시리즈 대 병렬 회로: 차이점은 무엇입니까?

전기회로를 논하면서 용어 “시리즈” 와 “병렬” 종종 위로 자르기-하지만 그들은 무엇을 의미,그리고 그들을 차별화? 이러한 개념에 익숙해하는 것은 필수적이다,당신은 1 학년 학생이든 DIYer 누가 더 자신에 전기 작업의 지식을 심화하려는. 이 문서에서,우리는 직렬 및 병렬 회로의 주요 차이점을 논의,그들의 작업,일반적인 응용 프로그램,중요성. 그러나,하루가 끝나기 전에,당신은 이러한 기본 원칙과 실제 전기 시스템에서 자신의 실제 평가의 명확한 아이디어를해야합니다.

회로 소개

“회로”라는 용어는 장치를 작동시킬 수있는 전기의 경로를 의미합니다. 이들은 전원,도체 및 부하 (예: 램프 또는 모터) 로 구성됩니다. 회로는 두 가지 주요 유형으로 분류됩니다: 직렬 및 병렬 직렬 회로는 하나의 경로를 따라 배열 된 구성 요소로 구성되어 있으므로 동일한 전류가 모든 구성 요소를 통해 흐릅니다. 그러나 병렬 회로는 전류가 따라 흐를 수있는 경로가 두 개 이상이므로 요소는 각각의 가지를 따라 전류가 독립적으로 흐를 수 있습니다. 이러한 지식은 전기 시스템을 효과적으로 설계하고 문제를 해결하는 데 중요합니다.

직렬 및 병렬 회로란 무엇입니까?

전기 회로의 2 개의 근본적인 그룹화가 있습니다. 시리즈 회로에서는,성분은 동일한 순서로 옵니다; 현재가 시리즈의 각 성분을 통해 순차적으로 통과합니다. 1 개의 성분에서 무언가가 실패하는 경우에,그 후에 전체 회로 연결은 분실됩니다. 이들은 수시로 디자인하기 위하여 더 똑바른 회로입니다,그러나 지속적인 달리기가 중요한 요인인 경우에 보다 적게 믿을 수 있는.

반대로 병렬 노력은 전류 흐름에 대한 수많은 독립적 인 경로를 가진 조직을 엽니 다. 각 지점은 독립적으로 작동; 하나의 경로가 차단 된 경우 다른 사람들은 여전히 잘 지낼 것입니다. 이로 인해 병렬 회로는 가정용 배선과 같은보다 복잡한 시스템에서 매우 일반적이어서 많은 장치에 전원이 일관되게 전달되도록합니다. 두 가지 유형의 회로는 신뢰성,복잡성 및 효율성에 대한 요구 사항에 따라 다른 응용 분야에서 필요합니다.

회로 유형 이해의 중요성

그것은 그들의 목적을 위해 효율적이고 안전한 시스템을 구축 전문하기 위해 전기 시스템을 설계하는 사람을위한 회로의 다른 유형을 이해하는 것이 중요합니다. 시리즈 회로는 문자열 조명에 다소 적용 간단하고 - 한 부분의 실패는 전체 회로의 실패로 끝납니다. 반대로 병렬 회로는 각 장치가 독립적으로 기능하는지 확인하여 현재의 전기 작업을 지배합니다. 따라서 회로 유형을 이해하면 문제 해결,전력 소비 최적화,다른 응용 분야에 적합한 구성 요소 선택에 도움이됩니다. 그것을 마스터 한 것은 전기 공학 및 일상적인 전자 문제 해결에 필수적인 기반을 형성합니다.

일상생활에서의 응용

전기 회로를 이해하는 것은 가전 제품에서 가제트에 이르기까지 모든 종류의 가전 제품과 가제트에 전력을 공급하기 때문에 매우 중요합니다. 시리즈 회로 응용 프로그램은 하나의 전구가 타면 모든 조명이 꺼지기 때문에 스트링 조명에서 찾을 수 있습니다. 반면에 병렬 회로는 조명이나 장치가 작동하지 않도록 조명이나 장치를 위해 가정 내에 배치됩니다. 동일한 병렬 배선 시스템은 헤드 라이트 및 계기 조명과 같은 각 장치가 안정적으로 작동하는지 확인하기 위해 자동차 전기 시스템에도 많이 사용됩니다. 회로에 대한 지식은 현명한 에너지 사용을 촉진하고 안전성과 희망을 높이며 일반적인 전기 문제를 해결할 수 있도록 해줍니다. 현대에 우리가 의존하는 기술을 안내하고 유지하는 데 도움이되는 것은 바로 이러한 이해입니다.

