Elektrik enerjisindən istifadə həyatımızın ayrılmaz hissəsinə çevrilib. Elektrik cihazlarının, texnoloji sistemlərin və gündəlik məişət texnikalarının işləməsi müxtəlif növ elektrik zəncirlərinin düzgün qurulmasına əsaslanır. Bu zəncirlərin qurulmasında isə ən əsas anlayışlar ardıcıl və paralel birləşmədir. Ardıcıl və paralel birləşmə, sadəcə fizika dərslərində öyrədilən nəzəri biliklərlə məhdudlaşmır. Onlar sənaye, energetika, avtomatika, nəqliyyat, rabitə və məişət sistemlərində olduqca vacib rol oynayır. Müxtəlif komponentlərin necə birləşdirilməsi, enerji paylanmasının necə təşkil olunması, cihazların bir-birinə təsir etmədən işləməsi və təhlükəsizlik məsələləri bu anlayışlarla birbaşa əlaqəlidir. Bu anlayışların düzgün qavranılması və tətbiqi yalnız fizika müəllimləri və mühəndislər üçün deyil, texnologiyadan istifadə edən hər bir insan üçün əhəmiyyətlidir.
Müasir dövrdə elektrik dövrlərinin optimallaşdırılması, qənaətli enerji istifadəsi və təhlükəsiz istismar üçün ardıcıl və paralel birləşmələrin prinsiplərinin dərindən mənimsənilməsi vacibdir. Bu mövzu yalnız məktəb səviyyəsində sadə ampullərin birləşməsi ilə kifayətlənmir. Məsələyə daha dərindən yanaşdıqda, həm nəzəri, həm də praktiki baxımdan çoxşaxəli və mürəkkəb anlayışların olduğu üzə çıxır. Əgər bu anlayışlar düzgün öyrənilərsə, həm enerjiyə qənaət etmək, həm də sistemlərin daha dayanıqlı və uzunömürlü işləməsini təmin etmək mümkündür.
Ardıcıl Birləşmə
Ardıcıl birləşmə dedikdə, elektrik dövrəsində elementlərin bir xətt üzrə, yəni bir-birinin ardınca qoşulması başa düşülür. Bu cür birləşmədə cərəyan axını dövrənin bütün elementlərindən eyni sıralama ilə keçir. Yəni, birinci elementdən keçən cərəyan ikinciyə, oradan isə üçüncüyə və sair davam edir. Bu zaman dövrənin ümumi cərəyanı bütün elementlər üçün eyni olur, lakin gərginlik elementlər arasında bölünür.
Bu tip birləşmə zamanı dövrənin ümumi müqaviməti tək-tək müqavimətlərin cəminə bərabər olur. Məsələn, üç rezistor ardıcıl şəkildə qoşulubsa, ümumi müqavimət belə hesablanır:
R_total = R1 + R2 + R3
Ardıcıl birləşmənin üstünlüklərindən biri onun sadəliyidir. Dövrəni qurmaq və idarə etmək asandır. Lakin bir komponentin sıradan çıxması bütün sistemi dayandırır. Çünki cərəyan axını kəsilir. Bu xüsusiyyət, ardıcıl birləşmənin bəzi hallarda zəif cəhətidir.
Ən sadə ardıcıl birləşməyə nümunə olaraq əl fənərlərini göstərmək olar. Fənərlərdə batareyalar bir-birinin ardınca yerləşdirilir və bu, ümumi gərginliyin artmasına səbəb olur. Bu prinsip böyük elektrik stansiyalarında da istifadə olunur, orada generatorlar bir-birinə ardıcıl qoşularaq yüksək enerji verimliliyi təmin edilir.
Paralel Birləşmə
Paralel birləşmədə isə komponentlər bir neçə nöqtədən ortaq olaraq birləşdirilir və hər bir komponentin üzərindən eyni vaxtda cərəyan keçir. Bu zaman cərəyan dövrənin müxtəlif budaqlarına bölünür, lakin hər bir komponentə eyni gərginlik verilir. Paralel birləşmənin əsas xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, bir element sıradan çıxsa belə, digər komponentlərin işi pozulmur. Bu isə sistemin etibarlılığını artırır.
Paralel birləşmədə ümumi müqavimət aşağıdakı düsturla hesablanır:
1 / R_total = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
Bu cür birləşmə daha çox məişət elektrik sistemlərində istifadə olunur. Məsələn, evlərdə işıqlandırma sistemində lampalar paralel birləşdirilir. Bu da o deməkdir ki, bir lampa sönsə belə, digər lampalar yanmaqda davam edir. Həmçinin bu cür birləşmələr sənayedə və elektron avadanlıqlarda daha çox üstünlük təşkil edir.
Paralel birləşmə enerji qənaəti və təhlükəsizlik baxımından da faydalıdır. Cərəyanın müxtəlif budaqlara bölünməsi cihazların yükünün azalmasına səbəb olur və həddindən artıq qızmanın qarşısı alınır. Bu səbəbdən elektron sxemlərdə mikrosxemlərin və çiplərin birləşməsində də bu prinsip geniş tətbiq olunur.
