Chapter 7 · Section 6Textbook pages 149–153

Series and Parallel, Home Circuits, AC and DC ശ്രേണീരീതി · സമാന്തരരീതി

Two identical bulbs, one battery – joined one way they glow dimly and both go out when one switch opens; joined the other way each glows fully and works on its own. On this page you find the effective resistance of series and parallel combinations, see why our homes are wired in parallel, and finally answer the science-fair question: why the resistor next to the LED?

📖 What you need (pages 8–9 of this guide)

1. Two bulbs, two ways (Fig 7.28)

3 V ബാറ്ററി, സ്വിച്ചുകൾ, 3 V ബൾബുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് താഴെക്കൊടുത്ത രീതിയിൽ (ചിത്രം 7.28 (a), (b)) രണ്ട് സെർക്കീട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുക. – Using a 3 V battery, switches and two 3 W, 3 V bulbs, build the two circuits of Fig 7.28. Work the switches and watch the bulbs.

🧪 Virtual lab: Fig 7.28 (a) and (b)
(a)(b)

Model: each 3 W, 3 V bulb taken as a fixed 3 Ω (R = V² ÷ P = 9 ÷ 3); ideal 3 V battery. Brightness is shown in proportion to the power in each bulb.

Textbook questions (page 150)

  1. രണ്ട് സെർക്കീട്ടുകളിലെയും S₁, S₂ ഓണാക്കുക. ഏത് സെർക്കീട്ടിലെ ബൾബാണ് കൂടുതൽ തീവ്രതയോടെ പ്രകാശിച്ചത്? – Turn on S₁ and S₂ in both circuits. In which circuit do the bulbs glow more brightly?
  2. രണ്ട് സെർക്കീട്ടുകളിലെയും S₁ എന്ന സ്വിച്ച് മാത്രം ഓൺ ചെയ്യുക. നിരീക്ഷണം എന്ത്? – Turn on only S₁ in both circuits. What do you observe?
  3. രണ്ട് സെർക്കീട്ടുകളിലെയും എല്ലാ സ്വിച്ചുകളും ഓൺ ചെയ്താൽ ചിത്രം 7.28 (b) യിലെ ബൾബുകൾ താരതമ്യേന കൂടുതൽ ശോഭയോടെ പ്രകാശിക്കാൻ കാരണമെന്ത്? – With all switches on, why do the bulbs of Fig 7.28 (b) glow more brightly?
1. In circuit (b). Why: see answer 3.
2. In (a) neither bulb glows – the single path is broken at S₂. In (b) only the bulb with S₁ glows (at full brightness). Why: in (b) each bulb has its own path to the battery.
3. In (b) each bulb gets the full 3 V and so a larger current (1 A each in the model); in (a) the two bulbs share the 3 V (1.5 V each, 0.5 A). Why: ബൾബുകൾക്ക് ലഭിക്കുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിലും കറന്റിലുമുള്ള വ്യത്യാസമാണ് പ്രകാശതീവ്രത കൂടുന്നതിനും കുറയുന്നതിനുമുള്ള കാരണം. – the difference in p.d. and current is what makes a bulb brighter or dimmer.

Arrangement (a) is the series connection (ശ്രേണീരീതി); arrangement (b) is the parallel connection (സമാന്തരരീതി). Does joining in series or in parallel change the resistance of a circuit? Let us find out with resistors instead of bulbs.

📚 Textbook box – try it on a computer

PhET → Circuit Construction Kit → Virtual Lab. In this free simulation you can drag batteries, bulbs, switches, resistors, ammeters and voltmeters onto a workbench and build every circuit on this page. The link is in the "Explore online" box below (it needs the internet).

2. Effective resistance

The thinking student asks: സെർക്കീട്ടിലെ സഫല പ്രതിരോധം കണ്ടുപിടിക്കുന്നതെങ്ങനെയാണ്? – How do we find the effective resistance of a circuit?

⭐ Key idea (textbook page 150) – effective resistance സഫലപ്രതിരോധം

ഒരു സെർക്കീട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയ ഒന്നിലധികം പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ ഫലം ഉളവാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പ്രതിരോധകത്തിന്റെ പ്രതിരോധമാണ് സഫലപ്രതിരോധം.

