х2 замыкаются контакты Q2-6, Q2-7, Q2-l, Р2-2, Q2-3, р2-8 группового переключателя Q2 и собираются цепи параллельного соединения тяговых двигателей с включенными в их обмотки резисторами К1…+К6, К7…+К12, К14… К19. Тем самым заканчивается переход с СП- на П — соединение тяговых двигателей (рис. 222). При перемещении главной рукоятки контроллера машиниста с 36-й позиции на 46-ю переключаются реостатные контакторы (см. схему секвенции, Приложение 2). На ходовой безреостатной позиции 46, как и на 20-й и 35-й, перемещением тормозной рукоятки контроллера машиниста осуществляют режим ослабления возбуждения тяговых двигателей четырьмя ступенями возбуждения.При обратном переводе главной рукоятки с 46-й на 35-ю позицию вал переключателя Q2 поворачивается с параллельного соединения двигателей на последовательно-параллельное. На переходной позиции Х2 размыкаются его контакты Q2-l, Q2-2, Q2-3, Q2-  [c.285]

При включенном элементе 41-42 и диоде VI21 цепь также соединяется с корпусом и включаются контакторы К41, К42. Включением контакторов К2, КЗ, К41, К42 подготовляется цепь параллельного соединения ветвей пусковых резисторов для перехода с С — на СП-соединение ТЭД. В цепях катушек реостатных контакторов включены разделительные диоды У158-У163, которые исключают возможность образования вредных контуров.  [c.303]

При параллельном соединении проводников 1, 2, 3 (рис. 151) их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока. При этом напряжение и на всех проводниках одинаково, а сила тока I в не-разветвленной цепи равна сумме сил токов во всех параллельно включенных проводниках. Для трех параллельно включенных проводников сопротивлениями Ru Ri и Л,1 на основании закона Ома для участка цепи аапишем  [c.149]

При решении задачи используем формулы параллельного соединения напряжение на шунте и ампер- .1стре имеет одно и то же значение U, а сила тока I в неразветвленной цепи равна сумме сил токов 1 через амперметр и через шунт =  [c.207]

Такие цени были подробно разобраны Лауэ [108 , На примере цени, нзо-браженной на фиг. 9, проиллюстрируем метод анализа. Рассматриваемая цепь состоит из двух параллельно соединенных катушек с самоиндукциями  [c.620]

Пользуясь табл. 6, построение электрической модели-аналога механической системы можно осуществить без построения математической модели путем замещения всех двухполюсников механической цепи соответстующими им двухполюсниками электрической цепи по первой или второй системам электромеханических аналогий последовательным или параллельным соединениями.  [c.216]

Сварные стыковые соединения обеспечивают гораздо меньшее продольное сопротивление ходовых рельсов, чем обычно применявшиеся прежде стыки с рельсовыми накладками. При сварных стыках продольные межстыковые соединители не нужны. Однако закорачивание стрелок и крестовин обязательно во всех случаях. Кроме того, рельсы однопутной линии по крайней мере через каждые 125 м, а рельсы двухпутных и многопутных линий по крайней мере через каждые 250 м должны быть соединены между собой поперечными межрельсовымн и междупутными соединителями (перемычками). Исключение из этого правила допускается при изолированных рельсах и при использовании рельсов как элемента токовой цепи в системах сигнализации. Поперечные межрельсовые перемычки должны уменьшать неблагоприятные последствия в случае поломки рельсов. Перемычки между путями на двухпутных и многопутных линиях к тому же способствуют значительному уменьшению разности потенциалов в рельсовой сети также и при нормальной эксплуатации, поскольку обратный ток от какого-либо поезда может распределяться между несколькими параллельно соединенными рельсовыми нитками.  [c.316]

В отличие от однопоточных приводов динамика сумматорных определяется не столько внешними возмуш ениями, сколько внутренними факторами циклическими ошибками зубчатых колес, состоянием зазоров в ветвях привода, неодновременностью срабатывания тормозов, асимметрией характеристик демпферов и амортизаторов, различием в характеристиках моментов злектро-двигателей и тормозов. Суш,ественное влияние на динамику и равномерность распределения нагрузок по ветвям привода оказывает способ соединения якорных цепей двигателей. При последовательном соединении обеспечивается полное выравнивание статических нагрузок, но вместе с тем резко уменьшается демпфирующая способность двигателей, вследствие чего динамические нагрузки возрастают. При параллельном соединении демпфирующая способность привода максимальна, однако из-за асимметрии параметров электрических цепей имеет место значительная статическая неравномерность распределения нагрузок.  [c.112]

В такой схеме умножитель и параллельное соединение сопротипления R и емкости С в его анодной цепи представляют собой измеритель скорости счета, параметры которого определялись способом, совершенно аналогичным описанному выше.  [c.132]

Параллельным будем называть соединение рычажной и зубчатой кинематических цепей, в котором зубчатые колеса располагаются на осях шарниров рычажной кинематической цепи, звенья которой обеспечивают постоянное межцентровое расстояние в каждой паре зубчатых колес. Ведущим звеном в таком механизме может быть звено первой или второй кинематической цепи или звено, принадлежащее обеим цепям одновременно. Механизмы второго типа, в которых осуществлено параллельное соединение рычажной и зубчатой кинематических цепей, а также механизмы, в которых число подвижных звеньев рычажной цепи больше единицы, будем называть зубчаторычажными. При последовательном соединении отключение зубчатой цепи от рычажной не изменяет степени подвижности последи . В параллельном соединении,  [c.3]

В рычажной кинематической цепи степень подвижности выше единицы и ее звенья имеют неопределенные движения. Параллельное соединение такой цепи с зубчатой кинематической цепью в том случае, когда одно или несколько зубчатых колес связаны жестко со звеньями рычажной кинематической цепи, обеспечивает полученному зубчато-рычажному механизму = 1, а звеньям рычажной кинематической цепи — определенные заданные законы движения или определенные и разнообразные траектории движения, описываемые их точками. При этом характер закона движения, или траектории, определяется типом обеих кинематических цепей и способом их параллельного соединения. В таком зубчато-рычажном механизме всегда можно выделить из сложной зубчатой кинематической цепи ту зубчатую цепь, которая превращает рычажную цепь в механизм с одной степенью подвижности. Эту цепь и колеса, ее образующие, будем далее называть основными. Зубчатую кинематическую цепь, приводимую в движение от основной и не влияющую на степень подвижности рычажной цепи, будем называть дополнительной. Отсоединение от зубчато-рычажного механизма зубчатых колес дополнительной цепи не изменяет степени подвижности зубчато-рычажного механизма. Отсоединение от него зубчатых колес основной цепи изменяет степень подвижности рычажной цепи и зубчаторычажного механизма в целом.  [c.4]

Рассмотрим некоторые примеры применения зубчаторычажных механизмов, в которых параллельное соединение рычажной и зубчатой кинематических цепей обеспечивает степень подвижности, равную единице, в рычажной цепи, звенья которой не связаны между собой зубчатыми колесами и имеют неопределенные движения. Сюда следует отнести пятизвенники, шестизвенники и другие многозвенные замкнутые, а также незамкнутые рычажные цепи. Одни из этих зубчато-рычажных механизмов удобно использовать для воспроизведения траекторий некоторыми точками их рычажных звеньев, а другие — для обеспечения заданного закона движения.  [c.11]

В четвертую группу входят механизмы, в основе которых лежит кривошипно-ползунный механизм. Сюда относятся зубчато-рычажные кривошипно-ползунные восьми-, семи-, шести-, пяти- и четырехзвенники, например, механизмы № 31 [1771, № 32 [4, 27, 73, 127, 131 ]. В пятую группу входят зубчато-рычажные кулисные механизмы № 33 [27, 52, 68, 69], № 34 [3, 19, 691, № 35 [6, 27], в основе которых лежат кривошипно-кулисные механизмы. В шестую группу включены зубчато-рычажные червячные механизмы [3]. Зубчато-рычажные механизмы № 37, № 38, № 39 с незамкнутой рычажной кинематической цепью составляют седьмую группу. Механизмы № 40, № 41, № 42, представляющие параллельное соединение зубчато-рычажных четырех- и пятизвенников и обычных планетарных механизмов, входят в восьмую группу. В девятую группу включены механизмы, образованные последовательным и параллельным соединением планетарных и зубчато-рычажных кулисных механизмов. В десятую группу входят механизмы, представляющие последовательное соединение зубчато-рычажных и рычажных механизмов [4, 17]. В одиннадцатую группу включены комбинации зубчато-рычажных механизмов с муфтой свободного хода [22, 23, 63, 64]. Двенадцатую группу составляют комбинации зубчато-рычажного механизма с муфтой Ольдгема. Тринадцатая группа включает в себя регулируемые зубчато-рычажные механизмы. В четырнадцатую группу входят зубчато-рычажные механизмы с неполными зубчатыми колесами [66]. Пятнадцатая группа состоит из пространственных зубчато-рычажных механизмов, в основе которых лежит сферический четырех-звенник. К подгруппе а относятся зубчато-рычажные механизмы № 49, № 50, № 51 [103, 113, 114], № 52, у которых два шарнира несут конические зубчатые колеса. К подгруппе б — зубчато-рычажные механизмы, у которых три шарнира несут зубчатые колеса. К подгруппе в — зубчато-рычажные механизмы, у которых четыре шарнира несут зубчатые колеса. Эти механизмы названы соответственно двух-, трех- и четырехколесными сферическими четырехзвенниками. Пространственные зубчато-рычажные 20  [c.20]