시리즈 회로

직렬형을 구성하는 회로는 구성 요소가 동일한 경로에서 차례로 연결되는 전기 회로입니다. 이는 모든 구성 요소를 통과하는 전류가 동일하다는 것을 의미합니다. 회로의 한 구성 요소가 중단되면 전체 회로가 중단됩니다. 직렬 회로는 스트링 조명에서 일반적인 응용 프로그램을 찾으며,모든 구성 요소가 작동해야 기능이 진행됩니다.

정의 및 특성

직렬 회로는 구성 요소의 단위가 하나의 연속 경로로 끝에서 끝까지 연결되어 단일 전류가 각을 순차적으로 흐르는 모든 전기 회로입니다. 이것은 직렬의 속성 중 하나입니다: 각 요소의 저항의 합은 총 저항입니다. 예를 들어 직렬 회로에 각각 5 옴,10 옴,15 옴의 세 개의 저항이 있으면 회로의 총 저항은 30 옴입니다.

직렬 회로의 다른 특징은 회로 양단의 전압이 구성 요소 (들) 양단의 전압 강하의 합과 같다는 것입니다. 옴의 법칙에 따르면 V (전위차) 는 I (전류) 곱하기 R (저항) 과 같습니다. 어떤 부하의 부하가 꺼져 있으면 전체 도로가 직렬 회로로 멈 춥니 다.

직렬 회로의 몇 가지 응용 프로그램은 크리스마스 조명의 오래된 문자열과 같은 간단하고 안정적인 전기 시스템 또는 특히 일종의 전기 테스트 장치에서 발생합니다. 직렬 회로를 이해하는 것은 엔지니어가 다양한 전자 시스템을 설계하고 문제를 해결하는 데 도움이되므로 전기 엔지니어에게 매우 유용합니다.

직렬 회로의 전류 흐름 방법

전류는 직렬 회로의 단일 연속 경로를 횡단하여 각 구성 요소를 순차적으로 흐릅니다. 따라서 동일한 전류가 저항과 관계없이 회로의 모든 요소를 통해 흐릅니다. 그러나 저항의 경우에는 그렇지 않습니다. 회로의 총 저항은 회로에 있는 요소의 모든 저항의 합이기 때문입니다:

여기서 R(total)은 전체 저항을 나타내고 R1, R2 등은 개별 구성 요소의 저항을 나타냅니다.

I = V/R 로 표현되는 옴의 법칙은 직렬 회로의 전류 거동을 설명하는 데 필수적입니다. 회로 전체에 전류 (I) 가 일정하게 유지되므로 저항 (R) 의 증가와 전압 (V) 의 감소는 비례적으로 전류를 감소시킵니다.

즉,전류는 일정하지만 전압 강하는 개별 저항에 따라 달라집니다. 이 외에도 직렬 회로는 동일한 전류를 가지므로 센서 및 특정 LED 와 같이 일정한 전류가 필요한 장치에 때때로 사용됩니다.

직렬 회로의 전류 동작에 대한 이해는 즉시 명백한 단점을 지적합니다: 회로의 모든 중단은 전류 흐름을 완전히 중단하고 작동을 중단합니다; 따라서 실제 응용 분야에서 회로의 무결성을 보장하기 위한 유지 관리 및 테스트의 중요성이 있습니다.

직렬 회로의 전압 분포

직렬 회로에서는 구성 요소의 저항을 기반으로 구성 요소 간에 전압을 공유합니다. 옴의 법칙 (V = IR) 은 직렬 회로의 각 구성 요소에 걸친 전압 강하가 저항에 정비례한다는 것을 나타냅니다. 따라서 저항이 동일하지 않으면 저항이 가장 큰 구성 요소의 전압 강하가 더 커집니다.

이 전압 분포는 총 공급 전압 12V 까지 합산되며,이는 직렬로 연결된 여러 요소에서 전압 강하의 합이 소스 전압과 같음을 입증합니다. 이는 저항기,커패시터 및 다이오드와 같은 구성 요소에서 적절한 전압 할당을 위한 전자 회로 설계에서 중요한 특성입니다.

