在兒童電子系列的第 1 部分中，我們研究了 LED；在第 2 部分中，我們探討了電容器；在第 3 部分中，我們深入研究了電氣測量。

在本文中，我們將重點介紹各種組件中的多種電氣連接。串聯和并聯是最重要的兩個。兩者都允許您充分利用設備的功能，同時使您能夠取得重大成果。

連接組件

將電子元件連接在一起以改變電路的效率是一種常見的做法。串聯和并聯連接是兩種最常見的連接類型。串聯電路中的所有組件都連接到同一條線路上。它們都共享相同的電流，流經所有連接的組件。在串聯電路中，單個組件發生故障就足以禁用所有其他組件。并聯電路中的每個組件都有自己的電路。總電流是各個電流的總和。在并聯電路中，與串聯電路不同，如果一個組件發生故障，其他組件繼續正常工作。

串聯電路

在這種情況下由螞蟻代表的電流只能通過串聯連接中的一條路徑（參見圖 1）。如果只有一只螞蟻停下來，其余的都會效仿。螞蟻只能朝一個方向前進，無法避開障礙物。例如，串聯電路用于連接圣誕樹的燈。如果只有一個燈燒壞，所有其他燈都將停止工作。

圖 1：在串聯電路中，所有電子都在同一路徑上傳播。

并聯電路

并聯中的電流（如圖 2 所示）采用絕對隨機的路徑。如果一只螞蟻停下來，其他螞蟻可以自由穿過其他道路。例如，房屋系統的燈在并聯電路中連接在一起。如果一個燈燒壞，其他燈將繼續正常工作。

圖 2：在并聯電路中，電子通過不同的路徑。

哪些元件可以串聯和并聯？

幾乎所有的電氣和電子元件都可以串聯和并聯。下面的例子展示了真實的應用，我們的測試將集中在以下組件上：

電池和電池

電燈泡

電池串聯和并聯

要連接的電池相同并且它們都具有相同的充電程度，這一點非常重要。圖 3 顯示了電池串聯和并聯電路之間的測量差異。串聯電池是最常見和最簡單的方法。它規定了所有發電機的布置，其中負極連接到另一個發電機的正極。例如，可以在電視遙控器或玩具車中觀察到這種類型的連接。根據以下公式，獲得的總電壓等于各個發電機的電壓之和：

當需要提高電路中的電源電壓時，使用串聯連接。使用這種方法可以獲得高度相關的電壓值。連接100或200臺發電機就足以產生數百伏的電壓，這是極其危險的。與單個電池相比，兩個或多個電池的串聯可在輸出端提供更大的標稱電壓，同時保持相同的容量。在整個連接過程中保持正確的極性至關重要。另一方面，并??聯是通過連接許多發電機的所有正極和所有負極來實現的。并聯兩個或更多類似的電池可提高容量，同時保持相同的標稱電壓。發電機具有相同的電壓很重要；否則，可能會出現問題。

圖 3：串聯和并聯電池的電壓

串聯和并聯連接燈

除了電池之外，還可以串聯和并聯連接燈（和 LED 二極管）（參見圖 4 中的示例）。獲得的總是燈的照明，但以完全不同的方式。在圖的 A 部分，有 14 個燈泡，全部串聯。如果只有其中一個燒壞了，其他的都會熄滅，因為電流已經找不到路了。在圖的 B 部分中，七個燈泡并聯連接。它們中的每一個都是獨立于其他的，其中一個的破壞不會導致所有其他的關閉。最后，圖表的 C 部分顯示了燈的混合連接。在實踐中，電流的流動就像許多汽車在自由道路上跟隨和行駛一樣。

圖 4：串聯、并聯和混合連接的燈。

串聯和并聯連接電阻

電阻器可以串聯和并聯（參見圖 5 中的示例）。根據電路的用途，必須進行兩種連接中的一種。讓我們從串聯和并聯電阻的定義開始。當一個的輸出端連接到另一個的輸入端時，兩個或多個電阻串聯。換句話說，這些組件是按順序連接的，并且會通過相同的電流和相同的電子流，就像電池和燈泡一樣。相反，當輸入端和輸出端連接時，兩個或多個電阻器并聯連接。并聯的電阻不是依次位于同一根導線上，而是連接在多根導線上。因此，電流不一樣，因為電流可以通過第一電阻或其他電阻。一般來說，

通過串聯兩個或多個電阻，得到單個等效電阻的值。它由單個電阻的總和給出，因此等效電阻將大于單個電阻。在串聯電阻器中，每個電阻器的電流量相同。例如，串聯三個電阻值為 220 Ω、330 Ω 和 470 Ω 的電阻就像您使用一個值為 1,020 Ω 的電阻。

通過并聯兩個或多個電阻，得到單個電阻的值，該值小于所有其他電阻。例如，將三個電阻值分別為 220 Ω、330 Ω 和 470 Ω 的電阻并聯，就好像您在使用一個值為 103,056 Ω 的電阻器。

換句話說，串聯電阻會提高歐姆值并通過更少的電流。相反，電阻器之間的并聯會降低歐姆值并允許更多電流通過。

圖 5：串聯和并聯的電阻器

結論

任何部門的所有電路都需要各種組件之間的連接。電池的串聯和并聯連接使我們能夠從發電機獲得高電壓或更長的自主權。串聯和并聯燈泡的連接允許一個人獲得分布在幾個房間的照明。最后，串聯和并聯電阻器的連接使我們能夠獲得市場上不存在的電阻器值，或者制造能夠承受更大功率的更堅固的電阻器。

審核編輯：湯梓紅