В технике важное значение имеют токовые цепи, состоящие из последовательных и параллельных соединений тонких проводников (называемых линейными по их геом. признакам) со включёнными сосредоточенными элементами ёмкостями, сопротивлениями, транзисторами, переключателями и т. п. Иногда говорят о сильноточных и слаботочных системах в зависимости от назначения соответствующих устройств—передачи (преобразования) больп1их энергий или переработки информации. Распределение Э.т. в линейных цепях подчинены Кирхгофа правилам. При отсутствии нелинейных элементов справедливы взаимности принцип и различные его разновидности.  [c.515]

Принцип суперпозиции. Для механической цепи, состоящей из линейных двухполюсников и имеющей несколько источников сил или кинематических величин, результат воздействия всех источников может быть получен как сумма результатов воздействия каждого из источников в отдельности, при этом остальные источники должны быть заменены двухполюсниками, имеющими динамические параметры заменяемых источников. Прямые динамические параметры идеального источника силы равны нулю, а обратные — бесконечности. У идеального источника кинематической величины прямые динамические параметры равны бесконечности, а обратные — нулю. В силу конечной отдаваемой мощности реальных источников значения динамических параметров лежат между указанными предельными. Реальный источник силы при отсутстйии создаваемой им силы может оказывать сопротивление Движению, поэтому его изображают в виде параллельного соединения идеального источника силы и некоторого пассивного двухполюсника (рис. 18, а). Реальный источник кинематической величины при отсутствии создаваемого им движения может допускать относительное перемещение полюсов, поэтому его изображают в виде последовательного соединения идеального источника и некоторого пассивного двухполюсника с конечными динамическими параметрами (рис. 18, б).  [c.53]

Часто задачей анализа является определение воспринимаемых сил и кинематических величин только для нескольких элементов и узлов цепи. В этом случае сложная цепь, состоящая из большого числа пассивных двухполюсников, может быть упрощена путем замены ненужных последовательно и параллельно соединенных двухполюсников эквивалентными им в соответствии с правилами, задаваемыми уравнениями (37) — (40). Полученные после упрощения цепи называют эквивалентными. Комплексные параметры эквивалентного двухполюсника для любой частоты представляют собой комплексные числа, вещественной части которых можно сопоставить некоторый диссипативный элемент, а мнимой — упругий или инерционный, включаемые параллельно для прямых параметров и последовательно — для обратных. Когда задачей анализа цепи является определение сил и кинематических величин только для одного двухполюсника — нагрузки, сложную цепь можно привести к эквивалентным источникам с использованием теорем Тевенина и Нортона, как это показано в приведенных ниже примерах.  [c.54]

По виду соединения звеньев, кинематических цепей, расположению приводов различают последовательное соединение звеньев (незамкнутая кинематическая тхепь) с замыканием каждой пары звеньев приводным устройством, с размещением одного привода на основании или на первом от основания подвижном звене, второго на первом или втором подвижном звене, третьего на втором или третьем подвижном звене и т. д. поачедовательно-параллельное соединение звеньев с размещением приводов на основании и (или) на основании и на подвижных звеньях параллельное соединение кинематических цепей с размещением приводов на основании и (или) на основании и на подвижных звеньях.  [c.590]

---

Параллельное соединение (информатика) — это… Что такое Параллельное соединение (информатика)?

В области телекоммуникаций и информатике параллельным соединением называют метод передачи нескольких сигналов с данными одновременно по нескольким параллельным каналам. Это принципиально отличается от последовательного соединения; это различие относится к одной из основных характеристик коммуникационного соединения.

Основное различие между параллельным и последовательным каналами связи заключается в количестве проводов или стекловолокон на физическом уровне, используемых для одновременной передачи данных устройством. Параллельное соединение предполагает более одного такого провода/волокна, помимо заземления. 8-битный параллельный канал передает восемь бит (или байт) одновременно. Последовательный канал будет передавать эти биты по одному за раз. Если оба канала работают на одной и той же тактовой частоте, то параллельный канал окажется в восемь раз быстрее. Параллельный канал в общем случае обладает дополнительными контрольными сигналами, такие как такт, для указания того, что данные переданы корректно, а также могут присутствовать еще и другие сигналы для установки соединения и направленного контроля передачи данных.

Примеры систем с параллельным соединением

Сравнение с последовательным соединением

До разработки высокоскоростных последовательных технологий выбор в пользу параллельных соединений вместо последовательных определялся следующими факторами:

• Скорость: На первый взгляд, скорость параллельного соединения равна числу бит, посылаемых за раз, составляющего битрейт каждого отдельного пути; удвоение числа передаваемых бит за раз удваивает скорость передачи данных. На практике, расфазировка синхронизирующих импульсов снижает скорость каждого соединения до наименьшей скорости среди всех соединений.
• Длина кабеля: перекрёстные помехи создают интерференцию между параллельными линиями, и соответственно, данный эффект усиливается при увеличении длины коммуникационного соединения. Это накладывает ограничение сверху на длину параллельного соединения, благодаря чему она получается короче, чем длина последовательного соединения.
• Сложность: Параллельные соединения легко реализуемы в оборудовании, что делает их весьма логичным выбором. Создание параллельного порта в компьютерной системе относительно простое, требуя лишь запор для копирования данных в шину передачи данных. В отличие от этого, большинство последовательных соединений должны быть сначала сконвертированы в параллельную форму при помощи универсального асинхронного приёмопередатчика (UART) перед тем, как они смогут напрямую подключиться к шине данных.

Снижение стоимости интегральных цепей в сочетании с растущими потребительскими требованиями к скорости и длине кабелей привело к тому, что предпочтение стало отдаваться последовательному соеднинению вместо параллельного; например, IEEE 1284 для принтерных разъемов и USB, Parallel ATA и Serial ATA, SCSI и FireWire.

С другой стороны, появилась потребность в параллельных соединениях в области радиосоединения. Вместо передачи одного бита за раз (как в коде Морзе и Двоичная фазовая манипуляция), распространенные механизмы соединений, как например, фазовая манипуляция, импульсная модуляция и MIMO, посылают несколько бит одновременно. (Каждая такая группа бит называется «символом»). Каждый механизм может быть расширен для отправки байта целиком за раз (256-QAM). Более современные механизмы, такие как OFDM, используются в ADSL для передачи более 224 бит в параллельном режиме, а также в DVB-T для передачи более 6048 бит в параллельном режиме.

Примечания

См. также

Ссылки

Применение последовательного и параллельного соединения проводников. Сопротивление последовательное и параллельное соединение, соединения проводников

Содержание:

Во всех электрических схемах используются резисторы, представляющие собой элементы, с точно установленным значением сопротивления. Благодаря специфическим качествам этих устройств, становится возможной регулировка напряжения и силы тока на любых участках схемы. Данные свойства лежат в основе работы практически всех электронных приборов и оборудования. Так, напряжение при параллельном и последовательном соединении резисторов будет отличаться. Поэтому каждый вид соединения может применяться только в определенных условиях, чтобы та или иная электрическая схема могла в полном объеме выполнять свои функции.

Напряжение при последовательном соединении

При последовательном соединении два резистора и более соединяются в общую цепь таким образом, что каждый из них имеет контакт с другим устройством только в одной точке. Иначе говоря, конец первого резистора соединяется с началом второго, а конец второго — с началом третьего и т.д.

Особенностью данной схемы является прохождение через все подключенные резисторы одного и того же значения электрического тока. С возрастанием количества элементов на рассматриваемом участке цепи, течение электрического тока становится все более затрудненным. Это происходит из-за увеличения общего сопротивления резисторов при их последовательном соединении. Данное свойство отражается формулой: R общ = R 1 + R 2 .

Распределение напряжения, в соответствии с законом Ома, осуществляется на каждый резистор по формуле: V Rn = I Rn x R n . Таким образом, при увеличении сопротивления резистора, возрастает и падающее на него напряжение.

Напряжение при параллельном соединении

При параллельном соединении, включение резисторов в электрическую цепь выполняется таким образом, что все элементы сопротивлений подключаются друг к другу сразу обоими контактами. Одна точка, представляющая собой электрический узел, может соединять одновременно несколько резисторов.

Такое соединение предполагает течение отдельного тока в каждом резисторе. Сила этого тока находится в обратно пропорциональной . В результате, происходит увеличение общей проводимости данного участка цепи, при общем уменьшении сопротивления. В случае параллельного соединения резисторов с различным сопротивлением, значение общего сопротивления на этом участке всегда будет ниже самого маленького сопротивления отдельно взятого резистора.

На представленной схеме, напряжение между точками А и В представляет собой не только общее напряжение для всего участка, но и напряжение, поступающее к каждому отдельно взятому резистору. Таким образом, в случае параллельного соединения, напряжение, подаваемое ко всем резисторам, будет одинаковым.

В результате, напряжение при параллельном и последовательном соединении будет отличаться в каждом случае. Благодаря этому свойству, имеется реальная возможность отрегулировать данную величину на любом участке цепи.

Параллельные соединения резисторов, формула расчёта которых выводится из закона Ома и правил Кирхгофа, являются наиболее распространённым типом включения элементов в электрическую цепь. При параллельном соединении проводников два или несколько элементов объединяются своими контактами с обеих из сторон соответственно. Подключение их к общей схеме осуществляется именно этими узловыми точками.

Gif?x15027″ alt=»Общий вид»>

Общий вид

Особенности включения

Включённые таким образом проводники нередко входят в состав сложных цепочек, содержащих, помимо этого, последовательное соединение отдельных участков.

Для такого включения типичны следующие особенности:

• Общее напряжение в каждой из ветвей будет иметь одно и то же значение;
• Протекающий в любом из сопротивлений электрический ток всегда обратно пропорционален величине их номинала.

