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(lián)和并聯(lián)是最重要的兩個。兩者都允許您充分利用設(shè)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(lián)和并聯(lián)連接是兩種最常見的連接類型。串聯(lián)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(jīng)所有連接的組件。在串聯(lián)電路中，單個組件發(fā)生故障就足以禁用所有其他組件。并聯(lián)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(lián)電路中，與串聯(lián)電路不同，如果一個組件發(fā)生故障，其他組件繼續(xù)正常工作。

串聯(lián)電路

在這種情況下由螞蟻代表的電流只能通過串聯(lián)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(lián)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(lián)電路中，所有電子都在同一路徑上傳播。

并聯(lián)電路

并聯(lián)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(tǒng)的燈在并聯(lián)電路中連接在一起。如果一個燈燒壞，其他燈將繼續(xù)正常工作。

圖 2：在并聯(lián)電路中，電子通過不同的路徑。

哪些元件可以串聯(lián)和并聯(lián)？

幾乎所有的電氣和電子元件都可以串聯(lián)和并聯(lián)。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(lián)和并聯(lián)

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(lián)和并聯(lián)電路之間的測量差異。串聯(lián)電池是最常見和最簡單的方法。它規(guī)定了所有發(fā)電機的布置，其中負極連接到另一個發(fā)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(jù)以下公式，獲得的總電壓等于各個發(fā)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(lián)連接。使用這種方法可以獲得高度相關(guān)的電壓值。連接100或200臺發(fā)電機就足以產(chǎn)生數(shù)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(lián)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(guān)重要。另一方面，并??聯(lián)是通過連接許多發(fā)電機的所有正極和所有負極來實現(xiàn)的。并聯(lián)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(fā)電機具有相同的電壓很重要；否則，可能會出現(xiàn)問題。

圖 3：串聯(lián)和并聯(lián)電池的電壓

串聯(lián)和并聯(lián)連接燈

除了電池之外，還可以串聯(lián)和并聯(lián)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(lián)。如果只有其中一個燒壞了，其他的都會熄滅，因為電流已經(jīng)找不到路了。在圖的 B 部分中，七個燈泡并聯(lián)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(guān)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(lián)、并聯(lián)和混合連接的燈。

串聯(lián)和并聯(lián)連接電阻

電阻器可以串聯(lián)和并聯(lián)（參見圖 5 中的示例）。根據(jù)電路的用途，必須進行兩種連接中的一種。讓我們從串聯(lián)和并聯(lián)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(lián)。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(lián)連接。并聯(lián)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(lián)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(lián)電阻器中，每個電阻器的電流量相同。例如，串聯(lián)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(lián)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(lián)，就好像您在使用一個值為 103,056 Ω 的電阻器。

換句話說，串聯(lián)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(lián)會降低歐姆值并允許更多電流通過。

圖 5：串聯(lián)和并聯(lián)的電阻器

結(jié)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(lián)和并聯(lián)連接使我們能夠從發(fā)電機獲得高電壓或更長的自主權(quán)。串聯(lián)和并聯(lián)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(lián)和并聯(lián)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