Τύποι κυκλωμάτων

Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι ένα δίκτυο κλειστού βρόχου που προσφέρει έναν τρόπο για τη ροή του ρεύματος να επιστρέψει στην πηγή του. Ένα κύκλωμα, από την άλλη πλευρά, είναι μια κλειστή αγώγιμη διαδρομή μέσω της οποίας μπορεί να περάσει το ρεύμα. Τα ηλεκτρικά κυκλώματα αναφέρονται μερικές φορές ως ηλεκτρικά δίκτυα ή ηλεκτρικά κυκλώματα σε ορισμένους κύκλους.

Όταν διαφορετικά ενεργά και παθητικά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις, πυκνωτές, επαγωγείς, δίοδοι και τρανζίστορ συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα ηλεκτρικό δίκτυο, αυτό είναι γνωστό ως ηλεκτρικό κύκλωμα. Κατά τη λειτουργία ενός κυκλώματος κλειστού βρόχου, το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει από την πηγή (όπως μια μπαταρία) μέσω του αγώγιμου υλικού (για παράδειγμα, καλώδια και καλώδια) προς το φορτίο (για παράδειγμα, έναν λαμπτήρα) και στη συνέχεια πίσω στο πηγή ξανά.

Τα ηλεκτρικά κυκλώματα διατίθενται σε διάφορες μορφές

Υπάρχουν έξι κύριοι τύποι ηλεκτρικών κυκλωμάτων, τα οποία είναι τα εξής:

1.Γραμμικά κυκλώματα 

Ένα γραμμικό κύκλωμα είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα στο οποίο οι παράμετροι του κυκλώματος, όπως η αντίσταση, η επαγωγή, η χωρητικότητα, η κυματομορφή και η συχνότητα, παραμένουν σταθερές κατά τη διάρκεια ζωής του κυκλώματος. Με άλλα λόγια, ένα γραμμικό κύκλωμα είναι αυτό στο οποίο οι παράμετροι δεν αλλάζουν ως συνάρτηση του ρεύματος και της τάσης που εφαρμόζεται σε αυτό.

2. Μη γραμμικό κύκλωμα 

Ένα μη γραμμικό κύκλωμα είναι αυτό στο οποίο οι παράμετροι αλλάζουν ως απόκριση στις αλλαγές στα επίπεδα ρεύματος και τάσης. Με άλλα λόγια, ένα μη γραμμικό κύκλωμα είναι αυτό στο οποίο τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος (αντίσταση, επαγωγή, χωρητικότητα, κυματομορφή, συχνότητα κ.λπ.) δεν παραμένουν σταθερά σε όλη τη λειτουργία του κυκλώματος.

3. Βραχυκύκλωμα 

Όταν οι θετικοί και αρνητικοί ακροδέκτες μιας πηγής τάσης σε ένα κύκλωμα συνδέονται μεταξύ τους για κάποιο λόγο, αυτό αναφέρεται ως βραχυκύκλωμα. Όταν συμβεί αυτό, η μέγιστη ποσότητα ρεύματος αρχίζει να ρέει. Προκύπτει βραχυκύκλωμα όταν τα αγώγιμα ηλεκτρικά καλώδια συστρέφονται μεταξύ τους ή δεν ευθυγραμμίζονται ως αποτέλεσμα βραχυκυκλώματος στο φορτίο.

4. Κύκλωμα σε σειρά

Όταν δύο ή περισσότερα φορτία (π.χ. λαμπτήρες, CFL, LED, ανεμιστήρες κ.λπ.) συνδέονται σε σειρά μεταξύ τους, αυτό αναφέρεται ως κύκλωμα σειράς. Σε ένα κύκλωμα σειράς, εάν ένα φορτίο ή ένας λαμπτήρας αποτύχει λόγω καμένης ασφάλειας, οι υπόλοιποι λαμπτήρες δεν θα τροφοδοτούνται και δεν θα ανάβουν καθόλου.

Σε ένα κύκλωμα, όλα τα ηλεκτρικά εξαρτήματα (πηγές τάσης ή ρεύματος, πηνία, πυκνωτές, αντιστάσεις κ.λπ.) συνδέονται σε σειρά, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει μόνο μία διαδρομή για τη διέλευση του ηλεκτρισμού και δεν υπάρχουν πρόσθετες διαδρομές διακλάδωσης. Σε ένα κύκλωμα σειράς, υπάρχουν πολλές αντιστάσεις που συνδέονται η μία μετά την άλλη σε μια αλυσίδα σύνδεσης. Αυτή η μορφή σύνδεσης αναφέρεται ως σύνδεση από άκρο σε άκρο ή διαδοχική σύνδεση σε άλλα περιβάλλοντα. Η ροή του ρεύματος περιορίζεται σε μία μόνο διαδρομή.

