Series and Parallel Resistive Circuits Notes PDF | Basic Electrical & Electronics Engineering | RGPV BTech First Year


Introduction

Electrical Circuits में Resistors सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले Passive Elements हैं। Practical Circuits में अक्सर एक से अधिक Resistors जुड़े होते हैं। इन Resistors को मुख्यतः दो प्रकार से जोड़ा जाता है – Series Connection तथा Parallel Connection। Circuit Analysis, Electrical Design, Power Distribution तथा Electronics Engineering में इन Connections का अत्यधिक महत्व है।

Series तथा Parallel Resistive Circuits Electrical Engineering के मूलभूत Topics हैं। इनके अध्ययन से Equivalent Resistance, Voltage Distribution, Current Distribution तथा Power Calculation को समझा जा सकता है।

Resistor क्या है?

Resistor एक Passive Electrical Component है जो Current के Flow का विरोध करता है। इसका Unit Ohm (Ω) होता है।

Ohm's Law के अनुसार:

V = I × R

जहाँ,

  • V = Voltage
  • I = Current
  • R = Resistance

Series Resistive Circuit

जब दो या दो से अधिक Resistors को इस प्रकार जोड़ा जाता है कि उनके बीच Current के Flow का केवल एक ही Path उपलब्ध हो, तो उसे Series Resistive Circuit कहते हैं।

Characteristics of Series Circuit

  • Current सभी Resistors में समान होता है।
  • Voltage विभाजित होता है।
  • Equivalent Resistance बढ़ जाती है।
  • Current Flow का केवल एक Path होता है।

Series Circuit Diagram Concept

R1 → R2 → R3 → Load

सभी Resistors एक ही Path में जुड़े रहते हैं।

Equivalent Resistance in Series Circuit

Series Connection में Equivalent Resistance सभी Resistances के योग के बराबर होती है।

Req = R1 + R2 + R3 + ........ + Rn

Example

यदि,

  • R1 = 2 Ω
  • R2 = 4 Ω
  • R3 = 6 Ω

तो,

Req = 2 + 4 + 6

Req = 12 Ω

Current in Series Circuit

Series Circuit में सभी Components से समान Current गुजरती है।

I = I1 = I2 = I3

Voltage Distribution in Series Circuit

Total Voltage विभिन्न Resistors पर विभाजित हो जाती है।

V = V1 + V2 + V3

जहाँ,

V1 = I × R1

V2 = I × R2

V3 = I × R3

Voltage Divider Rule

Series Circuit में किसी Resistance पर Voltage:

Vx = (Rx / RT) × V

जहाँ RT = Total Resistance

Advantages of Series Circuit

  • Simple Construction
  • Easy Analysis
  • Less Wiring Required
  • Voltage Divider Applications

Disadvantages of Series Circuit

  • एक Component खराब होने पर पूरा Circuit बंद हो जाता है।
  • Voltage Division होता है।
  • Independent Operation संभव नहीं।

Applications of Series Circuit

  • Voltage Divider Circuits
  • Decorative Lighting
  • Fuse Connections
  • Battery Cells in Series

Parallel Resistive Circuit

जब दो या दो से अधिक Resistors को इस प्रकार जोड़ा जाता है कि उनके दोनों Terminals समान Nodes से जुड़े हों, तो उसे Parallel Resistive Circuit कहते हैं।

Characteristics of Parallel Circuit

  • Voltage सभी Branches में समान रहता है।
  • Current विभाजित होता है।
  • Equivalent Resistance कम हो जाती है।
  • Current के अनेक Paths उपलब्ध होते हैं।

Parallel Circuit Diagram Concept

R1 || R2 || R3

सभी Resistors समान Voltage Source से जुड़े होते हैं।

Equivalent Resistance in Parallel Circuit

Parallel Circuit में:

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + .......

Example

यदि,

  • R1 = 6 Ω
  • R2 = 3 Ω

1/Req = 1/6 + 1/3

1/Req = 1/6 + 2/6

1/Req = 3/6

Req = 2 Ω

Current Distribution in Parallel Circuit

Parallel Circuit में Total Current विभिन्न Branches में विभाजित हो जाती है।

I = I1 + I2 + I3

Voltage in Parallel Circuit

Parallel Circuit में सभी Branches पर Voltage समान होता है।

V = V1 = V2 = V3

Current Divider Rule

Parallel Circuit में Current Division:

Ix = (RT / Rx) × I

Advantages of Parallel Circuit

  • Independent Operation संभव।
  • Voltage Constant रहता है।
  • एक Branch खराब होने पर अन्य Branches कार्य करती रहती हैं।
  • High Reliability.

Disadvantages of Parallel Circuit

  • Wiring अधिक लगती है।
  • Analysis थोड़ा जटिल हो सकता है।
  • Installation Cost अधिक हो सकती है।

Applications of Parallel Circuit

  • Domestic Wiring
  • Industrial Power Distribution
  • Electronic Circuits
  • Computer Systems
  • Electrical Appliances

Comparison Between Series and Parallel Circuits

Parameter Series Circuit Parallel Circuit
Current Same Divided
Voltage Divided Same
Resistance Increases Decreases
Current Path Single Multiple
Reliability Low High
Applications Voltage Divider Domestic Wiring

Power Calculation

Power:

P = V × I

या

P = I²R

या

P = V²/R

Industrial Importance

Electrical Industries में Series तथा Parallel Circuits का उपयोग Power Distribution, Control Panels, Automation Systems, Electronic Equipment तथा Industrial Machines में किया जाता है। Domestic Wiring पूर्णतः Parallel Connection पर आधारित होती है जबकि Voltage Divider Networks Series Circuits का उपयोग करते हैं।

Viva Questions

  1. Series Circuit क्या है?
  2. Parallel Circuit क्या है?
  3. Series Circuit में Current कैसा होता है?
  4. Parallel Circuit में Voltage कैसा होता है?
  5. Series Resistance का Formula लिखिए।
  6. Parallel Resistance का Formula लिखिए।
  7. Voltage Divider Rule क्या है?
  8. Current Divider Rule क्या है?
  9. Domestic Wiring किस प्रकार की होती है?
  10. Series Circuit का एक Application लिखिए।

Exam Oriented Important Questions

  1. Series Resistive Circuit को उदाहरण सहित समझाइए।
  2. Parallel Resistive Circuit को उदाहरण सहित समझाइए।
  3. Series एवं Parallel Circuits की Equivalent Resistance व्युत्पन्न कीजिए।
  4. Voltage Divider Rule समझाइए।
  5. Current Divider Rule समझाइए।
  6. Series एवं Parallel Circuits में अंतर लिखिए।
  7. Series Circuit के लाभ एवं हानियाँ लिखिए।
  8. Parallel Circuit के Applications लिखिए।

Conclusion

Series तथा Parallel Resistive Circuits Electrical Engineering की आधारभूत अवधारणाएँ हैं। Series Circuit में Current समान तथा Voltage विभाजित होता है जबकि Parallel Circuit में Voltage समान तथा Current विभाजित होता है। Circuit Design, Network Analysis तथा Electrical Installations में इन Connections का अत्यधिक महत्व है।

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