تفاوت مدار موازی و متوالی (سری)

برای سیم‌کشی ساختمان‌های مختلف باید به تفاوت مدار موازی و سری توجه کرد. اگر کسی که کار سیم‌کشی پروژه‌های مختلف را بر عهده دارد با ویژگی‌های هر یک از این مدارها آشنایی کافی داشته باشد، می‌تواند به بهترین شکل ممکن چنین کاری را انجام دهد.

به عنوان مثال، جریان الکتریسیته و حتی ولتاژ 2 سر هر یک از اجزای متصل به مدارهای سری و موازی با یکدیگر متفاوت است. از این رو اگر از سیم‌کشی درستی برای آن‌ها استفاده نشود، ممکن است مشکلات بسیاری را ایجاد کند. برای آشنایی کامل با تمامی ویژگی‌های هر یک از مدارها، ادامه مقاله را تا انتها مطالعه کنید.

مدار سری چیست؟

مدار متوالی یا سری شاید ساده‌ترین نوع سیم‌کشی باشد که بتوان برای اتصال اجزای مختلف به یکدیگر استفاده کرد. در این نوع سیم‌کشی تمامی اجزایی که قرار است مورد استفاده قرار بگیرد، از طریق یک سیم به هم متصل می‌شود. برای فهم بهتر این موضوع، ساده‌ترین مدار سری را در نظر بگیرید که یک سیم از منبع تغذیه به 2 سر لامپ متصل می‌شود.

در این نوع مدار، دیگر انشعابی وجود ندارد و جریان الکتریکی به طور کامل از اجزای مختلف عبور می‌کند. به عنوان مثال، اگر جریان منبع تغذیه 10 آمپر باشد، دقیقا همین مقدار از تک تک لامپ‌هایی که در مدار قرار گرفته عبور می‌کند. اما این موضوع سبب مشکلاتی خواهد شد که به کارگیری چنین سیم‌کشی را در برخی از قسمت‌ها منع می‌کند.

مدار موازی چیست؟

شاید مهم‌ترین تفاوت مدار موازی و سری، در نحوه اتصال اجزای مختلف به یکدیگر است. همان‌طور که بیان شد، در مدار متوالی معمولا تمامی اجزا در یک خط قرار گرفته و جریان الکتریکی از آن‌ها عبور می‌کند. این در حالی است که در سیم‌کشی موازی، چندین انشعاب وجود خواهد داشت.

همین متفاوت بودن نحوه قرارگیری اجزای مختلف سبب تفاوت‌های بسیاری در سایر ویژگی‌های هر یک از مدارها می‌شود. به عنوان مثال، جریان الکتریکی و ولتاژ دو سر هر جزء در 2 نوع مدار با یکدیگر متفاوت است. در مدار موازی برای اینکه هر جزء عملکرد خود را داشته باشد، جریان الکتریکی باید بین انشعاب‌ها تقسیم شود.

یکی از مزایایی که مدارهایی موازی به همراه دارد، آن است که هنگام قطع جریان یک جزء، قطعات دیگر عملکرد خود را از دست نمی‌دهد. به عنوان مثال، اگر یک لامپ خراب شود، سایر محصولات به فعالیت خود ادامه خواهد داد.

تفاوت مدار موازی و سری

مدارهای موازی و سری در خیلی از جزئیات با یکدیگر تفاوت‌هایی دارد. همین موضوع سبب می‌شود نتوان آن‌ها را در هر قسمت از ساختمان به کار گرفت:

تفاوت مدار موازی و سری در ولتاژ

ولتاژ عاملی است که بالا و پایین شدن آن در مقدار روشنایی لامپ‌های مختلف مدار موثر است. هرچه ولتاژ مدار بالاتر باشد، لامپ‌های به کاررفته در سیم‌کشی نور بیشتری ساطع خواهد کرد. در مدارهای متوالی، ولتاژ 2 سر هر لامپ با یکدیگر متفاوت است و همین عامل سبب اختلال در عملکرد هریک می‌شود.

این در حالی است که در مدار موازی، 2 سر تمامی اجزا به باتری متصل است و ولتاژ همه آن‌ها با منبع تغذیه برابر خواهد بود. از این رو، همه آن‌ها به یک میزان روشنایی ارائه خواهد کرد. البته زمانی که این موضوع محقق می‌شود که مشخصات منابع روشنایی شبیه یکدیگر باشد. در تصویر فرمول محاسبه ولتاژ در هر یک از مدارها را مشاهده می‌کنید.

تفاوت مدار موازی و سری در جریان الکتریکی

نکته‌ای که در مورد جریان الکتریکی باید مدنظر قرار دهید آن است که باید از تک تک سیم‌ها و انشعاباتی که در مدار قرار می‌گیرد، عبور کند. جریان الکتریکی که از هر جزء عبور می‌کند، با توجه به مقدار مقاومت آن متفاوت است. مطمئنا هرچه مقاومت یک جزء بیشتر باشد، به همان نسبت جریان کم‌تری به آن سمت سوق داده می‌شود.