실제 응용 분야에서 매우 중요한 점은 저항이 일치하지 않는다는 것입니다. 엔지니어는 섬세한 구성 요소가 견딜 수있는 수준의 전압을 제공하기 위해 저항기를 선택하여 놀라운 최고로 해를 끼치 지 않도록합니다. 전압 강하의 불규칙성은 결함있는 구성 요소 또는 잘못된 연결의 증상 일 수 있으므로 전압 분포의 장애는 결함 식별에 도움이됩니다.

병렬 회로

평행 회로는 더 많은 전류 경로를 제공하기 위해 동일한 두 지점에 걸쳐 구성 요소가 설정된 전기 회로입니다. 이러한 배열은 전류에 대체 경로가 있기 때문에 실패할 경우 다른 구성 요소의 중단 없는 작동을 보장합니다. 평행 회로의 총 저항은 항상 분기 중 하나의 저항보다 작으며 전압은 각 분기마다 동일합니다.

정의 및 특성

회로는 저항기나 전구와 같은 여러 수동 구성 요소가 소스에서 동일한 수준의 전압을 받으면서 인체공학적으로 서로 연결되는 전기 구성으로 병렬로 기능했습니다. 병렬 회로의 모든 분기는 독립적으로 작동됩니다; 따라서 전류는 두 개 이상의 경로를 따라 동시에 흐를 수 있습니다. 따라서 개별 분기가 실패하면 나머지 분기는 계속 작동합니다. 하나는 역수 공식에서 병렬 회로의 저항을 계산하여 결과 값을 개별 분기의 가장 작은 값보다 작게 만듭니다. 병렬 회로의 또 다른 매우 중요한 특징은 모든 구성 요소에 걸친 전압 강하가 동일하지만 각 분기를 통과하는 전류가 다를 수 있다는 것입니다. 이러한 특성으로 인해 병렬 회로는 장치의 지속적인 작동이 필요한 가정용 배선과 같은 응용 분야에 매우 적합합니다.

병렬 회로의 전류 분포

어떤 병렬회로가 설정되든 총전류는 로 이루어진 각 분기를 흐르는 총전류로 설정된다. 개별 분기에는 옴의 법칙 I = V/R 에 따라 전류가 흐른다. 병렬회로의 모든 분기에 걸쳐 전압이 같으므로 분기의 저항이 작을수록 그 분기를 통과하는 전류는 커진다.

소스를 통해 흐르는 총 전류는 모든 분기의 전류를 더하여 효과적으로 얻을 수도 있습니다. 수학적으로 이는 다음과 같이 표현됩니다

이 속성은 각 브랜치에 효과적인 전력 할당을 보장합니다. 따라서 병렬 회로는 한 브랜치의 반대가 다른 브랜치의 작동을 손상시키지 않기 때문에 장치가 독립적으로 작동해야 하는 빈번한 응용 프로그램을 찾습니다.

병렬 저항기의 전압

병렬 회로의 저항기 각각에 걸친 전압은 전원의 전압과 동일하고 동일하다. 왜냐하면 저항기는 회로의 매우 동일한 두 점에 직접 연결되어 있고,따라서 두 점 모두 동일한 전위차를 유지하기 때문이다. 수학적으로:

따라서 병렬 회로의 이러한 특성은 개별 분기의 저항 값에 관계없이 모든 분기의 전압이 동일함을 보장합니다. 따라서 각 저항기의 전류는 옴의 법칙: I = V/R에 따라 저항에 따라 달라집니다. 이 특성은 병렬 회로를 부품에 일정한 전압 공급이 필요한 애플리케이션, 예를 들어 각 기기가 독립적으로 작동하는 하우스 배선 시스템에 적합합니다.

직렬과 병렬의 차이점

직렬 회로와 병렬 회로의 주요 차이점은 구성 요소가 연결되는 방식에 있습니다:

• 시리즈 회로: 구성 요소는 단일 경로로 끝에서 끝까지 연결됩니다. 모든 구성 요소에 동일한 전류가 흐르지만 전압은 그 사이에 나누어집니다. 하나의 구성 요소가 고장 나면 전체 회로가 작동을 멈 춥니 다.
• 병렬 회로: 구성 요소는 여러 경로에 걸쳐 있습니다. 각 구성 요소는 동일한 전압을 얻지만 전류는 각 분기의 저항에 따라 나누어집니다. 한 구성 요소가 실패하더라도 다른 구성 요소는 여전히 독립적으로 작동할 수 있습니다.