В частном случае, когда все включённые в параллель резисторы имеют одинаковые номинальные значения, протекающие по ним «индивидуальные» токи также будут равны между собой.

Расчёт

Сопротивления ряда соединённых в параллель проводящих элементов определяются по общеизвестной форме расчёта, предполагающей сложение их проводимостей (обратных сопротивлению величин).

Протекающий в каждом из отдельных проводников ток в соответствие с законом Ома, может быть найден по формуле:

I= U/R (одного из резисторов).

После ознакомления с общими принципами обсчёта элементов сложных цепочек можно перейти к конкретным примерам решения задач данного класса.

Типичные подключения

Пример №1

Нередко для решения стоящей перед конструктором задачи требуется путём объединения нескольких элементов получить в итоге конкретное сопротивление. При рассмотрении простейшего варианта такого решения допустим, что общее сопротивление цепочки из нескольких элементов должно составлять 8 Ом. Этот пример нуждается в отдельном рассмотрении по той простой причине, что в стандартном ряду сопротивлений номинал в 8 Ом отсутствует (есть только 7,5 и 8,2 Ом).

Решение этой простейшей задачи удаётся получить за счёт соединения двух одинаковых элементов с сопротивлениями по 16 Ом каждое (такие номиналы в резистивном ряду существуют). Согласно приводимой выше формуле общее сопротивление цепочки в этом случае вычисляется очень просто.

Из неё следует:

16х16/32=8 (Ом), то есть как раз столько, сколько требовалось получить.

Таким сравнительно простым способом удаётся решить задачу формирования общего сопротивления, равного 8-ми Омам.

Пример №2

В качестве ещё одного характерного примера образования требуемого сопротивления можно рассмотреть построение схемы, состоящей из 3-х резисторов.

Общее значение R такого включения может быть рассчитано по формуле последовательного и параллельного соединения в проводниках.

Gif?x15027″ alt=»Пример»>

В соответствии с указанными на картинке значениями номиналов, общее сопротивление цепочки будет равно:

1/R = 1/200+1/220+1/470 = 0,0117;

R=1/0,0117 = 85,67Ом.

В итоге находим суммарное сопротивление всей цепочки, получаемой при параллельном соединении трёх элементов с номинальными значениями 200, 240 и 470 Ом.

Важно! Указанный метод применим и при расчёте произвольного числа соединенных в параллель проводников или потребителей.

Также необходимо отметить, что при таком способе включения различных по величине элементов общее сопротивление будет меньше, чем у самого малого номинала.

Расчёт комбинированных схем

Рассмотренный метод может применяться и при расчёте сопротивления более сложных или комбинированных схем, состоящих из целого набора компонентов. Их иногда называют смешанными, поскольку при формировании цепочек используются сразу оба способа. Смешанное соединение резисторов представлено на размещенном ниже рисунке.

Gif?x15027″ alt=»Смешанная схема»>

Смешанная схема

Для упрощения расчета сначала разбиваем все резисторы по типу включения на две самостоятельные группы. Одна из них представляет собой последовательное соединение, а вторая – имеет вид подключения параллельного типа.

Из приведённой схемы видно, что элементы R2 и R3 соединяются последовательно (они объединены в группу 2), которая, в свою очередь, включена в параллель с резистором R1, принадлежащим группе 1.

В предыдущем конспекте был установлено, что сила тока в проводнике зависит от напряжения на его концах. Если в опыте менять проводники, оставляя напряжение на них неизменным, то можно показать, что при постоянном напряжении на концах проводника сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению. Объединив зависимость силы тока от напряжения и его зависимость от сопротивления проводника, можно записать: I = U/R . Этот закон, установленный экспериментально, называется закон Ома (для участка цепи).

Закон Ома для участка цепи : сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному к его концам напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Прежде всего закон всегда верен для твёрдых и жидких металлических проводников. А также для некоторых других веществ (как правило, твёрдых или жидких).

Потребители электрической энергии (лампочки, резисторы и пр.) могут по-разному соединяться друг с другом в электрической цепи. Д ва основных типа соединения проводников : последовательное и параллельное. А также есть еще два соединения, которые являются редкими: смешанное и мостовое.

Последовательное соединение проводников

При последовательном соединении проводников конец одного проводника соединится с началом другого проводника, а его конец — с началом третьего и т.д. Например, соединение электрических лампочек в ёлочной гирлянде. При последовательном соединении проводников ток проходит через все лампочки. При этом через поперечное сечение каждого проводника в единицу времени проходит одинаковый заряд. То есть заряд не скапливается ни в какой части проводника.

Поэтому при последовательном соединении проводников сила тока в любом участке цепи одинакова: I 1 = I 2 = I .

Общее сопротивление последовательно соединённых проводников равно сумме их сопротивлений : R 1 + R 2 = R . Потому что при последовательном соединении проводников их общая длина увеличивается. Она больше, чем длина каждого отдельного проводника, соответственно увеличивается и сопротивление проводников.

По закону Ома напряжение на каждом проводнике равно: U 1 = I* R 1 , U 2 = I*R 2 . В таком случае общее напряжение равно U = I ( R 1 + R 2) . Поскольку сила тока во всех проводниках одинакова, а общее сопротивление равно сумме сопротивлений проводников, то полное напряжение на последовательно соединённых проводниках равно сумме напряжений на каждом проводнике : U = U 1 + U 2 .

Из приведённых равенств следует, что последовательное соединение проводников используется в том случае, если напряжение, на которое рассчитаны потребители электрической энергии, меньше общего напряжения в цепи.

Для последовательного соединения проводников справедливы законы :

1) сила тока во всех проводниках одинакова; 2) напряжение на всём соединении равно сумме напряжений на отдельных проводниках; 3) сопротивление всего соединения равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Параллельное соединение проводников

Примером параллельного соединения проводников служит соединение потребителей электрической энергии в квартире. Так, электрические лампочки, чайник, утюг и пр. включаются параллельно.

При параллельном соединении проводников все проводники одним своим концом присоединяются к одной точке цепи. А вторым концом к другой точке цепи. Вольтметр, подключенный к этим точкам, покажет напряжение и на проводнике 1, и на проводнике 2. В таком случае напряжение на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же: U 1 = U 2 = U .

При параллельном соединении проводников электрическая цепь разветвляется. Поэтому часть общего заряда проходит через один проводник, а часть — через другой. Следовательно при параллельном соединении проводников сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме силы тока в отдельных проводниках: I = I 1 + I 2 .

В соответствии с законом Ома I = U/R, I 1 = U 1 /R 1 , I 2 = U 2 /R 2 . Отсюда следует: U/R = U 1 /R 1 + U 2 /R 2 , U = U 1 = U 2 , 1/R = 1/R 1 + 1/R 2 Величина, обратная общему сопротивлению параллельно соединенных проводников, равна сумме величин, обратных сопротивлению каждого проводника.

При параллельном соединении проводников их общее сопротивление меньше, чем сопротивление каждого проводника. Действительно, если параллельно соединены два проводника, имеющие одинаковое сопротивление г , то их общее сопротивление равно: R = г/2 . Это объясняется тем, что при параллельном соединении проводников как бы увеличивается площадь их поперечного сечения. В результате уменьшается сопротивление.

Из приведённых формул понятно, почему потребители электрической энергии включаются параллельно. Они все рассчитаны на определённое одинаковое напряжение, которое в квартирах равно 220 В. Зная сопротивление каждого потребителя, можно рассчитать силу тока в каждом из них. А также соответствие суммарной силы тока предельно допустимой силе тока.

Для параллельного соединения проводников справедливы законы:

1) напряжение на всех проводниках одинаково; 2) сила тока в месте соединения проводников равна сумме токов в отдельных проводниках; 3) величина, обратная сопротивлению всего соединения, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников.

Сопротивление проводников. Параллельное и последовательное соединение проводников.

Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношениюнапряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему . Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями импеданса и волнового сопротивления. Сопротивлением (резистором) также называют радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления.

Сопротивление (часто обозначается буквой R или r ) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как

R — сопротивление;

U — разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника;

I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов.

При последовательном соединении проводников (рис. 1.9.1) сила тока во всех проводниках одинакова:

По закону Ома, напряжения U 1 и U 2 на проводниках равны

При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Этот результат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.

При параллельном соединении (рис. 1.9.2) напряжения U 1 и U 2 на обоих проводниках одинаковы:

Этот результат следует из того, что в точках разветвления токов (узлы A и B ) в цепи постоянного тока не могут накапливаться заряды. Например, к узлу A за время Δt подтекает заряд I Δt , а утекает от узла за то же время заряд I 1 Δt + I 2 Δt . Следовательно,I = I 1 + I 2 .

Записывая на основании закона Ома

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

Этот результат справедлив для любого числа параллельно включенных проводников.

Формулы для последовательного и параллельного соединения проводников позволяют во многих случаях рассчитывать сопротивление сложной цепи, состоящей из многих резисторов. На рис. 1.9.3 приведен пример такой сложной цепи и указана последовательность вычислений.

Следует отметить, что далеко не все сложные цепи, состоящие из проводников с различными сопротивлениями, могут быть рассчитаны с помощью формул для последовательного и параллельного соединения. На рис. 1.9.4 приведен пример электрической цепи, которую нельзя рассчитать указанным выше методом.

При решении задач принято преобразовывать схему, так, чтобы она была как можно проще. Для этого применяют эквивалентные преобразования. Эквивалентными называют такие преобразования части схемы электрической цепи, при которых токи и напряжения в не преобразованной её части остаются неизменными.