The effective resistance of a combination of resistors is the resistance of the single resistor that would have the same effect in the circuit (the same current from the same battery).

3. Resistors in series (Fig 7.29)

ശ്രേണീരീതിയിൽ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ സെർക്കീട്ടിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം പ്രതിരോധകങ്ങൾക്കിടയിൽ വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു. – In series, the p.d. of the circuit is divided among the resistors, and the same current I flows through each.

🎬 Derivation – series (Fig 7.29)
⭐ Key idea (textbook pages 150–151) – series

ശ്രേണീരീതിയിൽ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ പ്രതിരോധങ്ങളുടെ ആകെ തുകയായിരിക്കും സഫലപ്രതിരോധം.

In series the effective resistance increases: it is the sum of the resistances. V = V₁ + V₂, R = R₁ + R₂. For n equal resistors of R Ω each: effective resistance = nR.

🧪 Virtual lab: how the p.d. divides in series

Textbook questions (page 151)

  1. ശ്രേണീരീതിയിൽ പ്രതിരോധകങ്ങൾ ഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഉയർന്ന പ്രതിരോധം ഉള്ള പ്രതിരോധകത്തിന്റെ അഗ്രങ്ങൾക്കിടയിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എപ്രകാരമായിരിക്കും? (കൂടുതൽ / കുറവ്) – In series, is the p.d. across the resistor of higher resistance more or less?
  2. ഒരേ മൂല്യമുള്ള പ്രതിരോധകങ്ങളാണ് ശ്രേണീരീതിയിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്നതെങ്കിൽ പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ അഗ്രങ്ങൾക്കിടയിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം എപ്രകാരമായിരിക്കും? (തുല്യം / വ്യത്യസ്തം) – If equal resistors are in series, how do the p.d.s across them compare? (equal / different)
1. More (കൂടുതൽ). Why: the same current I flows through both, and V = IR, so the bigger R gets the bigger share (8 Ω and 4 Ω on 6 V: 4 V and 2 V).
2. Equal (തുല്യം). Why: same I and same R give the same V = IR.

Question 1. 8 Ω, 4 Ω എന്നീ രണ്ട് പ്രതിരോധകങ്ങളും 6 V ബാറ്ററിയും തന്നിരിക്കുന്നു. a) ഇവയെ ശ്രേണീരീതിയിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ സെർക്കീട്ട് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക. b) സെർക്കീട്ടിലെ സഫലപ്രതിരോധം കണ്ടുപിടിക്കുക. c) സെർക്കീട്ടിലൂടെയുള്ള കറന്റ് എത്രയെന്ന് കണക്കാക്കുക. – Resistors of 8 Ω and 4 Ω and a 6 V battery: (a) draw the series circuit; (b) find the effective resistance; (c) find the current.

Series: add the resistances. Then I = V/R.

🎬 Solution in exam layout
Answer: (a) the diagram above – battery, switch, 8 Ω and 4 Ω in one loop. (b) R = 8 + 4 = 12 Ω. (c) I = V/R = 6 ÷ 12 = 0.5 A. (Extra: V across 8 Ω = 0.5 × 8 = 4 V, across 4 Ω = 2 V; 4 + 2 = 6 V.) More: page 11 ▶

Question 2. 2 Ω വീതം പ്രതിരോധമുള്ള പത്ത് പ്രതിരോധകങ്ങൾ ശ്രേണീരീതിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ ലഭിക്കുന്ന സഫലപ്രതിരോധം എത്ര? – Ten resistors of 2 Ω each are joined in series. What is the effective resistance?

Question 3. 6 Ω പ്രതിരോധമുള്ള എത്ര പ്രതിരോധകങ്ങൾ ശ്രേണീരീതിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചാലാണ് 42 Ω സഫലപ്രതിരോധം ലഭിക്കുക? – How many 6 Ω resistors must be joined in series to get 42 Ω?

For n equal resistors in series, effective resistance = nR. In Q3 the unknown is n.