이러한 분리로 인해 직렬 회로는 구성 요소가 함께 작동해야 하는 응용 분야에 적합하고 병렬 회로는 구성 요소가 독립적으로 작동해야 하는 시스템에 적합합니다.

전류 및 전압 차이

우리가 시리즈와 평행한 회로를 통해서 현재와 전압을 비교할 때 몇몇 주요 다름이 있습니다. 시리즈 회로의 경우에,전하 흐름의 다만 1 개의 정의한 경로가 있기 때문에,전류는 성분 전체에 유사합니다. 전압은,반면에, 회로에 있는 각 성분을 가로 질러 분할됩니다; i.e., 개인적인 전압 강하의 합계는 근원 전압과 같게 합니다.

반대로,병렬 회로의 모든 구성 요소는 전원 공급 장치에 직접 연결되므로 모든 분기 간의 전압은 소스 전압과 같습니다. 그러나 전류는 분기 간에 나뉩니다; 총 전류는 각 분기를 통과하는 전류의 합계입니다. 두 회로 간의 이러한 기본 구별은 시스템 설계가 정전류를 선호하는지 전압을 선호하는지에 따라 전기 시스템의 설계 및 적용에 영향을 미칩니다.

각 유형의 장점과 단점

시리즈와 병렬 사용의 실제 예

즉: 우리는 일상적인 애플리케이션에 직렬 및 병렬 회로를 사용합니다. 각 회로는 특정 장점을 기반으로 선택됩니다.

시리즈 회로

이것들은 단순함과 표준 전류가 필요한 장소나 악기에서 볼 수 있게 되었습니다. 끈 조명의 경우를 생각해 보세요; 아마도 가장 분명한 예일 것입니다. 희미해진 디자인에서 조명은 직렬로 상호 연결되어 있습니다. 즉,하나의 전구가 다 타면 회로 차단기 때문에 전체 끈이 어두워집니다. 또 다른 예는 몇 가지 유형의 배터리 팩입니다. 여기서 배터리는 직렬로 연결되어 공급되는 전압이 증가합니다.

병렬 회로

사용에서,이들은 사람들이 장치를 독립적으로 작동하도록 하는 것이 필수적이 되는 가정용 전기 시스템으로 들어가는 길을 찾는다. 병렬 배선은 가정용 콘센트와 조명 회로에서 사용되어 한 기기를 차단해도 다른 기기에 영향을 미치지 않는다. 또 다른 예는 자동차 전기 시스템으로,전조등과 기타 구성 요소가 병렬로 배선되어 부하 변화에 관계없이 일정한 성능을 유지한다.

두 구성 모두 신뢰성, 성능 및 비용 매개변수에 대한 주제별 기반인 전기 및 전자 설계의 필수적인 부분입니다.

직렬 및 병렬 회로의 응용

직렬 및 병렬 회로는 종종 특정 설계 기준을 충족하기 위해 결합됩니다.

시리즈 회로 일정한 현재 공급이 요구되는 신청에서 사용됩니다. 빛 또는 건전지 팩의 끈은 이 종류,기본적으로 회로를 통해서 일정한 현재 교류를 요구하는 무엇이든에서 속합니다. 분대가 실패하는 경우에,전체적인 회로는 체계의 특정 유형에 있는 안전의 이점이 될 수 있는 작동 중지합니다.

병렬 회로 구성 요소가 일정한 전압을 요구하는 응용 분야가 있습니다. 여기에는 주거용 배선 및 자동차 시스템이 포함됩니다. 구성 요소는 자체적으로 병렬로 실행될 수 있으므로 다른 구성 요소의 고장에 대한 현장의 신뢰성이 보장됩니다.

각 구성은 시스템 내 애플리케이션 중심의 요구 사항에 따라 선택되며 성능, 신뢰성 및 비용을 서로 비교합니다.

