تفاوت مدار موازی و متوالی (سری)

اجزای یک مدار الکتریکی یا مدار الکترونیکی را می توان به روش های مختلف متصل کرد. ساده‌ترین نحوه اتصال لامپ بصورت سری و موازی بسته می‌شوند. مدار سری و موازی تفاوت‌های زیادی در جریان و مقاومت الکتریکی دارد و با توجه به این موضوع، باید در جای درستی مورد استفاده قرار بگیرد. در ادامه همراه ما باشید تا علاوه‌بر بررسی کامل مدارهای موازی و سری، با کاربرد و تفاوت‌های آن‎‌ها بیشتر آشنا شوید.

مدار موازی چیست؟

همان‌طور که از نام این نوع مدار مشخص است، لامپ و مقاومت و سایز اجزاء مدار به‌صورت موازی در آن قرار داده می‌شود. ولتاژ هر قطعه در مدار موازی یکسان است و برابر با ولتاژ منبع تغذیه است. زمانی که جریان از منبع برقرار می‌شود، جریان بین آن‌ها تقسیم شود. در حقیقت، جریان الکتریکی به‌طور مساوی از هریک عبور نخواهد کرد. اگر مجموع جریانی که از هریک از اجزا عبور می‌کند را جمع کنید، به مقدار جریان کل دست پیدا خواهید کرد. جریان الکتریکی که از هر مدار عبور می‌کند، با مقاومت آن رابطه عکس دارد.

تفاوت مدار موازی و متوالی در مقدار ولتاژ دو سر اجزا سبب می‌شود تا امروزه برای سیم‌کشی داخلی ساختمان‌های مختلف، از نوع موازی بیشتر استفاده کنند. با درنظرگرفتن اینکه ولتاژ ۲ سر لامپ‌ها و وسایل برقی باهم برابر است، زمانی که جریان برق برقرار می‌شود، عملکرد آن‌ها کاهش پیدا نخواهد کرد.

مدار متوالی چیست؟

زمانی‌که از مدار سری استفاده شود، اجزای مختلف توسط یک سیم به‎ هم متصل خواهد شد و جریان یکی پس از دیگری، از همه آن‌ها عبور می‌کند. در حقیقت، برخلاف مدارهای موازی، در انواع سری دیگر انشعابی در سیم‌کشی دیده نمی‌شود. با توجه به آنکه تمامی لامپ‌ها و اجزا توسط یک رشته سیم و به‌صورت پشت‌سرهم قرار می‌گیرد، به آن مدار سری یا متوالی گفته می‌شود.

با درنظرگفتن این موضوع، دیگر ولتاژ دو سر هر لامپ برابر با مقدار کل آن نخواهد بود. زمانی‌که لامپ‌ها به‌صورت متوالی به هم متصل می‌شود، ولتاژ کلی مدار بین تک‌تک آن‌ها تقسیم خواهد شد. به همین دلیل، از این نوع مدار کم‌تر در سیم‌کشی لامپ‌ها استفاده می‌شود؛ چراکه ولتاژ هر جزء پایین‌تر بوده و نور هرکدام به همان نسبت کم‌تر خواهد شد.

تفاوت مدار موازی و متوالی علاوه‌بر ولتاژ، در مقدار جریانی است که از هرکدام از اجزا می‌گذرد. در مدارهای موازی با توجه به اینکه انشعاب‌هایی از مدار جدا می‌شود، جریان بسته به مقدار مقاومت هر جزء، بین آن‌ها تقسیم می‌شد. این در حالی است که در مدار متوالی جریان در تمام اجزای مدار یکسان است. مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های مجزای اجزاء است. ولتاژ دو طرف هر جزء بسته به مقاومت آن و کل جریان عبوری از مدار متفاوت است.

در مدارهای متوالی جریان الکتریکی به یک جزء وارد و سپس از آن خارج می‌شود. در ادامه به جزء بعدی می‌رسد و همین‌طور به مسیر خود ادامه می‌دهد. به همین علت، جریانی که از تک‌تک اجزا عبور می‌کند، برابر با مقدار جریان کل مدار خواهد بود.

تفاوت مدار موازی و متوالی در چیست

همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، در هریک از این ۲ مدار، اجزا مختلف به‌‌شیوه‌های متفاوتی کنار هم قرار می‌گیرد. با درنظرگرفتن همین موضوع، مطمئنا ویژگی‌های هر مدار با دیگری فرق دارد. در ادامه به معرفی بیشتر تفاوت‌های چنین سیم‌کشی‌هایی می‌پردازیم:

تفاوت مدار موازی و متوالی در مقدار ولتاژ ۲ سر هر جزء

یکی از تفاوت‌های عمده‌ای که بین دو مجموعه وجود دارد و سبب می‌شود تا از هرکدام در کاربردهای مختلف کمک بگیرند، مقدار ولتاژ هر جزء است. در مدارهای موازی با توجه به مشترک‌بودن ۲ سر هر لامپ، مقدار ولتاژ هرکدام برابر با مقدار کل بود و تغییری نمی‌کرد. این در حالی است که مقدار ولتاژ در مدارهای سری بین هر جزء بسته به مقدار مقاومت آن‌ها تقسیم می‌شد.