🎬 Solutions in exam layout – n equal resistors in series
Answers: Q2: R = nR = 10 × 2 = 20 Ω. Q3: n = 42 ÷ 6 = 7 resistors. More: page 11 ▶

4. Resistors in parallel (Fig 7.30, 7.31)

ചിത്രം 7.30 ൽ കാണിച്ചതുപോലെ പ്രതിരോധകങ്ങളെ സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിച്ചാൽ, കറന്റ് ഓരോ ശാഖ വഴിയും വിഭജിച്ച് സെർക്കീട്ട് പൂർത്തിയാക്കുന്നു. – In parallel, the current divides among the branches, so the total current is the sum of the branch currents: I = I₁ + I₂. Each resistor gets the same p.d. V.

🎬 Derivation – parallel (Fig 7.30)
⭐ Key idea (textbook pages 151–152) – parallel

സമാന്തര രീതിയിൽ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ സെർക്കീട്ടിലെ സഫലപ്രതിരോധം കുറയുന്നു.

In parallel the effective resistance decreases – it is less than the smallest resistance. I = I₁ + I₂; 1R = 1R₁ + 1R₂, so for two resistors R = R₁R₂R₁ + R₂. For n equal resistors of R Ω each: effective resistance = R/n.

സമാന്തരമായി രണ്ട് പാലങ്ങൾ ഉണ്ടായതിനാൽ യാത്ര മുടങ്ങിയില്ല"Because there were two bridges side by side, our trip wasn't held up!" (Fig 7.31)
🌴 Fig 7.31 – a canal with one or two foot-bridges

Question 4. 6 Ω, 3 Ω എന്നീ രണ്ട് പ്രതിരോധകങ്ങളും 6 V ബാറ്ററിയും തന്നിരിക്കുന്നു. a) ഇവയെ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ സെർക്കീട്ട് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക. b) സെർക്കീട്ടിലെ സഫലപ്രതിരോധം കണ്ടുപിടിക്കുക. c) ഓരോ പ്രതിരോധകത്തിലൂടെയുമുള്ള കറന്റ് എത്രയെന്ന് കണക്കാക്കുക. – Resistors of 6 Ω and 3 Ω and a 6 V battery: (a) draw the parallel circuit; (b) find the effective resistance; (c) find the current through each resistor.

R = R₁R₂/(R₁ + R₂). Each resistor has the full 6 V across it, so I = 6/R for each.

🎬 Solution in exam layout
Answer: (b) R = (6 × 3)/(6 + 3) = 18/9 = 2 Ω. (c) I(6 Ω) = 6/6 = 1 A; I(3 Ω) = 6/3 = 2 A. Check: total 1 + 2 = 3 A = 6 V ÷ 2 Ω ✓. More: page 11 ▶

Question 5. ഒരേ മൂല്യമുള്ള പ്രതിരോധകങ്ങളാണ് സമാന്തര രീതിയിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്നതെങ്കിൽ ഓരോ പ്രതിരോധകത്തിലൂടെയുമുള്ള കറന്റ് എപ്രകാരമായിരിക്കും? – If equal resistors are connected in parallel, how do the currents through them compare?

The currents are equal. Why: each has the same p.d. V and the same R, so I = V/R is the same in every branch – the total current is shared equally (n equal branches each carry I/n).

Question 6. 10 Ω വീതം പ്രതിരോധമുള്ള അഞ്ച് പ്രതിരോധകങ്ങൾ സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിച്ചാൽ ലഭിക്കുന്ന സഫലപ്രതിരോധം എത്ര? – Five resistors of 10 Ω each are connected in parallel. Find the effective resistance.

Question 7. ചിത്രം 7.32 ൽ കൊടുത്ത ക്രമീകരണത്തിന്റെ സഫല പ്രതിരോധം എത്രയെന്ന് കണ്ടുപിടിക്കുക. – Find the effective resistance of the arrangement in Fig 7.32 (a 2 Ω resistor in series with two 2 Ω resistors in parallel).

Q6: n equal resistors in parallel give R/n. Q7: first replace the parallel pair by one resistor, then add the series 2 Ω.