5. Παράλληλα κυκλώματα 

Τα παράλληλα κυκλώματα δημιουργούνται όταν δύο ή περισσότερα φορτία (όπως λαμπτήρες, CFL, LED, ανεμιστήρες κ.λπ.) συνδέονται μεταξύ τους σε παράλληλη διαμόρφωση. Η χωρητικότητα τάσης όλων των φορτίων σε αυτόν τον τύπο κυκλώματος πρέπει να είναι ίση με τη χωρητικότητα τάσης της τροφοδοσίας εισόδου. Το «φορτίο» μπορεί να έχει ποικίλη ισχύ. Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, εάν ένα φορτίο ή ένας λαμπτήρας αστοχήσει, οι υπόλοιποι λαμπτήρες θα συνεχίσουν να λαμβάνουν ηλεκτρική ενέργεια και θα λάμπουν σαν να μην συνέβη τίποτα.

Σε ένα παράλληλο κύκλωμα υπάρχουν πολλά κανάλια για να μετακινηθεί το ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτό το κύκλωμα επειδή όλα τα ηλεκτρικά μέρη (πηγές τάσης ή ρεύματος, πηνία, πυκνωτές, αντιστάσεις κ.λπ.) συνδέονται παράλληλα και οι ελάχιστες διακλαδώσεις του κυκλώματος είναι απλώς δύο. Είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα παράλληλο κύκλωμα συνδέοντας πολλαπλές αντιστάσεις σε σειρά μεταξύ τους με τέτοιο τρόπο ώστε ένας ακροδέκτης κάθε αντίστασης να συνδέεται για να σχηματίσει ένα σημείο διασταύρωσης και το υπόλοιπο άκρο κάθε αντίστασης να συνδέεται επίσης για να παράγει ένα άλλο σημείο.

5. Κυκλώματα με έναν μόνο άξονα περιστροφής

Όταν η τάση τροφοδοσίας ή το ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση, αλλάζει η λειτουργία του κυκλώματος. Αυτό είναι γνωστό ως μονομερές κύκλωμα. Για να το θέσω αλλιώς, ένα μονόπλευρο κύκλωμα επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση σε μια δεδομένη στιγμή. Οι ανορθωτές διόδου είναι τα καλύτερα παραδείγματα μονομερών κυκλωμάτων, καθώς δεν απαιτούν διόρθωση και προς τις δύο κατευθύνσεις τροφοδοσίας.

6. Κυκλώματα με αμφίπλευρες συνδέσεις

Όταν ένα κύκλωμα κατασκευάζεται σε αμφίπλευρη μορφή, η ιδιότητα του κυκλώματος παραμένει αμετάβλητη καθώς η τάση ή το ρεύμα τροφοδοσίας αλλάζει κατεύθυνση. Με άλλα λόγια, τα αμφίπλευρα κυκλώματα επιτρέπουν στο ρεύμα να ρέει και προς τις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Μια γραμμή μεταφοράς είναι η ιδανική απεικόνιση ενός διμερούς κυκλώματος, καθώς οι παράμετροι του κυκλώματος παραμένουν σταθερές ανεξάρτητα από την κατεύθυνση από την οποία προέρχεται η τροφοδοσία.

Συμπέρασμα

Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, γνωστό και ως κανάλι ηλεκτρικού ρεύματος, είναι μια αγώγιμη διαδρομή που επιτρέπει τη ροή ρεύματος ή ηλεκτρικής ενέργειας. Για να γίνει σύνδεση μεταξύ της πηγής τάσης και του φορτίου, χρησιμοποιείται ένα αγώγιμο καλώδιο. Επιπλέον, ένας διακόπτης on/off και μια ασφάλεια χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα μεταξύ της πηγής και του φορτίου.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κυκλωμάτων, αλλά στα σπίτια μας χρησιμοποιούμε περισσότερο παράλληλα κυκλώματα.

Όταν πολλές συσκευές συνδέονται παράλληλα, δεν υπάρχει διαχωρισμός τάσης μεταξύ τους. Η διαφορά δυναμικού σε κάθε συσκευή είναι ίδια με την τάση που παρέχεται. Συνδέοντας ηλεκτρικό εξοπλισμό σε σειρά μεταξύ τους, η συνολική αποτελεσματική αντίσταση του κυκλώματος μπορεί να μειωθεί.