Существует четыре основных вида соединения проводников: последовательное, параллельное, смешанное и мостовое.

Последовательное соединение

Последовательное соединение – это такое соединение, при котором сила тока на всем участке цепи одинакова. Ярким примером последовательного соединения является старая елочная гирлянда. Там лампочки подключены последовательно, друг за другом. Теперь представьте, одна лампочка перегорает, цепь нарушена и остальные лампочки гаснут. Выход из строя одного элемента, ведет за собой отключение всех остальных, это является существенным недостатком последовательного соединения.

При последовательном соединении сопротивления элементов суммируются.

Параллельное соединение

Параллельное соединение – это соединение, при котором напряжение на концах участка цепи одинаково. Параллельное соединение наиболее распространено, в основном потому, что все элементы находятся под одним напряжением, сила тока распределена по-разному и при выходе одного из элементов все остальные продолжают свою работу.

При параллельном соединении эквивалентное сопротивление находится как:

В случае двух параллельно соединенных резисторов

В случае трех параллельно подключенных резисторов:

Смешанное соединение

Смешанное соединение – соединение, которое является совокупностью последовательных и параллельных соединений. Для нахождения эквивалентного сопротивления нужно, “свернуть” схему поочередным преобразованием параллельных и последовательных участков цепи.

Сначала найдем эквивалентное сопротивление для параллельного участка цепи, а затем прибавим к нему оставшееся сопротивление R 3 . Следует понимать, что после преобразования эквивалентное сопротивление R 1 R 2 и резистор R 3 , соединены последовательно.

Итак, остается самое интересное и самое сложное соединение проводников.

Мостовая схема

Мостовая схема соединения представлена на рисунке ниже.

Для того чтобы свернуть мостовую схему, один из треугольников моста, заменяют эквивалентной звездой.

И находят сопротивления R 1 , R 2 и R 3 .

Последовательное и параллельное соединение проводников – УчМет

Урок физики по теме: «Параллельное и последовательное соединения проводников» (8-й класс, базовый курс)

ЦЕЛЬ: экспериментально изучить параллельное и последовательное соединения проводников в электрической цепи.

ЗАДАЧИ:

образовательная – рассмотреть различные способы соединения проводников, получить закономерности, связывающие величины при различных соединениях проводников, формировать навыки применения знаний на практике;
— развивающая – расширить познавательный интерес, развивать навыки и умения решения задач на использование полученных закономерностей;
— воспитательная – формировать интерес к предмету.

ОБОРУДОВАНИЕ: Физика электричество (виртуальная лаборатория)

ЭПИГРАФ:

Эксперимент — истинный посредник между человеком и природой.

Л. да Винчи

Исследуй все, пусть для тебя на первом месте будет разум; предоставь ему руководить собой.

Пифагор

ЛИТЕРАТУРА:

1. Перышкин А.В., Физика: учебник для 8-го класса средней школы, М., изд. Дрофа, 2003

2. Методика преподавания физики в 6–7 классах, под ред. А.В.Усовой

3. Перышкин А.В. и др. “Преподавание физики в 6–7 классах средней школы”

ХОД УРОКА

I. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

На сегодняшнем уроке мы с Вами будем исследовать соединения проводников и делать для себя маленькие открытия. Пусть помогут нам слова Л. Да Винче «Эксперимент — истинный посредник между человеком и природой.» и Пифагора «Исследуй все, пусть для тебя на первом месте будет разум; предоставь ему руководить собой.»

II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Итак, на прошлых занятиях мы с вами познакомились с такими электрическими величинами, как сила тока, напряжение, сопротивление, познакомились с приборами для измерения силы тока и напряжения; экспериментально установили закон Ома для участка цепи, а также научились собирать простейшую электрическую цепь, которая состояла из:

В этой цепи мы использовали лишь один потребитель электрической энергии – электрическую лампочку. Но на практике такие электрические цепи встречаются редко.

Перед Вами лежат электрические цепи состоящие из большого числа потребителей электроэнергии, причем они по разному соединены между собой.

Мы с вами уже встречались с разными способами соединения проводников в электрической цепи, но сегодня на уроке мы изучим и исследуем эти соединения более подробно.

Последовательное соединение – соединение, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго – с началом третьего и т.д.

Параллельное соединение – соединение, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке цепи, а их концы к другой.

Теперь мы с Вами экспериментальным путем исследуем как ведет себя сила тока, напряжение, сопротивление.

Учащиеся выполняют эксперимент по группам.

После заполняется таблица на доске и в тетрадях:

Записав на доске все полученные выражения, вместе с учащимися проводим следующие аналогии между электрическим током и током воды в водопроводе и реке:

Аналогия 1

Сколько воды втекает в водопроводную трубу, столько и вытекает из неё, вода нигде не накаливается. Аналогично, при последовательном соединении проводников сила тока во всех участках цепи одинакова.

Аналогия 2

Поток воды в реке, встречая на своём пути препятствие, распределяется по двум направлениям, которые затем сходятся вместе. Аналогично сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.

Итог урока:

Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников?

С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: R = R₁ + R₂.

Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n последовательно соединённых одинаковых проводников? R = nR₁

Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при параллельном соединении проводников?

С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: , .

Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n параллельно соединённых одинаковых проводников? R =

PostgreSQL : Документация: 9.6: 15.3. Параллельные планы : Компания Postgres Professional

15.3. Параллельные планы

Так как каждый рабочий процесс выполняет параллельную часть плана до конца, нельзя просто взять обычный план запроса и запустить его в нескольких исполнителях. В этом случае все исполнители выдавали бы полные копии выходного набора результатов, так что запрос выполнится не быстрее, чем обычно, а его результаты могут быть некорректными. Вместо этого параллельной частью плана должно быть то, что для оптимизатора представляется как частичный план; то есть такой план, при выполнении которого в отдельном процессе будет получено только подмножество выходных строк, а каждая требующаяся строка результата будет гарантированно выдана ровно одним из сотрудничающих процессов.

15.3.1. Параллельные сканирования

В настоящее время единственным вариантом сканирования, адаптированным для работы в параллельном режиме, является последовательное сканирование. Таким образом, целевая таблица в параллельном плане всегда будет сканироваться узлом Parallel Seq Scan. Блоки отношения разделяются между сотрудничающими процессами и выдаются им по одному, так что доступ к отношению остаётся последовательным. Каждый отдельный процесс сначала посещает все кортежи на назначенной ему странице, и только затем переходит к новой.

15.3.2. Параллельные соединения

Целевая таблица может соединяться с одной или несколькими другими таблицами с использованием вложенных циклов или соединений по хешу. Внутренней стороной соединения может быть любой вид не параллельного плана, который в остальном поддерживается планировщиком, при условии, что он безопасен для выполнения в параллельном исполнителе. Например, это может быть сканирование индекса, при котором находится значение, взятое из внешней стороны соединения. Каждый рабочий процесс будет выполнять внутреннюю сторону соединения в полном объёме, что для соединения по хешу означает, что в каждом рабочем процессе будет строиться одна и та же хеш-таблица.

15.3.3. Параллельное агрегирование

PostgreSQL поддерживает параллельное агрегирование, выполняя агрегирование в два этапа. Сначала каждый процесс, задействованный в параллельной части запроса, выполняет шаг агрегирования, выдавая частичный результат для каждой известной ему группы. В плане это отражает узел Partial Aggregate. Затем эти промежуточные результаты передаются ведущему через узел Gather. И наконец, ведущий заново агрегирует результаты всех рабочих процессов, чтобы получить окончательный результат. Это отражает в плане узел Finalize Aggregate.

Так как узел Finalize Aggregate выполняется в ведущем процессе, запросы, выдающие достаточно большое количество групп по отношению к числу входных строк, будут расцениваться планировщиком как менее предпочтительные. Например, в худшем случае количество групп, выявленных узлом Finalize Aggregate, может равняться числу входных строк, обработанных всеми рабочими процессами на этапе Partial Aggregate. Очевидно, что в такой ситуации использование параллельного агрегирования не даст никакого выигрыша производительности. Планировщик запросов учитывает это в процессе планирования, так что выбор параллельного агрегирования в подобных случаях очень маловероятен.

Параллельное агрегирование поддерживается не во всех случаях. Чтобы оно поддерживалось, агрегатная функция должна быть безопасной для распараллеливания и должна иметь комбинирующую функцию. Если переходное состояние агрегатной функции имеет тип internal, она должна также иметь функции сериализации и десериализации. За подробностями обратитесь к CREATE AGGREGATE. Параллельное агрегирование не поддерживается, если вызов агрегатной функции содержит предложение DISTINCT или ORDER BY. Также оно не поддерживается для сортирующих агрегатов или когда запрос включает предложение GROUPING SETS. Оно может использоваться только когда все соединения, задействованные в запросе, также входят в параллельную часть плана.

15.3.4. Советы по параллельным планам

Если для запроса ожидается параллельный план, но такой план не строится, можно попытаться уменьшить parallel_setup_cost или parallel_tuple_cost. Разумеется, этот план может оказаться медленнее последовательного плана, предпочитаемого планировщиком, но не всегда. Если вы не получаете параллельный план даже с очень маленькими значениями этих параметров (например, сбросив оба их в ноль), может быть какая-то веская причина тому, что планировщик запросов не может построить параллельный план для вашего запроса. За информацией о возможных причинах обратитесь к Разделу 15.2 и Разделу 15.4.

Когда выполняется параллельный план, вы можете применить EXPLAIN (ANALYZE, VERBOSE), чтобы просмотреть статистику по каждому узлу плана в разрезе рабочих процессов. Это может помочь определить, равномерно ли распределяется работа между всеми узлами плана, и на более общем уровне понимать характеристики производительности плана.