🎬 Solutions in exam layout – five 10 Ω; Fig 7.32
Answers: Q6: R = R/n = 10 ÷ 5 = 2 Ω. Q7: 2 Ω ∥ 2 Ω = (2 × 2)/(2 + 2) = 1 Ω; then 2 Ω + 1 Ω = 3 Ω. More: page 11 ▶

5. Resistor combination calculator

🧪 Virtual lab: combine up to three resistors

📒 Science diary (സയൻസ് ഡയറി) – series and parallel compared

പ്രതിരോധകങ്ങൾ സെർക്കീട്ടിൽ ശ്രേണിയായി ഘടിപ്പിക്കുമ്പോഴും സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിക്കുമ്പോഴും ഉള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ സയൻസ് ഡയറിയിൽ രേഖപ്പെടുത്തൂ.

Series ശ്രേണീരീതിParallel സമാന്തരരീതി
Currentthe same through every resistordivides: I = I₁ + I₂
Potential differencedivides: V = V₁ + V₂ (bigger R, bigger share)the same across every branch
Effective resistanceincreases: R = R₁ + R₂ (n equal: nR)decreases: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂, less than the smallest (n equal: R/n)
If one part breaksthe whole circuit stopsthe other branches keep working
Switchesone switch controls everythingeach branch can have its own switch
Used indecoration serial lights, a fuse or switch with its appliance, cells in a torchhousehold appliances, power-bank cells

6. How our homes are wired (page 153)

പ്രതിരോധകങ്ങൾ സെർക്കീട്ടിലൂടെയുള്ള കറന്റിനെ കുറയ്ക്കുന്നവയാണ് ... ഒരു സെർക്കീട്ടിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബൾബ്, ഹീറ്റർ, ഇസ്തിരിപ്പെട്ടി തുടങ്ങിയ വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളിലെല്ലാം പ്രതിരോധകങ്ങൾ ഉണ്ട്. – Resistors reduce the current in a circuit, and resistors of different values are combined to get the p.d. or current needed. Every electrical appliance – bulb, heater, iron box – has resistance.

🏠 Virtual lab: a home's parallel wiring

Textbook questions (page 153)

  1. ഗാർഹിക സെർക്കീട്ടുകളിൽ ബൾബ്, ഫാൻ തുടങ്ങിയ വൈദ്യുതോപകരണങ്ങൾ ഘടിപ്പിക്കുന്നത് ഏത് രീതിയിലാണ്? – How are appliances like bulbs and fans connected in household circuits?
  2. സമാന്തര രീതിയിൽ വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾ ഘടിപ്പിക്കുന്നത് കൊണ്ടുള്ള ഗുണങ്ങൾ എന്തെല്ലാം? – What are the advantages of connecting appliances in parallel?
1. In parallel. Why: each appliance is connected directly across the two supply wires.
2. (i) Every appliance gets the full supply voltage (230 V) it is designed for. (ii) Each can be switched on and off independently with its own switch. (iii) If one appliance fails or fuses, the others keep working. (iv) Appliances of different power draw their own different currents. Why: each branch is a separate path from the supply – compare Fig 7.28 (b).

7. Protecting the bulb (Fig 7.33) – the science-fair answer

3 V പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബൾബ്, 12 Ω പ്രതിരോധകം, 9 V ബാറ്ററി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു സെർക്കീട്ടും [ചിത്രം 7.33 (a)] 12 Ω പ്രതിരോധകം ഉൾപ്പെടാത്ത മറ്റൊരു സെർക്കീട്ടുമാണ് [ചിത്രം 7.33 (b)] നൽകിയിരിക്കുന്നത്. ബൾബിന്റെ പ്രതിരോധം 6 Ω ആണ്. – A bulb made to work at 3 V (resistance 6 Ω) is connected to a 9 V battery (a) with a 12 Ω resistor in series, and (b) without it.

