Di Stephen Benham, aggiornato il 30 agosto 2022
I circuiti elettrici consentono all'elettricità di viaggiare da una fonte di alimentazione, ad esempio una batteria, a un dispositivo e viceversa. Sperimentando diverse configurazioni di cablaggio, gli studenti possono osservare il comportamento della tensione e della corrente, creando un'avvincente esplorazione da fiera della scienza.
Il cablaggio in parallelo è comune nei circuiti domestici perché mantiene invariata la tensione aumentando la capacità totale. Per un progetto di quinta elementare, accoppia due batterie identiche. Collega il terminale positivo della prima batteria al terminale positivo della seconda e fai lo stesso per i terminali negativi. Collegare una lampadina ai terminali combinati della coppia parallela e notare per quanto tempo si illumina. Quindi collegare una singola batteria della stessa tensione a un'altra lampadina. La coppia parallela dovrebbe alimentare la lampadina per circa il doppio della durata della lampadina a batteria singola, dimostrando una durata doppia.
Una connessione in serie aggiunge le tensioni di ciascuna cella mantenendo la stessa capacità. Ad esempio, tre celle da 1,5 V producono 4,5 V. Disporre le celle in linea, collegando il terminale negativo di una al terminale positivo della successiva. Usa i fili per completare il circuito dal terminale positivo della prima cella al terminale negativo dell'ultima cella. Quando colleghi una lampadina a questi punti, riceve l'alimentazione completa da 4,5 volt, dimostrando come il cablaggio in serie aumenta la tensione.
Combinando connessioni in serie e in parallelo, è possibile ottenere sia una tensione più elevata che una maggiore durata. Utilizzare quattro batterie identiche:accoppiare 1 con 2 in serie e accoppiare 3 con 4 in serie. Quindi collegare le due coppie in serie in parallelo. Questa configurazione raddoppia la tensione di una singola cella raddoppiandone anche la capacità. Collega una lampadina ai terminali positivo e negativo per osservare l'effetto combinato.
Per confrontare le due disposizioni, affiancate la coppia in parallelo e quella in serie, ciascuna delle quali alimenta la propria lampadina. Se tagli un filo dal circuito in serie, la lampadina si spegnerà immediatamente perché il circuito è interrotto. Tagliando un filo tra le batterie parallele lascerà l'altra batteria ancora a fornire corrente, quindi la sua lampadina rimarrà accesa. Questo semplice test evidenzia la differenza fondamentale:i circuiti in serie richiedono un circuito continuo, mentre i circuiti in parallelo consentono a ciascuna batteria di funzionare in modo indipendente.
