Różnice między zwarciem w szeregu a obwodem równoległym

Wiele razy słyszymy zdanie, że po zgaśnięciu świateł nastąpiło zwarcie, a czasem nawet nagłe zaciemnienie. Sami często używamy tego wyrażenia, ale niewielu z nas zdaje sobie sprawę z tego, co się naprawdę dzieje. To jest coś technicznego, ale oczywiście nie nauka rakietowa! Lekarze wśród nas mogą łatwo stwierdzić, co to jest zwarcie. Nawet uczniowie, którzy mieli fizykę w szkole średniej, będą w stanie przynajmniej opisać, co może spowodować zwarcie. Interesujące jest to, co wyróżnia dwa rodzaje zwarć, jeden w obwodzie szeregowym i drugi w obwodzie równoległym.

Zobaczmy najpierw, jakie są obwody równoległe i szeregowe. Istnieją zasadniczo dwa sposoby rozmieszczania elementów obwodu elektrycznego; szeregowo i równolegle. Jak sama nazwa wskazuje, obwód szeregowy składa się jedynie z elementów elektrycznych ułożonych szeregowo lub wzdłuż jednej ścieżki. Dlatego ten sam prąd przepływa przez wszystkie elementy. Nie dotyczy to obwodu równoległego. Elementy elektryczne są rozmieszczone równolegle lub w sekcjach, aby ten sam prąd nie przepływał do wszystkich elementów. Aby to zrozumieć, należy wziąć pod uwagę główny drut przewodzący prąd i dzielący go na dwie części (aby prąd był podzielony), przy czym obie części pobierają ułamek prądu wzdłuż swojej własnej ścieżki. Napięcie pozostaje niepodzielone w obwodzie równoległym, w przeciwieństwie do obwodu szeregowego. Głównym powodem, dla którego zwarcie jest różne w tych dwóch typach obwodów, jest układ i dlatego ważne było, aby najpierw wyjaśnić różne układy w tych dwóch rodzajach obwodów.

Zwarcie występuje, jeśli prąd płynie wzdłuż ścieżki, której nie powinien. Zwykle ścieżka jest taka, w której występuje bardzo niska impedancja. Jest to jedyny przypadek, w którym występuje zwarcie i błędne jest opisywanie jakiejkolwiek usterki elektrycznej jako zwarcia, jak to zwykle bywa. Jeśli opór jest bardzo niski; do punktu, w którym może przepływać dużo prądu, co może zniszczyć elementy obwodu, a następnie nastąpiło zwarcie. Około dekady lub dwóch lat temu zwarcia miały różne skutki w dwóch rodzajach obwodów. Jeśli wystąpi zwarcie w obwodzie szeregowym, wówczas jeden z elementów wybuchnie, a cały obwód, to znaczy wszystkie elementy przestaną działać. Dlatego wszystkie światła zgasną. To by tłumaczyło zanik zasilania, nawet jeśli wystąpiło zwarcie jednego elementu. Jednak w przypadku zwarcia wszystkie komponenty na tej ścieżce przestałyby działać, ale pozostałe ścieżki działałyby dobrze. Dotyczy to tylko jednej części.

Tak jak obecnie, w okablowaniu stosuje się wyłącznik automatyczny lub bezpiecznik. Bezpiecznik może przepalić się lub wyłącznik może się wyzwolić, jeśli wystąpi zwarcie, co spowoduje odcięcie dopływu prądu do wszystkich elementów, niezależnie od szeregu lub układu równoległego. Środek ten jest zwykle podejmowany, ponieważ zbyt duży prąd przepływający przez niezakłóconą ścieżkę może być niebezpieczny i może powodować szereg zwarć w obwodzie równoległym. Spowoduje to, że szeregowy i równoległy obwód przestaną działać w przypadku zwarcia.

Podsumowanie różnic wyrażonych w punktach

1. Różne układy szeregowe i równoległe uwzględniają różne skutki w przypadku wystąpienia zwarcia; szeregowe elementy elektryczne ułożone szeregowo lub wzdłuż jednej ścieżki; równolegle główny przewód przewodzący prąd i dzielący się na dwie części (dzięki czemu prąd jest dzielony), obie części pobierają ułamek prądu wzdłuż własnej ścieżki, elementy elektryczne są ułożone równolegle lub w sekcjach

2). W większości obwodów; zwarcia powodują, że wszystkie elementy przestają działać w układzie szeregowym; nie tak dla równoległego, tylko jedna ścieżka ma wpływ, reszta działa dobrze

3). Wyłączniki lub bezpieczniki stosowane w niektórych przypadkach; może zatrzymać przepływ prądu w przypadku zwarcia; efekt staje się taki sam w układzie równoległym i szeregowym