🧪 Virtual lab: Fig 7.33 (a) and (b)

Textbook questions (page 153)

  1. ഏത് സെർക്കീട്ടിലാണ് പ്രതിരോധം കൂടുതൽ? – Which circuit has more resistance?
  2. ഏത് സെർക്കീട്ടിലാണ് ബൾബിന്റെ അഗ്രങ്ങൾക്കിടയിൽ 3 V പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം ലഭിക്കുന്നത്? – In which circuit does the bulb get a p.d. of 3 V?
  3. സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്താൽ ചിത്രം 7.33 (b) സെർക്കീട്ടിലെ ബൾബിന് എന്താണ് സംഭവിക്കുക? – What happens to the bulb of Fig 7.33 (b) when it is switched on?
1. Circuit (a): 6 + 12 = 18 Ω, against only 6 Ω in (b).
2. Circuit (a): I = 9 ÷ 18 = 0.5 A, so V(bulb) = 0.5 × 6 = 3 V – exactly what it needs.
3. The bulb fuses (burns out). Why: it gets the whole 9 V, so I = 9 ÷ 6 = 1.5 A – three times the 0.5 A it is made for. ബൾബിന് ആവശ്യമായതിലും അധികം പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം ലഭിക്കുന്നതിനാൽ കറന്റ് വർധിക്കുകയും ബൾബ് കേടാവുകയും ചെയ്യും.
🎬 Solution in exam layout – Fig 7.33
Answer: (a) R = 18 Ω, I = 0.5 A, V(bulb) = 3 V – safe. (b) R = 6 Ω, I = 1.5 A, V(bulb) = 9 V – the bulb fuses. More: page 11 ▶
⭐ The science-fair question answered (pages 131 and 153)

സ്കൂൾ ശാസ്ത്രോത്സവത്തിൽ നിരീക്ഷിച്ച സെർക്കീട്ടിൽ LED യോടൊപ്പം ബന്ധിപ്പിച്ച ഘടകം പ്രതിരോധകം ആണെന്നും ഇത് എന്തിനാണ് സെർക്കീട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയതെന്നും മനസ്സിലായല്ലോ.

The component joined with the LED at the science fair was a resistor, connected in series to limit the current: it takes its share of the battery's p.d., so the LED gets only the small p.d. and current it can safely handle – just like the 12 Ω resistor protecting the 3 V bulb on a 9 V battery.

8. DC and AC – and staying safe (page 153)

ബാറ്ററി/സെല്ല് എന്നിവയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയും നമ്മുടെ വീടുകളിൽ ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയും തമ്മിൽ എന്തെങ്കിലും വ്യത്യാസമുണ്ടോ? – Is there any difference between the electricity from a battery and the electricity in our homes?

🧪 Virtual lab: direct current or alternating current?
⭐ Key idea (textbook page 153) – DC and AC

ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതി ഒരേ ദിശയിൽ (Direct Current) മാത്രമാണ് പ്രവഹിക്കുന്നത്. എന്നാൽ വീടുകളിൽ ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതി ക്രമമായ ഇടവേളയിൽ ദിശ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയാണ് (Alternating Current). കൂടാതെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിലുള്ള (230 V) വൈദ്യുതിയും ആണ്.

Electricity from a battery flows in one direction only – direct current (DC). The electricity in our homes changes direction at regular intervals – alternating current (AC) – and it is at a high voltage (230 V). (In India it changes direction 100 times a second – 50 cycles per second, 50 Hz.) So never do the experiments and circuits of this chapter with household electricity.

⚠️ Electrical safety at home – discuss with your elders (മുതിർന്നവരുമായി ചർച്ച ചെയ്യൂ)
🌴 Kerala connection – monsoon power lines

During the monsoon, trees and branches often bring down KSEB lines. A fallen or sagging line, a wet electric post or a waterlogged street near a broken line can be deadly. Keep far away, keep others away, and inform KSEB at once. Never try to move a wire, even with a stick.

⚠ Never experiment with the mains supply (230 V AC) at home – it can kill. Use only torch cells or a 9 V battery.
⚠ Never short-circuit a cell or battery; never put cells in your mouth; stop if a battery gets hot; keep water and fire away; dispose of batteries (nickel, cadmium, lead) at e-waste collection points.
🌐 Explore online needs internet · opens in a new tab

9. Check yourself

🧭 Summary

Next: In-text questions – all solutions ▶