Ardıcıl və Paralel Birləşmənin Müqayisəsi
Bu iki birləşmə formasının fərqlərini və üstünlüklərini anlamaq, onlardan düzgün istifadə etməyə imkan verir. Ardıcıl birləşmə zamanı gərginlik komponentlər arasında bölünür, cərəyan isə eyni qalır. Paralel birləşmədə isə əksinə, cərəyan bölünür, gərginlik isə hər budaq üçün eyni olur. Ardıcıl birləşmə sadə və ucuzdur, lakin təhlükəsizlik və dayanıqlılıq baxımından zəifdir. Paralel birləşmə isə daha mürəkkəb olsa da, sistemin fasiləsiz işləməsinə şərait yaradır.
Bu fərqlərdən dolayı mühəndislər müxtəlif sahələrdə birləşmələrin növünü ehtiyaclara uyğun olaraq seçirlər. Məsələn, təhlükəsizliyin və davamlılığın vacib olduğu obyektlərdə paralel birləşməyə üstünlük verilir. Sadə dövrə quruluşunun yetərli olduğu sahələrdə isə ardıcıl birləşmə kifayət edir.
Ardıcıl və Paralel Birləşmənin Tətbiq Sahələri
Ardıcıl və paralel birləşmələrin real həyatda istifadəsi çoxşaxəlidir. Məişət texnikasından tutmuş sənaye avadanlıqlarına qədər hər bir sistem bu anlayışların düzgün tətbiqi üzərində qurulur. Avtomobillərin elektrik sistemlərində, evlərin elektrik paylayıcı sistemlərində, telefon və kompüterlərin əsas quruluşunda, hətta enerji istehsalı və ötürülməsi sahələrində də bu birləşmələr aktiv şəkildə istifadə olunur.
Ardıcıl birləşmələr adətən batareyalarda, siqnal sistemlərində, qoruyucu dövrələrdə istifadə olunur. Paralel birləşmələr isə daha çox işıqlandırma, məişət cihazlarının enerji təminatı və güc sistemlərində rast gəlinir. Tətbiq sahəsinə görə, bu birləşmələrin kombinasiyası da istifadə oluna bilər. Məsələn, bəzi sistemlərdə ardıcıl və paralel birləşmələr bir yerdə tətbiq olunur ki, bu da kompleks dövrlərin yaradılmasına imkan verir.
Elektrik zəncirlərində ardıcıl və paralel birləşmələrin düzgün başa düşülməsi və tətbiqi gündəlik həyatımızda qarşılaşdığımız bir çox problemin həllində mühüm rol oynayır. Bu anlayışlar sadə dövrlərdən tutmuş yüksək texnologiyalı sistemlərə qədər geniş spektrdə istifadə olunur. Onların hər birinin öz üstünlükləri və çatışmazlıqları mövcuddur və seçim konkret ehtiyac və şəraitdən asılı olaraq edilir. Ardıcıl birləşmə sadəliyi və aşağı qiyməti ilə fərqlənsə də, davamlılıq baxımından zəifdir. Paralel birləşmə isə daha təhlükəsiz və dayanıqlı olmaqla yanaşı, mürəkkəb quruluş tələb edir. Texnologiyanın sürətlə inkişaf etdiyi bir dövrdə bu anlayışların tətbiqi daha da genişlənməkdədir və gələcəkdə enerjiyə qənaət, sistem təhlükəsizliyi və funksionallıq baxımından daha önəmli olacaq. Elektrik enerjisinin düzgün istifadəsi, təhlükəsizlik və qənaət məqsədilə bu prinsiplərin öyrənilməsi və tətbiqi hər bir istifadəçinin və mütəxəssisin prioriteti olmalıdır.
Ən Çox Verilən Suallar
Ardıcıl birləşmə, dövrə elementlərinin bir-birinin ardınca, yəni sıralı şəkildə qoşulmasıdır. Bu zaman cərəyan bütün elementlərdən eyni miqdarda keçir, lakin gərginlik elementlər arasında bölünür.
Paralel birləşmə, dövrə elementlərinin eyni iki nöqtəyə qoşulmasıdır. Bu zaman bütün elementlərdə eyni gərginlik olur, lakin cərəyan hər elementdə fərqli ola bilər.
Ardıcıl birləşmədə ümumi müqavimət bütün elementlərin müqavimətlərinin cəminə bərabər olur. Məsələn, R = R1 + R2 + R3.
Paralel birləşmədə ümumi müqavimətin tərsi, elementlərin tərs müqavimətlərinin cəminə bərabər olur: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.
Ardıcıl birləşmənin əsas üstünlüyü onun sadə dizayna malik olması və elementlərin ardıcıllıqla nəzarət edilə bilməsidir.
Paralel birləşmədə sistemin bir elementi sıradan çıxsa belə, digərləri işləməyə davam edir. Bu, dövrənin etibarlılığını artırır.
Ardıcıl birləşmə sadə sistemlərdə və elementlər üzərində ardıcıl idarəetmə tələb olunan hallarda uyğundur, məsələn, LED zənciri.
Paralel birləşmə ev elektrik sistemlərində, sənaye qurğularında və batareyaların paralel qoşulmasında geniş tətbiq olunur.
Ardıcıl birləşmədə elementlər bir xətt üzrə ardıcıl düzülür, paralel birləşmədə isə eyni iki nöqtəyə qoşulmuş şəkildə paralel quruluş yaranır.
Bəli, bir çox mürəkkəb dövrə və sistemlərdə ardıcıl və paralel birləşmələr birlikdə tətbiq olunur və bu, kombinə edilmiş birləşmə adlanır.