간단한 회로 구성

간단한 회로를 토론할 때,2 개의 1 차적인 유형 시리즈 및 평행선 - 고려되어야 합니다. 시리즈 회로는 단 하나 경로를 따라서 성분을 결합해,전류의 현재를 모든 성분을 통해서 동일하 강제하. 회로의 이 유형은 전기의 일정한 교류가 요구될 때 신청을 찾아냅니다. 그러나 그 후에 다시,단점은 어떤 1 개의 성분이 작동을 멈추는 경우에,전체 회로는 작동을 멈춥니다. 다른 한편으로는,병렬 회로는 현재 다른 경로를 주기에 공헌할 2 개 이상 경로를 가로질러 두는 모든 성분이 있습니다; 따라서,1 개의 성분의 실패의 경우에는,다른 사람은 가득 차있는 효율성을 가진 일을 계속할 것입니다. 이 회로는 그들의 신뢰성 및 전압의 배급 조차를 위한 가정에 있는 전기 일에 아주 많이 이용됩니다.

전자제품에서 직렬 및 병렬 사용

시리즈 및 평행 회로는 둘 다 필요에 따라서 전자공학에 있는 다른 신청에서,사용의 입니다. 나의 보기에서는,직렬 회로는 동일한 현재가 몇몇 분대를 통해서 흐를 때 이용됩니다; 우수한 보기는 끈 빛에 있을 것입니다. 평행 회로는 신뢰성이 요인인 곳에 가장 적합합니다,집 배선에서 것과 같이,당신이 분대를 자주적으로 작동하고 싶은 곳에 1 개의 실패하는 경우에. 이렇게 창조한 윤곽에는 둘 다 생명 역할이 있고,나는 프로젝트의 필요조건에 따라서 1 개 또는 다른 것을 사용할 것입니다.

단락: 원인 및 예방

낮은 저항을 제공하는 의도하지 않은 경로를 따라 전기가 흐르는 상황을 상상해보십시오; 이것이 단락이라고 불리는 것입니다. 이는 일반적으로 노출된 전선, 느슨한 연결 또는 전류의 자유로운 흐름을 허용하는 절연이 손상된 결함이 있는 기기로 인해 발생하며 과열 또는 더 나쁜 화재로 이어집니다.

단락의 분석은 단락을 막아주는 행동의 결정으로 이어집니다. 이러한 행동에는 배선과 장비를 정기적으로 검사하고,좋은 절연이 있는지 확인하고,손상되거나 해어지는 모든 와이어를 신속하게 교체하는 것이 포함됩니다. 단락이 발생할 경우 회로 차단기 세트와 퓨즈를 설치하면 전류의 흐름을 방해하고 손상이나 위험을 초래하지 않습니다. 전기 시스템을 건조하게 유지하고 콘센트에 과부하가 걸리지 않도록하는 것은 사람이 취해야 할 몇 가지 추가 예방 조치입니다. 이러한 원인과 예방에 대한 확고한 파악은 전기 안전 개선에 큰 도움이 될 수 있습니다.

참조 소스

직렬 및 병렬 흐름 시스템에서 미니 발전기 물 터빈의 성능 비교

녹두를 재배하는 식물-미생물 연료전지의 적층 가능성과 효율성 분석

시리즈 하이브리드 전기 도시 버스용 회생 제동 시스템

자주 묻는 질문 (FAQ)

직렬회로와 병렬회로의 차이점은 무엇인가요?

물리학에서 직렬 및 병렬 회로는 회로 내의 전기 부품 배열의 두 가지 별개의 유형을 나타냅니다. 직렬 회로는 구성 요소가 동일한 경로 내에있을 때 형성됩니다 - 전류는 각 구성 요소를 연속적으로 흐릅니다. 병렬 회로에서 구성 요소는 병렬로 연결되어 전류 흐름에 대한 많은 경로가 존재합니다. 따라서 병렬 회로 내에서 구성 요소가 고장 나면 다른 구성 요소는 계속 작동합니다.

직렬 저항이 전체 저항에 미치는 영향은 무엇입니까?

직렬로 연결된 저항기의 구성에 기초하여,총 저항은 직렬로 연결된 각 저항기의 저항 값의 합과 같습니다. 즉,직렬로 연결된 두 개의 저항기가 있는 경우,그 저항의 총 값은 단순히 그 두 저항기의 저항을 합산하여 계산할 수 있습니다. 직렬 저항은 총 저항의 증가를 의미하며,따라서 더 큰 전류가 회로를 자유롭게 통과하는 것을 제한합니다.

