Электрическая цепь — это любое расположение резисторов, проводов или других электрических компонентов, которое позволяет протекать электрическому току. Как правило, схема состоит из источника напряжения и ряда компонентов, соединенных вместе с помощью проводов или других токопроводящих средств.
Электрические цепи могут быть классифицированы как последовательные цепи, параллельные цепи или последовательные и параллельные комбинированные цепи.
Базовая схема электрической цепи
Простая электрическая лампочка действует как нагрузка. Нагрузкой называется часть цепи, над которой необходимо выполнить работу или другими словами, пропустить через нее ток.
Подключение лампы к клеммам аккумулятора, как показано на рисунке 1, инициирует протекание тока от положительной клеммы к отрицательной клемме. В процессе ток будет питать нить накаливания лампы, что приведет к излучению света.
Обратите внимание, что термин «ток» здесь относится к обычному положительному току — электроны на самом деле текут в противоположном направлении.
Последовательная схема электрической цепи
Соединение элементов нагрузки (в нашем случае лампочек) один за другим образует последовательную цепь. Ток через все нагрузки в последовательной цепи будет одинаковым. В последовательной схеме на рисунке 2 напряжение падает на треть каждый раз, когда ток проходит через одну из ламп накаливания. При использовании той же батареи на 12 вольт, что и в базовой схеме, каждая лампочка будет гореть на треть тусклее лампочки в базовой схеме. Эффективное сопротивление этой комбинации будет в три раза больше, чем у одного резистивного элемента (одной лампы накаливания).
Параллельная схема электрической цепи
Параллельная цепь содержит элементы нагрузки, выводы которых подключены таким образом, чтобы напряжение на каждом элементе было одинаковым. Если все три лампочки имеют одинаковые значения сопротивления, то ток от батареи будет разделен поровну на каждую из трех ветвей. При таком расположении лампочки не будут иметь эффект затухания, как это было замечено в последовательной схеме, но от батареи будет поступать в три раза больше тока, следовательно, она разряжается в три раза быстрее. Эффективное сопротивление этой комбинации будет составлять одну треть от сопротивления одного резистивного элемента (одной лампы накаливания).
Комбинированная электрическая схема
Схема с элементами нагрузки, расположенными как последовательно, так и параллельно, будет иметь эффект как снижения напряжения, так и разделения тока.