این موضوع برای مدارهای موازی صادق است. اما در سیم‌کشی‌های متوالی با در نظرگرفتن اینکه تنها یک انشعاب در کل مدار وجود دارد، جریان الکتریکی از تک تک اجزا عبور خواهد کرد. به همین دلیل، در یک مدار سری مقدار جریان کل برابر با میزان آن در هریک از محصولات به کاررفته خواهد بود.

در مدارهای موازی، جریان الکتریکی تقسیم می‌شود. از این رو، برای محاسبه آن باید مجموع جریان الکتریکی تمامی انشعاب‌ها را محاسبه کنید. برای فهم بهتر این تفاوت، در تصویر زیر به طور کامل فرمول محاسبه جریان الکتریکی را در هر یک از انواع‌ سیم‌کشی موازی و سری قرار داده‌ایم.

اختلال در عملکرد اجزا در مدارهای سری

تفاوت در مقدار و نحوه پخش جریان الکتریکی در مدارهای سری سبب می‌شود تا مشکلاتی در سیم‌کشی بخش‌های مختلف ساختمان ایجاد شود. زمانی که در یک مدار سری لامپی بسوزد، دیگر جریانی از آن عبور نمی‌کند. به همین دلیل، اگر منبع روشنایی یا هر وسیله دیگری بعد از آن قرار گرفته باشد، خاموش می‌شود و عملکرد خود را از دست خواهد داد.

این در حالی است که برای مدارهای موازی، چنین مشکلی ایجاد نمی‌شود. به همین دلیل، استفاده از مدار موازی در بخش‌های مختلف یک ساختمان را بیشتر ترجیح می‌دهند.

سیم کشی برق در خانه ها به صورت موازی است یا متوالی؟

با توجه به ویژگی‌هایی که از هر یک از مدارهای متوالی و موازی بیان کردیم، احتمالا باید متوجه شده باشید کدام‌ یک برای سیم‌کشی ساختمان مناسب‌تر است. تفاوت مدار موازی و سری سبب می‌شود تا بسیاری از مهندیسن برق، نوع موازی را در سیم‌کشی ساختمان ترجیح دهند.

در مدار موازی امکان فعالیت سایر اجزا وجود دارد و عملکرد آن‌ها به یکدیگر وابسته نخواهد بود. به عنوان مثال اگر یک لامپ دچار اشکال شود، یخچال و سایر لوازم برقی به فعالیت خود ادامه خواهد داد. علاوه‌بر این، سطح ایمنی در مدار موازی نسبت به انواع سری بسیار بالاتر است. یکی از مشکلاتی که در مدار موازی نسبت به متوالی کم‌تر اتفاق می‌افتد، اتصال کوتاه است.

کاربردهای مدار موازی

با در نظر گرفتن تفاوت مدار موازی و سری، می‌توان کاربردهای بسیاری برای آن تصور کرد. در این قسمت از مقاله به بررسی برخی از مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:

• در بسیاری از لوازم برقی نظیر ماشین لباس‌شویی، از مدار موازی کمک می‌گیرند.
• در ساخت اسباب‌ بازی‌های گوناگون از چنین مداری استفاده می‌کنند تا بتوانند بهترین عملکرد را برای آن‌ها به ارمغان آورند.
• در تاسیسات صنعتی برای آنکه هر بخش بتواند مستقل از دیگری فعالیت کند، به کارگیری مدارهای موازی در اولویت قرار دارد.
• سیم‌کشی ساختمان شاید پررنگ‌ترین کاربرد مدارهای موازی باشد.

کاربردهای مدار سری

با اینکه کاربرد مدارهای سری نسبت به موازی محدودتر است، اما به کارگیری آن‌ها در برخی از مواقع در اولویت قرار دارد. حتی عملکرد برخی از لوازم در صورت عدم استفاده از چنین مداری، کاملا مختل خواهد شد:

• در آب‌گرم‌کن‌های مختلف برای اینکه روشن و خاموش‌شدن آن به صورت خودکار انجام شود، از ترموستات کمک می‌گیرند. همین قطعه می‌تواند با قطع و وصل جریان الکتریکی، عملکرد آب‌گرم‌کن را مدیریت کند.
• طراحی یخچال و فریزرهای مختلف به گونه‌ای است که نیاز دارد تا از مدار متوالی به جای موازی در اتصال اجزای مختلف آن استفاده شود.
• برای اتصال لامپ به کلید آن می‌توان از مدار متوالی استفاده کرد تا با قطع آن، جریانی به منبع روشنایی منتقل نشود.
• در خیلی از پمپ‌های چاه از چنین مداری استفاده می‌‎کنند.

نکته پایانی در انتخاب مدار موازی و سری

توجه به تفاوت مدار موازی و سری در این سال‌ها سبب شده تا از هر یک از آن‌ها برای طراحی سیم‌کشی لوازم مختلف کمک بگیرند. دقت داشته باشید که ویژگی‌های هر مدار منحصر به خودش و به همین دلیل، استفاده غلط از آن در بخش‌های مختلف سبب اختلال در عملکرد خواهد شد. از این رو، باید به تک تک جزئیات توجه کنید.