5.1: Что такое «последовательные» и «параллельные» схемы?

Серия

и параллельные схемы

Существует два основных способа соединения более двух компонентов схемы: серии и параллельно . Сначала пример последовательной схемы:

Здесь у нас есть три резистора (с маркировкой R ₁ , R ₂ и R ₃ ), соединенных длинной цепочкой от одного вывода аккумулятора к другому. (Следует отметить, что нижний индекс — эти маленькие числа в правом нижнем углу буквы «R» — не связаны со значениями резистора в омах.Они служат только для того, чтобы отличить один резистор от другого.) Определяющей характеристикой последовательной цепи является то, что существует только один путь для прохождения электронов. В этой цепи электроны движутся против часовой стрелки, от точки 4 к точке 3, от точки 2 к точке 1 и обратно до 4.

Теперь давайте посмотрим на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

Опять же, у нас есть три резистора, но на этот раз они образуют более одного непрерывного пути для прохождения электронов.Есть один путь от 8 к 7, от 2 к 1 и снова к 8. Еще один — от 8 до 7, от 6 до 3, до 2, до 1 и снова до 8. И затем есть третий путь от 8 до 7 до 6 до 5 до 4 до 3 до 2 к 1 и снова обратно к 8. Каждый отдельный путь (через _{рэндов 1} , _{рэндов 2} и _{рэндов 3} ) называется ветвью .

Определяющей характеристикой параллельной цепи является то, что все компоненты подключены между одним и тем же набором электрически общих точек. Глядя на схематическую диаграмму, мы видим, что все точки 1, 2, 3 и 4 электрически общие.То же самое с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также батарея подключены между этими двумя наборами точек.

И, конечно же, сложность не ограничивается простыми последовательностями и параллелями! У нас также могут быть цепи, которые представляют собой комбинацию последовательной и параллельной цепи:

В этой схеме у нас есть два контура для прохождения электронов: один от 6 до 5, до 2, до 1 и снова обратно к 6, а другой от 6 до 5, до 4, до 3, до 2, до 1 и снова обратно до 6.Обратите внимание, как оба пути тока проходят через R ₁ (от точки 2 до точки 1). В этой конфигурации мы бы сказали, что R ₂ и R ₃ параллельны друг другу, а R ₁ — последовательно с параллельной комбинацией R ₂ и R ₃ .

Это всего лишь предварительный обзор того, что будет в будущем. Не волнуйся! Мы рассмотрим все эти схемы подробно, по очереди!

Изучите основные идеи последовательного и параллельного подключения

Основная идея «последовательного» соединения заключается в том, что компоненты соединяются встык в линию, образуя единый путь для прохождения электронов:

С другой стороны, основная идея «параллельного» подключения состоит в том, что все компоненты подключаются через выводы друг друга.В чисто параллельной схеме никогда не может быть более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько компонентов подключено. Есть много путей для прохождения электронов, но только одно напряжение на всех компонентах:

Конфигурации последовательных и параллельных резисторов

имеют очень разные электрические свойства. В следующих разделах мы рассмотрим свойства каждой конфигурации.

4.4. Параллельные соединения — HTTP: полное руководство [Книга]

Как мы упоминали ранее, браузер мог наивно обрабатывать каждый встроенный объект последовательно, полностью запрашивая исходную HTML-страницу, а затем первую встроенную объект, затем второй внедренный объект и т. д.Но это слишком медленно!

HTTP позволяет клиентам открывать несколько подключений и выполнять несколько Параллельные HTTP-транзакции, как показано на рисунке 4-11. В этом примере четыре встроенных изображения загружается параллельно, каждая транзакция получает свой собственный TCP связь. ^[]

Рисунок 4-11. Каждый компонент страницы включает отдельную HTTP-транзакцию

Параллельные соединения могут ускорить загрузку страниц

Составные страницы, состоящие из встроенных объекты могут загружаться быстрее, если они используют мертвое время и ограничения пропускной способности одного соединения.Задержки могут быть перекрываются, и если одно соединение не насыщает пропускная способность интернета клиента, неиспользованная пропускная способность можно выделить под загрузку дополнительных объектов.

На рисунке 4-12 показана временная шкала для параллельной соединений, что значительно быстрее, чем на рис. 4-10. Включающая HTML-страница загружается первой, а тогда остальные три транзакции обрабатываются одновременно, каждый со своей связью. ^[] Поскольку изображения загружены параллельно, задержки подключения перекрываются.

Рисунок 4-12. Четыре транзакции (параллельные)

Параллельные соединения не всегда быстрее

Несмотря на то, что параллельные соединения могут быть быстрее, они все же не всегда быстрее. Когда пропускная способность сети клиента недостаточна (например, браузер, подключенный к Интернету через модем 28,8 Кбит / с), большая часть время может быть потрачено только на передачу данных. В этой ситуации одна транзакция HTTP с быстрым сервером может легко потреблять все доступная пропускная способность модема.Если в параллельно, каждый объект будет просто конкурировать за эту ограниченную полосу пропускания, поэтому каждый объект будет загружаться пропорционально медленнее, почти или совсем не давая преимущество в производительности. ^[]

Кроме того, большое количество открытых соединений может потреблять много памяти. и сами вызывают проблемы с производительностью. Сложные веб-страницы могут иметь десятки или сотни встроенных объектов. Клиенты могут открывать сотни подключений, но немногие веб-серверы захотят что, поскольку они часто обрабатывают запросы многих других пользователей в то же время.Сотня одновременных пользователей, каждый открывает 100 соединений, возложит на сервер бремя 10 000 соединений. Это может вызвать значительное замедление работы сервера. Такая же ситуация верно для высоконагруженных прокси.

На практике браузеры используют параллельные соединения, но они ограничивают общее количество параллельных подключений к небольшому количеству (часто четыре). Серверы могут закрывать лишние соединения из конкретный клиент.

Параллельные соединения могут казаться быстрее

Хорошо, поэтому параллельные соединения не всегда заставляют страницы загружаться быстрее.Но даже если на самом деле они не ускоряют передачу страниц, так как как мы уже говорили ранее, параллельные подключения часто заставляют пользователей чувствуют , что страница загружается быстрее, потому что они может видеть прогресс при появлении нескольких объектов-компонентов на экране параллельно. ^[] Люди воспринимают, что веб-страницы загружается быстрее, если на всем протяжении экран, даже если секундомер действительно показывает общую страницу время загрузки будет медленнее!

Параллельные цепи — базовое электричество

Параллельная схема, вероятно, является наиболее распространенным типом схемы, с которой вы столкнетесь.Нагрузки в системах распределения электроэнергии в большинстве случаев так или иначе подключаются параллельно друг другу.

Построение параллельной цепи

Параллельная цепь создается путем соединения клемм всех отдельных устройств нагрузки так, чтобы на каждом компоненте появлялось одинаковое значение напряжения.

Рисунок 19. Параллельная схема

• Напряжение на каждой ветви одинаковое.
• Существует три отдельных пути (ответвления) для прохождения тока, каждый из которых покидает отрицательную клемму и возвращается к положительной клемме.

В отличие от последовательной цепи, ток все еще течет к остальным устройствам в цепи, если какая-либо одна ветвь или компонент в параллельной цепи разомкнута.

Три закона параллельной цепи

Существует три основных соотношения, касающихся напряжения, тока и сопротивления во всех параллельных цепях.

Напряжение

В параллельной цепи каждый нагрузочный резистор действует как независимая ответвленная цепь, и поэтому каждая ветвь «видит» все напряжение источника питания.

Общее напряжение параллельной цепи имеет то же значение, что и напряжение на каждой ветви.

Это отношение может быть выражено как:

ET = E1 = E2 = E3…

Рисунок 20. Ток в параллельной цепи

В приведенной выше схеме напряжение в каждой ветви составляет 120 В.

Текущий

Параллельная цепь имеет более одного пути прохождения тока. Количество путей тока определяется количеством резисторов нагрузки, подключенных параллельно.

Полный ток в параллельной цепи — это сумма токов отдельных ветвей.

Это соотношение в параллельной цепи выражается как:

IT = I1 + I2 + I3…

Чтобы вычислить общий ток, необходимо сначала определить токи отдельных ответвлений, используя закон Ома:

I1 = 120 В / 20 Ом = 6 А

I2 = 120 В / 40 Ом = 3 А

I3 = 120 В / 60 Ом = 2 А

IT = 6 A + 3 A + 2 A = 11 A

Сопротивление

Чем больше сопротивлений подключается параллельно, тем меньше общее сопротивление цепи.

Общее сопротивление параллельной цепи всегда меньше любого из отдельных значений сопротивления.

Общее сопротивление обычно определяется с помощью обратного уравнения:

1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3…

Использование обратной кнопки калькулятора может упростить определение общего сопротивления.

Серия

и параллельные схемы в источниках питания

Фотоэлектрические модули и батареи являются строительными блоками системы.Хотя каждый модуль или батарея имеют номинальное напряжение или силу тока, их также можно соединить вместе, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

1. Цепи серии

Подключение проводов серии

выполняется между положительным (+) концом одного модуля и отрицательным (-) концом другого модуля. Когда нагрузки или источники питания подключаются последовательно, напряжение увеличивается. Последовательная проводка не увеличивает производимую силу тока. На изображении справа показаны два модуля, подключенных последовательно, что дает 24 В и 3 А.Цепи серии

можно также проиллюстрировать с помощью батареек для фонарей. Батареи фонарей часто подключаются последовательно для увеличения напряжения и питания лампы с более высоким напряжением, чем одна батарея могла бы питать в одиночку.

