Электрические цепи, с которыми приходится иметь дело на практике, обычно состоят не из одного потребителя электрического тока, а из нескольких различных, которые могут быть соединены между собой по-разному.

В зависимости от вида соединения различают:

• последовательное соединение проводников,
• параллельное соединение проводников,
• смешанное соединение проводников.

В последовательной электрической цепи все элементы цепи соединяются последовательно друг с другом, то есть конец первого с началом второго, конец второго с началом третьего и т.д.

При таком соединении элементов цепи ток имеет только один путь протекания от источника тока к нагрузке. При этом:

• Общий ток цепи I_общ будет равен току через каждый элемент цепи:

I_общ = I₁ = I₂

• Полное напряжение U_общ в цепи при последовательном соединении равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U_общ = U₁ + U₂

• Общее сопротивление цепи R_общ при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников (или отдельных участков цепи):

R_общ = R₁ + R₂

Особенность такого включения элементов в общую электрическую цепь заключается в том, что нарушается работоспособность всей цепи при разрыве цепи в любом элементе. Так, например, если несколько лампочек соединить в гирлянду последовательно, то при перегорании одной лампочки потухнут все лампочки.

Проведем опыт, чтобы убедиться в справедливости, например, второго утверждения. Для этого:

• Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
• Создайте новое электронное устройство.
• На рабочее поле добавьте резисторы, источник питания и мультиметр. С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь:

• После запуска симуляции мы сможем убедиться в справедливости второго утверждения (U_общ = U₁ + U₂).
• Сохраните задание под именем “Последовательное соединение”.

Для проверки последнего правила схема может иметь такой вид:

В параллельной электрической цепи все элементы соединены таким образом, что их начало соединены в одну общую точку, а концы в другую.

В этом случае у тока имеется несколько путей протекания от источника к нагрузкам. При этом:

• Общий ток цепи I_общ будет равен будет равен сумме токов параллельных ветвей:

I_общ = I₁ + I₂

• Напряжение на участке цепи  и на концах всех параллельно соединенных проводников одно и то же:

U_общ = U₁ = U₂

• Обратное значение общего сопротивления равно сумме обратных значений сопротивлений отдельных проводников.:

1/R_общ = 1/R₁ + 1/R₂

Особенность такого включения элементов в общую электрическую цепь заключается в том, что неисправность любого из элементов никак не влияет на работу других элементов цепи. В качестве примера можно привести электрическую проводку в наших квартирах, где все потребители энергии (лампочки, телевизор, холодильник и др.) соединены параллельно. Если сгорит лампочка в кухне, то все остальные электрические приборы будут продолжать работать.

Проведем опыт, чтобы убедиться в справедливости, например, второго утверждения. Для этого:

• Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
• Создайте новое электронное устройство.
• На рабочее поле добавьте резисторы, источник питания и мультиметр. С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь:

После запуска симуляции мы сможем убедиться в справедливости второго утверждения (U_общ = U₁ = U₂).

• Сохраните задание под именем “Параллельное соединение”.

Смешанная электрическая цепь является комбинацией последовательной и параллельной цепи, то есть ее элементы могут включаться и последовательно и параллельно.

В смешанных схемах действуют законы параллельного и последовательного соединений – необходимо лишь определиться “откуда начать”! Например для схемы, показанной на рисунке ниже, сначала рассматриваем участок с параллельное соединением (элементы 2 и 3), а только затем рассматриваем последовательное соединение элементов 1 и 4 (где 4 – это “параллельный участок”):

Задания:

Задание 1. Проверьте истинность первого утверждения при последовательном соединении проводников, добавив в схему “Последовательное соединение” соответствующую схему.

Задание 2. Проверьте истинность первого и третьего утверждения при параллельном соединении проводников, добавив в схему “Параллельное соединение” соответствующие схемы.

Предоставьте общий доступ к своим виртуальным устройствам и отправьте ссылки на решения с помощью формы.