Что такое комбинированная цепь?

В этой статье рассматривается тип «комбинированной схемы» и показано, как она используется в различных приложениях, включая освещение и бытовые приборы.

Простые схемы имеют элементы, которые соединены либо последовательно, либо параллельно. Когда два метода объединены в одну схему, такие схемы называются комбинированными схемами. Другими словами, комбинированная схема — это тип схемы, которая сочетает в себе последовательные и параллельные электрические цепи.

Такое расположение делает комбинированную схему полезной по-разному.

Комбинация электрических элементов, расположенных последовательно и параллельно в одной и той же цепи, которую мы называем комбинированной схемой, используется во многих приборах и в цепях освещения. Это позволяет нам объединить преимущества каждого типа и избежать или свести к минимуму их недостатки. В частности, он часто подходит для мощных приборов, контролируя уровень тока, компоненты, которым необходимо управлять группой ответвлений цепи, и упрощая сложную проводку, например, для снижения стоимости прибора.

Понимание комбинированной схемы

Комбинированная схема сочетает в себе как последовательные, так и параллельные схемы, поэтому нам нужно сначала понять их:

• Последовательная цепь — это цепь, в которой ток протекает только по одному пути. В этих цепях ток остается одинаковым для каждого компонента или нагрузки в цепи, но напряжение делится между ними.
• Параллельная цепь — это цепь, имеющая два или более путей протекания тока. В этих цепях все компоненты или нагрузки имеют одинаковое напряжение, но ток делится между ними.

Когда оба вышеуказанных устройства (последовательное и параллельное) объединяются в одну и ту же цепь, схема образует комбинированную схему.

Комбинированная схема может содержать, например, различные резисторы, лампочки или другие нагрузки, которые соединены вместе в виде комбинации как последовательных, так и параллельных путей.

Анализ комбинированной схемы требует отдельного анализа последовательных и параллельных частей.

На приведенном ниже рисунке показана разница между последовательной, параллельной и комбинированной схемой.

Далее мы рассмотрим некоторые полезные приложения третьего типа после того, как сначала выделим некоторые преимущества комбинированной схемы.

Преимущества комбинированных схем

Рассмотрим приведенные выше цепи освещения последовательно и параллельно, чтобы понять, как расположение компонентов или нагрузок имеет значение.

Последовательные цепи полезны, когда вам нужно поддерживать одинаковый ток через каждый компонент, тогда как параллельные цепи полезны, когда вам нужно поддерживать одинаковое напряжение на них.

Если какая-либо лампочка в последовательной цепи погаснет, то погаснут и остальные, и при работе, чем больше лампочек соединено последовательно, тем менее яркой будет каждая из-за разделенного напряжения.

В параллельной схеме этого не происходит, поэтому яркость любой одной лампочки не меняется, и при выходе из строя любой лампочки остальные останутся гореть.

Может показаться, что у параллельной схемы есть преимущество, которое есть, если вы хотите, чтобы хотя бы одна лампочка всегда горела, но у последовательных цепей есть преимущество в том, что для работы требуется меньший ток.

Комбинированная схема имеет определенные преимущества перед двумя другими типами схем (последовательной и параллельной), поскольку она обладает свойствами обеих:

• Он обеспечивает несколько путей прохождения тока.
• Это позволяет одному блоку питания одновременно подавать электроэнергию на несколько устройств.

• Комбинированные схемы относительно проще проектировать.
• В комбинированной схеме перегрев не происходит быстро.

Использование комбинированных цепей

Комбинированные схемы нашли свое применение в различных приборах, осветительных решениях и других электрических устройствах.

Схемы освещения

Светильники могут быть соединены последовательно, параллельно или в комбинации.

Если они соединены последовательно, они будут использовать одну и ту же цепь и будут зависеть друг от друга в своем функционировании. Другие преимущества и недостатки этого подхода были упомянуты ранее. Если они подключены параллельно, у них будет своя независимая ветвь.

Как правило, предпочтение отдается параллельной схеме, поскольку она проста, безопасна и надежна и имеет еще несколько преимуществ [Александр и Мэтью]. В частности:

• Добавление большего количества лампочек не уменьшит яркость.
• Каждая лампочка может включаться и выключаться отдельно.
• Разрыв цепи в одной ветви не повлияет на работу огней в других ветвях.

Однако, если вместо этого огни соединены в комбинированном порядке, некоторые из них могут быть подключены последовательно, а другие – параллельно, поэтому будут присутствовать преимущества и недостатки обоих.

Чтобы компенсировать недостатки параллельных цепей, комбинированная схема:

• Необходимо использовать меньше кабелей.
• Менее сложная конструкция проводки.
• Следите за тем, чтобы ток не стал слишком высоким.

Техника

Приборы могут аналогичным образом использовать преимущества комбинированных схем.

В частности, комбинированные схемы выгодны для:

• Мощные приборы потребляют большой ток, поэтому некоторые элементы могут быть соединены последовательно, чтобы поддерживать низкий ток.
• Устройства, которым необходимо, чтобы какой-либо элемент управлял целой группой параллельных ответвлений, например, световой индикатор, показывающий, что все ответвления функционируют.
• Упрощение сложной конструкции проводки, что также может снизить стоимость устройства.

Компоненты, которые должны управлять всей цепью, такие как главный выключатель, будут установлены последовательно. Кроме того, предохранитель или автоматический выключатель всегда подключаются последовательно, потому что он должен отключить питание всей цепи в случае неисправности, например, при слишком высоком токе.

Вот список распространенных практических применений комбинированных схем:

1. Освещение и розетки. Комбинированная цепь может питать осветительные приборы и розетки в комнате или на участке. Это позволяет использовать одну и ту же цепь для питания освещения и розеток, что может быть удобно и эффективно.
2. Бытовая техника и розетки: комбинированная схема может использоваться для питания как бытовых приборов, так и розеток на кухне или в другом месте.
3. HVAC и розетки: комбинированная цепь может использоваться для питания систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) и розеток в доме или здании.
4. Наружное освещение и розетки

Важно отметить, что комбинированные цепи должны быть правильно рассчитаны и защищены, чтобы они могли безопасно выдерживать нагрузку всех устройств и устройств, которые к ним подключены. Всегда полезно проконсультироваться с лицензированным электриком или обратиться к Национальному электротехническому кодексу (NEC) за рекомендациями по безопасной установке и использованию комбинированных цепей.

Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

• Как подключить патрон для лампочки
• Какое сечение провода для светильника
• Какой размер автоматического выключателя для троллингового двигателя 12В