Вопрос: Каково результирующее напряжение при последовательном подключении четырех батарей 1,5 В постоянного тока?

Ответ: 6 вольт

2. Параллельные цепи

Параллельные проводные соединения выполняются от положительных (+) к положительным (+) клеммам и от отрицательных (-) к отрицательным (-) клеммам между модулями.Когда нагрузки или источники подключаются параллельно, токи складываются, а напряжение одинаково во всех частях цепи. Чтобы увеличить силу тока в системе, источники напряжения должны быть подключены параллельно. На изображении справа показаны фотоэлектрические модули, подключенные параллельно, чтобы получить систему на 12 В, 6 А. Обратите внимание, что параллельная проводка увеличивает производимый ток и не увеличивает напряжение.

Батареи также часто подключаются параллельно для увеличения общего количества ампер-часов, что увеличивает емкость накопителя и продлевает время работы.s

3. Последовательные и параллельные схемы

Системы могут использовать сочетание последовательной и параллельной проводки для получения требуемых значений напряжения и силы тока. На изображении справа показаны четыре модуля на 3 А, 12 В постоянного тока, подключенных последовательно и параллельно. Гирлянды из двух модулей соединены последовательно, увеличивая напряжение до 24 В. Каждая из этих струн подключается параллельно цепи, увеличивая силу тока до 6 ампер. В результате получилась система на 6 ампер и 24 В постоянного тока.

4. Последовательные и параллельные батареи

Преимущества параллельной схемы можно проиллюстрировать, наблюдая, как долго проработает фонарик, прежде чем батареи полностью разрядятся.Чтобы фонарик прослужил вдвое дольше, необходимо вдвое увеличить емкость аккумулятора.

На картинке слева последовательно добавлена ​​цепочка из четырех батарей параллельно другой цепочке из четырех батарей для увеличения емкости хранения (ампер-часов). Новая цепочка батарей подключается параллельно, что увеличивает доступные ампер-часы, тем самым добавляя дополнительную емкость и увеличивая время использования. Вторую цепочку нельзя было добавить последовательно, потому что общее напряжение будет 12 вольт, что несовместимо с 6-вольтовой лампой.

5. Высоковольтные фотоэлектрические массивы

До сих пор в этой главе мы обсуждали только входное напряжение до номинального 24 В. Сегодня для большинства инверторов с подключением к сети без батарей требуется вход постоянного тока высокого напряжения. Это входное окно обычно находится в диапазоне от 350 до 550 В постоянного тока. Из-за требований инвертора к входу высокого напряжения фотоэлектрические модули должны быть подключены последовательно, чтобы в достаточной степени увеличить напряжение.

6. Примеры и инструкции последовательного и параллельного подключения

1. Подключите фотоэлектрические модули (массив) последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

2. Рассчитайте общую мощность модуля для вольт и ампер.

3. Подключите массив к контроллеру заряда.

4. Подключите батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение в системе.

5. Рассчитайте общее напряжение аккумуляторной батареи и емкость ампер-часов.

6. Подключите аккумуляторную батарею к контроллеру заряда.

Источник : «ФОТОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ — Руководство по проектированию и установке» компании Solar Energy International.

Тренинг по сертификации солнечной энергии от профессиональных установщиков солнечной энергии

С 18 сертифицированными IREC-ISPQ инструкторами по солнечной фотоэлектрической системе и 24 сертифицированными специалистами по установке солнечных фотоэлектрических систем, сертифицированными NABCEP — больше, чем в любой другой учебной организации по солнечной энергии, — опытная команда Solar Energy International находится в авангарде образования в области возобновляемых источников энергии. Если вы ищете онлайн-обучение по солнечной энергии или личное лабораторное обучение для сдачи экзамена начального уровня NABCEP или сертификации установщика NABCEP, почему бы не получить свое образование от команды самых опытных специалистов по установке солнечных батарей в отрасли? Многие инструкторы SEI участвовали в самых известных солнечных установках в своих общинах в США и в развивающихся странах.

Чтобы начать свой путь солнечной тренировки сегодня с Solar Energy International, щелкните здесь.

Серия

и описание параллельных подключений

Введение

В этом разделе более подробно рассматривается последовательное, параллельное и последовательно-параллельное соединение. В цель этого раздела — объяснить, почему используются определенные соединения, как настроить желаемое соединение, а также выбор наиболее выгодного соединения на основе ваша ситуация.

Почему параллельно?

Строго параллельные соединения в основном используются в небольших, более простых системах и обычно с ШИМ-контроллеры, хотя они и есть исключения. Параллельное подключение панелей увеличит усилители и поддерживайте напряжение на том же уровне. Это часто используется в системах 12 В с несколькими панелями в качестве параллельная проводка панелей 12В позволяет сохранить возможности зарядки 12В.

Обратной стороной параллельных систем является то, что при большом токе трудно преодолевать большие расстояния. без использования очень толстых проводов. Системы мощностью до 1000 Вт могут выдавать более 50 ампер. что очень сложно перенести, особенно в системах, где у вас панелей больше 10 футов от вашего контроллера, и в этом случае вам придется перейти на 4 AWG или более толстый, который может быть дорого в долгосрочной перспективе.Кроме того, для параллельных систем требуется дополнительное оборудование, такое как соединители ответвлений. или коробку комбайнера.

Почему именно серия?

Строго последовательные соединения в основном используются в небольших системах с контроллером MPPT. Последовательное соединение панелей увеличит уровень напряжения и сохранит силу тока. В Причина, по которой последовательные соединения используются с контроллерами MPPT, заключается в том, что контроллеры MPPT фактически могут принимать более высокое входное напряжение и по-прежнему иметь возможность заряжать батареи 12 В или более.Контроллеры Renogy MPPT могут принимать входное напряжение 100 В. Преимущество серий в том, что их легко передача на большие расстояния. Например, у вас может быть 4 панели Renogy 100 Вт последовательно, запустите ее. 100 футов и используйте только тонкий провод 14-го калибра.

Обратной стороной серийных систем являются проблемы с затенением. Когда панели подключаются последовательно, все они смысл зависят друг от друга. Если одна панель затенена, это повлияет на всю строку.Это не будет происходят при параллельном подключении.

Почему последовательно-параллельный?

Панели солнечных батарей

обычно ограничены одним фактором — контроллером заряда. Контроллеры заряда предназначены только для приема определенной силы тока и напряжения. Часто для больших систем в чтобы оставаться в пределах этих параметров силы тока и напряжения, мы должны проявлять изобретательность и использовать последовательное параллельное соединение.Для этого соединения строка создается двумя или более панелями в серии. Затем необходимо создать равную строку и соединить ее параллельно. 4 панели последовательно должны быть параллельно с другими 4 панелями, включенными последовательно, иначе произойдет серьезная потеря мощности. Вы можете увидеть больше в пример ниже.

На самом деле нет недостатков в последовательно-параллельном подключении. Обычно они используются при необходимости и других варианты недоступны.

Как настроить вашу систему параллельно.

Параллельное соединение достигается соединением плюсов двух панелей вместе, а также негативы каждой панели вместе. Это можно сделать разными способами, но обычно для меньшие системы это будет использоваться через соединитель ответвления. Разветвитель имеет Y-образную форму и один имеет два входа для положительного, который меняется на один, а также два входа для отрицательного, что меняется на одного. См. Рисунок ниже.

Модель 2.4.1

Как вы можете видеть, у вас есть слот для отрицательной клеммы панели # 1 и отрицательной клеммы панель №2.А также положительные эквиваленты. Тогда отрицательный выход и положительный выход будут используется для подключения к контроллеру заряда через кабель фотоэлектрической солнечной батареи.

См. Диаграмму ниже.

Модель 2.4.2

Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть две солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 12 В.Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, — на 12 В, вам необходимо параллельное соединение. в вашей системе, чтобы напряжение оставалось неизменным. Рабочее напряжение составляет 18,9 В, а рабочий ток составляет 5,29 ампер. При параллельном подключении системы напряжение останется прежним, а токи увеличатся на количество параллельных панелей. В этом случае у вас есть 5,29 ампер x 2 = 10,58 ампер. Напряжение остается на уровне 18,9 Вольт.Чтобы проверить математику, вы можете сделать 10,58 ампер x 18,9 вольт = 199,96 ватт, или почти 200. Вт.

Как настроить вашу систему в серии

Последовательное соединение осуществляется путем соединения плюса одной панели с минусом другая панель вместе. При этом вам не потребуется никакого дополнительного оборудования, кроме выводов панели. предоставлена. См. Схему ниже.

Модель 2.4,3

Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть 2 солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 24 В. Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, — на 24 В, вам необходимо система повышения напряжения. В целях безопасности используйте напряжение холостого хода для расчета серии подключений, в данном случае 100-ваттная панель имеет 22.Обрыв цепи 5 Вольт, и 5,29 ампер. Связь последовательно будет 22,5 вольт x 2 = 45 вольт. Ампер останется на уровне 5,29. Причина, по которой мы используем open напряжение цепи — это мы должны учитывать максимальное входное напряжение контроллера заряда.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так что 18,9 вольт x 2 = 37,8 вольт.37,8 В x 5,29 А = 199,96 Вт, или почти 200 Вт.

Как настроить систему последовательно-параллельно

Последовательно-параллельное соединение выполняется как последовательным, так и параллельным соединением. Каждый раз, когда вы группируете панели в серию, будь то 2, 4, 10, 100 и т. Д., Это называется нить. Выполняя последовательно-параллельное соединение, вы, по сути, параллельно соединяете 2 или более равных струны вместе.