커패시터를 직렬로 연결할 수 있나요?

네,그래서 커패시터는 실제로 직렬로 배치될 수 있습니다. 커패시터가 직렬로 연결되면 회로의 커패시턴스는 직렬에서 가장 작은 커패시터의 커패시턴스보다 작습니다. 직렬 회로의 총 커패시턴스는 커패시터의 커패시턴스의 역수의 합을 취한 다음 그 합계의 역수를 취하여 계산됩니다. 이 배열은 더 큰 전압 정격이 필요할 때마다 동일하게 채택됩니다.

병렬 저항을 사용하면 어떤 이점이 있나요?

병렬 저항은 여러 가지 장점을 제공합니다. 하나는 총 저항의 감소이며,따라서 더 큰 전류가 회로를 통해 흐를 수 있습니다. 각 저항은 단자에 동일한 전압을 경험하여 성능과 효율성을 향상시킵니다. 또 다른 장점은 병렬 네트워크에서 하나의 저항이 고장나면 다른 저항은 계속 작동한다는 것입니다; 이는 종종 신뢰성 관점에서 병렬 저항 네트워크를 선호하게 만듭니다.

전압 분배기는 직렬 회로에서 어떻게 작동합니까?

두 개의 저항이 직렬로 배열되면 전압 소스가 제공하는 총 전압을 나누는 전압 분배기 회로를 설정합니다. 전압 분할은 저항 값에 따라 발생합니다; 따라서 이러한 값에 의해 결정되는 출력 전압은 다른 회로 구성 요소에 활용될 수 있습니다. 물론 이는 배터리나 전압 소스가 제공하는 것보다 낮은 전압이 필요한 경우에 작용합니다.

회로에 휴식이 있을 때 어떻게 되나요?

회로의 중단은 전자의 흐름을 중단합니다; 따라서 모든 구성 요소가 더 이상 활성화되지 않습니다. 직렬 회로에서 한 요소(예를 들어 저항기 또는 전구)가 작동을 중단하면 회로가 이제 열리고 전류가 흐를 수 없습니다. 그러나 병렬로 연결된 경우 하나의 경로가 끊어졌음에도 불구하고 전류 흐름에 대한 경로는 여전히 존재하므로 나머지 구성 요소는 계속 작동합니다.

직렬로 연결된 배터리는 병렬로 연결된 배터리와 어떻게 비교됩니까?

직렬로 연결된 배터리는 따라서 전압을 증가시킵니다: 각 배터리의 전압은 함께 추가됩니다. 즉,직렬로 연결된 두 개의 1,5V 배터리는 전방에 3V 의 전압을 나타냅니다. 대조적으로 병렬로 연결된 배터리는 단일 배터리와 동일한 전압으로 유지됩니다; 그러나 총 전류 용량을 증가시켜 전압을 증가시키지 않고 더 긴 작동 시간을 얻습니다. 특정 전압 또는 전류 요구 사항에 대한 회로를 만들 때이 중요한 구별을 염두에 두어야합니다.

직렬 및 병렬 설정에서 전압과 전류의 중요성은 무엇입니까?

직렬 구성의 경우 전류는 모든 구성 요소에서 동일하지만 전압은 구성 요소 간에 나뉩니다. 병렬 구성의 경우 모든 구성 요소는 동일한 전압을 얻지만 각 경로에서 서로 다른 저항을 통과하는 전류는 다를 수 있습니다. 각 구성 요소의 성능과 전체 회로 기능이 이에 따라 달라지므로 효율적인 회로를 설계하려면 전압과 전류의 관계를 이해하는 것이 필수적입니다.

병렬 커패시터의 특징은 무엇입니까?

일반적으로 고려되는 병렬 커패시터는 커패시턴스 값을 결합합니다. 즉,커패시터가 병렬로 연결되면 총 커패시턴스는 단순히 모든 개별 커패시턴스의 합입니다. 이는 전하 저장 능력을 높이고 전기 회로의 필터링 및 에너지 저장 작업에 유용한 더 높은 총 커패시턴스 기능을 제공하는 역할을 합니다.