См. Диаграмму ниже

Модель 2.4.4

Как вы можете видеть, это последовательное параллельное соединение состоит из 2 цепочек по 4 панели. Струны параллельны вместе.

Давайте посмотрим на числовой пример этой диаграммы. Это в основном используется в нашем Renogy 40 Amp MPPT. Контроллер, так как он может принимать до 800 Вт мощности, но может принимать только 100 вольт, поэтому нельзя делать все последовательно.Параллельное соединение 8 панелей также приведет к слишком высокому сила тока.

В этом примере вы должны использовать напряжение холостого хода 22,5 В и рабочий ток 5,29 ампер. Создавая гирлянду из 4 панелей, у вас будет напряжение 22,5 Вольт x 4 = 90 Вольт, что ниже предела 100 В. Тогда при параллельном включении другой струны напряжение останется 90 вольт и ампер увеличатся вдвое, так что 5.29 ампер x 2 = 10,58 ампер.

* Имейте в виду, что обычно существует еще один фактор, который необходимо учитывать при выборе размеров для контроллера MPPT называется повышающим током. Об этом будет сказано в обвинении. раздел контроллера.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так 18.9 вольт x 4 = 75,6 вольт. 75,6 В x 10,58 А = 799,85 Вт, или почти 800 Вт.

Параллельные и последовательные видеосвязи:

Что такое параллельное и последовательное подключение? — Комплект батарейки VRUZEND DIY

Параллельное соединение и последовательное соединение — это две разные ориентации для соединения элементов батареи (или любой электроники, если на то пошло).

абсолютно важно, чтобы вы понимали разницу между параллельным и последовательным подключением. В противном случае вы можете попасть в опасную ситуацию: короткое замыкание аккумуляторных элементов и возгорание. Не волнуйтесь — параллельное и последовательное подключение очень просто понять. Как только вы узнаете, как они работают, вы будете точно знать, как избежать опасных сценариев и безопасно построить аккумулятор.

Параллельные соединения

Начнем с параллельных подключений.Параллельное соединение между элементами батареи — это соединение, при котором все положительные клеммы элементов соединены вместе, и все отрицательные клеммы также соединены вместе, но отдельно от положительных клемм.

На приведенной выше диаграмме показана одна ячейка, две ячейки, подключенные параллельно, и три ячейки, подключенные параллельно. Теоретически вы можете соединить бесконечное количество ячеек параллельно, просто выровняв ячейки и соединив вместе все их положительные выводы, а затем все их отрицательные выводы.

При параллельном подключении аккумуляторных элементов увеличивается их емкость. По сути, вы создаете одну большую ячейку из нескольких меньших ячеек. Общая емкость объединенных ячеек равна количеству ячеек, соединенных параллельно, умноженному на емкость каждой ячейки. Например, если вы используете ячейки 3,5 Ач и соединяете две ячейки параллельно, вы создали одну ячейку 7 Ач. Если вы проделаете то же самое с тремя ячейками, вы получите ячейку 10,5 Ач. Вы можете увидеть это на диаграмме ниже.

Итак, теперь вы понимаете, как работают параллельные соединения и как они создают большие аккумуляторные элементы с большей емкостью. Эти более крупные ячейки часто называют параллельными модулями, параллельными группами или иногда просто «модулями» или «группами» для краткости.

Еще одно дополнительное преимущество создания подобных параллельных групп состоит в том, что они могут поддерживать больший ток, чем отдельные ячейки, из которых они сделаны. Например, предположим, что каждая из этих ячеек, которые мы подключаем параллельно, может поддерживать 5 ампер или 5 А.Это означает, что одна ячейка может питать нагрузку 5 А, но не может питать большую нагрузку или может перегреться. Однако, если у нас есть две параллельные ячейки, мы можем удвоить пропускную способность ячеек по току. Создав этот двухэлементный модуль, мы теперь можем запитать нагрузку 10 А. Если мы объединим три ячейки параллельно, этот трехэлементный модуль сможет выдержать нагрузку 15 А и так далее. Вот как вы можете создавать батареи большей мощности, просто добавляя больше ячеек параллельно. Даже «слабые» элементы, которые не могут поддерживать большую мощность, могут быть подключены параллельно, и их достаточное количество может питать нагрузку большой мощности.Но всегда важно убедиться, что у вас достаточно параллельных ячеек для поддержки вашей нагрузки.

Соединения серии

А теперь пора поговорить о последовательном подключении. Последовательные соединения по сути противоположны параллельным соединениям. В последовательном соединении вы подключаете положительную клемму одной ячейки к отрицательной клемме следующей ячейки. Подумайте об этом, как о том, как засунуть элементы батареи в фонарик. Когда все клетки попадают в трубку, они выстраиваются так, что положительный вывод каждой клетки прижимается к отрицательному выводу следующей клетки.

При использовании наборов VRUZEND вы не можете выстроить ячейки в линию прямо, как ячейки выше. Вместо этого вы будете использовать шины для создания того же электрического соединения в другой физической ориентации. Таким образом, ячейки будут размещены по-другому, но с электрической точки зрения это будет одно и то же.

Для этого нам нужно перевернуть все остальные ячейки. Обычно мы будем чередовать положительный и отрицательный полюсы на каждой ячейке, обращенной вверх.На схеме ниже показано, как мы можем создать такое же последовательное соединение между тремя ячейками, используя клеммные заглушки VRUZEND.

Это то же самое, что и три аккумуляторных элемента в линию, за исключением того, что теперь они размещены рядом друг с другом. Вместо стыковки клемм клеммы соединяются шинами. В любом случае ячейки по-прежнему связаны положительными и отрицательными соединениями между каждой ячейкой, что делает это последовательным соединением. Этот процесс может быть расширен, теоретически до бесконечности, для создания длинных последовательных соединений многих ячеек.На схеме ниже показаны восемь последовательно соединенных ячеек.

Обратите внимание, как на схеме выше каждая шина, выполняющая последовательное соединение, чередуется. Например, верхняя часть первых двух ячеек соединена, но нижняя часть тех же первых двух ячеек соединена , а не . Для каждой шины, выполняющей последовательное соединение в верхней части ячеек, одно и то же место не подключается в нижней части ячеек, и наоборот. Это чрезвычайно важно, .Если бы вы соединили верхнюю и нижнюю части ячеек в этой ориентации, вы бы создали короткое замыкание. Это связано с тем, что ячейки имеют чередующуюся ориентацию, причем положительный конец каждой ячейки либо вверх, либо вниз, противоположный ориентации до и после ячейки.

Помните, что параллельные ячейки соединены как вверху, так и внизу ячеек, но это только потому, что все эти ячейки обращены одинаково. Когда ячейки обращены в противоположные стороны, и, следовательно, при последовательном соединении, вы должны быть осторожны, чтобы не соединить одновременно верх и низ одной и той же ячейки.Вы поймете, что сразу сделали эту ошибку, потому что шины будут создавать искры, когда они касаются клемм ячейки, завершая короткое замыкание.

Соединения серии

не изменяют емкость ячеек, измеряемую в ампер-часах, в отличие от параллельных соединений. Вместо этого последовательное соединение изменяет напряжение объединенных ячеек. Например, в нашем примере с 3 ячейками у нас есть 3 ячейки последовательно. Если каждая из этих ячеек имеет номинальное напряжение 3,7 В, мы просто сложим напряжения всех последовательно соединенных ячеек.Для нашего блока 3s это даст нам 3,7 В + 3,7 В + 3,7 В = 11,1 В. В качестве альтернативы вы можете умножить количество последовательно соединенных ячеек на напряжение каждой ячейки. Итак, опять же, с нашей батареей 3s, у нас будет 3 ячейки x 3,7 В = 11,1 В. Для нашей батареи 8s у нас будет 8 ячеек x 3,7 В = 29,6 В.

Даже если общее напряжение изменяется при последовательном подключении, емкость в ампер-часах останется прежней. Итак, если в этих примерах мы использовали ячейки 3,5 А · ч, даже если у нас есть батарея 3 с, создающая 11.Блок 1 В, емкость этого блока по-прежнему будет 3,5 Ач, что дает нам аккумулятор на 11,1 В 3,5 Ач.

Комбинирование параллельных и последовательных подключений

Чтобы построить аккумуляторную батарею, вы почти наверняка будете комбинировать как параллельное, так и последовательное подключение. Параллельное соединение увеличивает емкость аккумуляторной батареи, а последовательное соединение увеличивает напряжение. Контролируя количество ячеек, включенных последовательно и параллельно, вы можете получить точное напряжение и емкость, которые соответствуют вашим потребностям.

Например, предположим, что мы хотим построить аккумулятор на 36 В 10 Ач. Начнем с емкости. Чтобы достичь 10 Ач, нам понадобится несколько ячеек, подключенных параллельно. Если у нас есть ячейки 2 Ач, нам понадобится пять из этих ячеек параллельно, чтобы получить 10 Ач. Если у нас есть элементы на 2,5 Ач, нам понадобится четыре из этих элементов параллельно, чтобы получить 10 Ач. Если бы мы использовали ячейки 3,5 Ач из приведенных выше примеров, мы могли бы использовать три ячейки параллельно, чтобы получить 10,5 Ач, что очень близко к искомым 10 Ач. Соединяя эти ячейки параллельно, мы создаем параллельные группы, каждая примерно по 10 Ач каждая.

Теперь посмотрим на напряжение. Мы можем достичь 36 В, которые мы ищем, используя несколько ячеек последовательно. Десять последовательно соединенных ячеек, если каждая имеет номинальное напряжение 3,7 В, дадут нам 37 В. Это очень близко к нашим 36 В, которые мы ищем.

Это означает, что в нашем последнем пакете будет три ячейки параллельно (при условии, что ячейки 3,5 Ач) и 10 ячеек, подключенных последовательно. Это было бы известно как блок 10s3p, используя сокращенную запись, распространенную в индустрии производства аккумуляторов.

Существует несколько способов создать подобный пакет, но наиболее распространенным методом является сначала создание 10 параллельных групп по три ячейки в каждой, а затем последовательное соединение этих 10 параллельных групп.Однако с помощью комплекта VRUZEND мы могли соединить вместе все 30 клеммных колпачков VRUZEND для каждой стороны, затем собрать ячейки вместе и прижать две стороны заглушек вместе. Затем мы использовали наши шины для последовательного и параллельного подключения.

Об авторе
	Мика Толл (Micah Toll) — инженер-механик, производитель литиевых батарей и преподаватель электровелосипедов. Он написал несколько книг, включая DIY Lithium Batteries и The Ultimate DIY Ebike Guide.Когда он не разъезжает по Тель-Авиву или Флориде на своих электровелосипедах, вы, вероятно, найдете его за чтением, письмом, бегом или вегетарианством на диване.

Описание серий

и параллельных цепей

Надеюсь, те, кто ищет практическую информацию об электрических схемах и подключении светодиодных компонентов, первыми нашли это руководство. Вполне вероятно, что вы уже читали здесь страницу Википедии о последовательных и параллельных схемах, возможно, несколько других результатов поиска Google по этой теме, но все еще неясны или желаете получить более конкретную информацию о светодиодах.За годы обучения, обучения и разъяснения клиентам концепции электронных схем мы собрали и подготовили всю важную информацию, которая поможет вам понять концепцию электрических цепей и их связь со светодиодами.

Перво-наперво, не позволяйте, чтобы электрические схемы и компоненты проводки светодиодов казались устрашающими или сбивающими с толку — правильное подключение светодиодов может быть простым и понятным, если вы следите за этим постом. Давайте начнем с самого основного вопроса…

Какой тип цепи мне следует использовать?
Один лучше другого… Последовательный, Параллельный или Последовательный / Параллельный?

Требования к освещению часто диктуют, какой тип схемы можно использовать, но если есть выбор, то наиболее эффективным способом использования светодиодов высокой мощности является использование последовательной схемы с драйвером светодиодов постоянного тока.Последовательная схема помогает обеспечить одинаковое количество тока для каждого светодиода. Это означает, что каждый светодиод в цепи будет иметь одинаковую яркость и не позволит одному светодиоду потреблять больше тока, чем другому. Когда каждый светодиод получает одинаковый ток, это помогает устранить такие проблемы, как тепловой выход из строя.

Не волнуйтесь, параллельная схема по-прежнему является жизнеспособным вариантом и часто используется; позже мы обрисуем этот тип схемы.

Но сначала давайте рассмотрим схему серии :

Часто называемый «гирляндным» или «замкнутым», ток в последовательной цепи следует по одному пути от начала до конца с анодом (положительным) второго светодиода, подключенным к катоду (отрицательному) первого.На изображении справа показан пример: для подключения последовательной цепи, подобной показанной, положительный выход драйвера подключается к положительному выводу первого светодиода, а от этого светодиода выполняется соединение от отрицательного к положительному полюсу второго. Светодиод и так далее, до последнего светодиода в цепи. Наконец, последнее подключение светодиода идет от отрицательного вывода светодиода к отрицательному выходу драйвера постоянного тока, создавая непрерывный цикл или гирляндную цепь.

Вот несколько пунктов для справки о последовательной цепи:

1. Одинаковый ток течет через каждый светодиод
2. Общее напряжение цепи — это сумма напряжений на каждом светодиоде
3. При выходе из строя одного светодиода вся цепь не будет работать
Цепи серии
4. проще подключать и устранять неисправности
5. Различное напряжение на каждом светодиоде — это нормально

Питание последовательной цепи:

Концепция петли к настоящему времени не проблема, и вы определенно можете понять, как ее подключить, но как насчет питания последовательной цепи.

Второй маркер выше гласит: «Общее напряжение цепи — это сумма напряжений на каждом светодиоде». Это означает, что вы должны подать как минимум сумму прямых напряжений каждого светодиода. Давайте посмотрим на это, снова используя приведенную выше схему в качестве примера, и предположим, что светодиод представляет собой Cree XP-L, работающий от 1050 мА с прямым напряжением 2,95 В. Сумма трех из этих прямых напряжений светодиодов равна 8,85 В _{постоянного тока} . Таким образом, теоретически 8,85 В — это минимальное необходимое входное напряжение для управления этой схемой.

В начале мы упоминали об использовании драйвера светодиода с постоянным током, потому что эти силовые модули могут изменять свое выходное напряжение в соответствии с последовательной схемой. Поскольку светодиоды нагреваются, их прямое напряжение изменяется, поэтому важно использовать драйвер, который может изменять свое выходное напряжение, но сохранять тот же выходной ток. Чтобы получить более полное представление о драйверах светодиодов, загляните сюда. Но в целом важно убедиться, что ваше входное напряжение в драйвере может обеспечивать выходное напряжение, равное или превышающее 8.85V мы рассчитали выше. Некоторым драйверам требуется вводить немного больше, чтобы учесть питание внутренней схемы драйвера (драйвер BuckBlock требует накладных расходов 2 В), в то время как другие имеют функции повышения (FlexBlock), которые позволяют вводить меньше.

Надеюсь, вы сможете найти драйвер, который сможет дополнить вашу светодиодную схему последовательно включенными диодами, однако существуют обстоятельства, которые могут сделать это невозможным. Иногда входного напряжения может быть недостаточно для питания нескольких последовательно включенных светодиодов, или, может быть, светодиодов слишком много для подключения последовательно, или вы просто хотите ограничить стоимость драйверов светодиодов.Какой бы ни была причина, вот как понять и настроить параллельную схему светодиодов.

Параллельная цепь:

Если последовательная схема получает одинаковый ток к каждому светодиоду, параллельная схема получает одинаковое напряжение на каждый светодиод, а общий ток на каждый светодиод представляет собой общий выходной ток драйвера, деленный на количество параллельных светодиодов.

Опять же, не волнуйтесь, здесь мы увидим, как подключить параллельную светодиодную схему, и это должно помочь связать идеи воедино.

В параллельной схеме все положительные соединения связаны вместе и обратно к положительному выходу драйвера светодиода, а все отрицательные соединения связаны вместе и обратно к отрицательному выходу драйвера.Давайте посмотрим на это на изображении справа.

В примере, показанном с выходным драйвером 1000 мА, каждый светодиод будет получать 333 мА; общий выход драйвера (1000 мА), деленный на количество параллельных цепочек (3).

Вот несколько пунктов для справки о параллельной цепи:

1. Напряжение на каждом светодиоде одинаковое
2. Полный ток — это сумма токов, протекающих через каждый светодиод
3. Общий выходной ток распределяется через каждую параллельную цепочку
4. Требуется точное напряжение в каждой параллельной цепочке, чтобы избежать перегрузки по току

Теперь давайте немного повеселимся, объединим их вместе и наметим серию / параллельную цепь :

Как следует из названия, последовательная / параллельная цепь объединяет элементы каждой цепи.Начнем с последовательной части схемы. Допустим, мы хотим запустить в общей сложности 9 светодиодов Cree XP-L при 700 мА каждый с напряжением 12 В _{постоянного тока} ; прямое напряжение каждого светодиода при 700 мА составляет 2,98 В _{постоянного тока} . Правило номер 2 из маркированного списка последовательной цепи доказывает, что 12 В _{постоянного тока} недостаточно для последовательной работы всех 9 светодиодов (9 x 2,98 = 26,82 В, _{постоянного тока,} ). Тем не менее, 12 В _{постоянного тока} достаточно для работы трех последовательно соединенных (3 x 2,98 = 8,94 В _{постоянного тока} ). И из правила № 3 параллельной схемы мы знаем, что общий выходной ток делится на количество параллельных цепочек.Итак, если бы мы использовали BuckBlock на 2100 мА и три параллельных ряда по 3 последовательно соединенных светодиода, то 2100 мА было бы разделено на три, и каждая серия получила бы 700 мА. На изображении в качестве примера показана эта установка.

Если вы пытаетесь настроить светодиодную матрицу, этот инструмент планирования светодиодных схем поможет вам решить, какую схему использовать. На самом деле он дает вам несколько разных вариантов различных последовательных и последовательных / параллельных цепей, которые будут работать. Все, что вам нужно знать, это ваше входное напряжение, прямое напряжение светодиодов и количество светодиодов, которые вы хотите использовать.

Падение нескольких светодиодных цепочек:

При работе с параллельными и последовательными / параллельными цепями следует помнить о том, что если цепочка или светодиод перегорят, светодиод / цепочка будет отключена из цепи, так что дополнительная токовая нагрузка, которая шла на этот светодиод, будет раздать остальным. Это не большая проблема для массивов большего размера, поскольку ток будет рассеиваться в меньших количествах, но как насчет схемы с двумя светодиодами на цепочку? Затем ток будет удвоен для оставшегося светодиода / цепочки, что может быть более высокой нагрузкой, чем светодиод может выдержать, что приведет к перегоранию и разрушению вашего светодиода! Обязательно помните об этом и постарайтесь создать такую ​​настройку, которая не испортит все ваши светодиоды, если один из них перегорит.