تفاوت مدار موازی و متوالی در مقدار جریان الکتریکی عبوری از هر جزء

مقدار جریان الکتریکی عبوری از هر جزء در مدارهای موازی و سری برخلاف ولتاژ است. در حقیقت، زمانی‌که هر لامپ توسط انشعاب‌های مختلف از مدار جدا می‌شود، جریان بین آن‌ها تقسیم خواهد شد. در مدار‌های متوالی این موضوع صادق نیست؛ چراکه جریان باید از تک‌تک اجزا عبور کند و برابر با مقدار کل مجموعه است.

سوختن هر جزء، مساوی با قطع جریان کل مجموعه در مدارهای سری

از دیگر تفاوت‌های بسیار مهمی که بین این ۲ نوع مدار وجود دارد و باید در کاربردهای مختلف به آن توجه شود، همین نکته است. با توجه به این موضوع که جریان در مدارهای سری از هر جزء باید عبور کند، درصورتی‌که یکی از آن‌ها بسوزد، جریان کل مجموعه قطع خواهد شد.

اما این موضوع در مدارهای موازی اتفاق نمی‌افتد. زمانی‌که یکی از اجزا دچار مشکل شود، دیگر جریان از آن انشعاب عبور نخواهد کرد. این مورد سبب قطع کل جریان الکتریکی نخواهد شد و از سایر انشعاب‌های موجود، به مسیر خود ادامه می‌دهد. به همین دلیل، بقیه اجزا عملکرد صحیح خود را حفظ می‌کند.

تفاوت مدار موازی و متوالی در وجود نویز

علی‌‌رغم اینکه مدارهای موازی از قطع جریان نسبت به انواع متوالی در امان است، با این‎‌حال از برخی معایب برخواردار خواهد بود. به‌عنوان مثال، زمانی‌که جریان الکتریکی بین تمامی انشعاب‌ها تقسیم شود، مطمئنا مشکل نویز در مدار ایجاد خواهد شد. این مشکل در مدارهای سری وجود ندارد.

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

تفاوت مدار موازی و متوالی سبب می‌شود تا یکی از آن‌ها را برای سیم‌کشی ساختمان ترجیح دهند. مدارهای موازی با ویژگی‌هایی که دارد، گزینه مناسب‌تری برای اجرای سیم‌کشی در خانه محسوب می‌شود. در ادامه برخی از مهم‌ترین دلایل انتخاب این مدار را بررسی کرده‌ایم:

امکان استفاده مستقل از اجزای مختلف در مدار موازی

یکی از ویژگی‌های بسیار عالی مدارهای موازی این است که می‌توان از لامپ‌ها، پریزها و سایر وسایل برقی به‌صورت مستقل از هم استفاده کرد. به همین دلیل، امروزه ترجیح بر این است که بیشتر از مدارهای موازی کمک گرفت شود تا بدون درنظرگفتن وضعیت سایر اجزا، از برخی از آن‌ها استفاده کنید.

امکان فعالیت سایر اجزا در صورت بروز مشکل در یک جزء در مدارهای موازی

یکی دیگر از دلایلی که سبب می‌شود از مدارهای موازی برای سیم‌کشی ساختمان استفاده کنند، عدم تداخل عملکرد وسایل مختلف با یکدیگر است. در حقیقت، اگر سیستم روشنایی یا هر جزء دچار اختلال شود، بقیه وسایل عملکرد خود را حفظ می‌کند و می‌توان همچنان از آن‌ها استفاده کرد.

نصب آسان و افزایش سطح ایمنی ساختمان با مدارهای موازی

دیگر تفاوت مدار موازی و متوالی در سطح ایمنی و سختی در نصب و نگهداری هریک است. مدار موازی معمولا با ایجاد امکان فعالیت مستقل اجزا، ایمنی بهتری برای هر خانه فراهم می‌کند. در حقیقت، این نوع سیم‌کشی از حالت‌هایی نظیر اتصال کوتاه جلوگیری کرده و نگهداری از آن بسیار آسان است.

کاربرد مدار موازی و متوالی

هریک از انواع سیم‌کشی‌ها در صنایع و وسایل مختلف کاربرد دارد. بسته به ویژگی‌ها و مزایا و معایب هریک از انواع مدارها، امروزه از آن‌ها برای اجرای پروژه‌های مختتلف کمک می‌گیرند. در ادامه به برخی مختصر برخی از مهم‌ترین کاربردهای هریک می‌پردازیم:

مدار موازی چه کاربردهایی دارد؟

مدارهای موازی با داشتن مزایای فوق‌العاده، در بخش‌های مختلف کاربرد دارد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن که پیش‌تر به آن اشاره شد، سیم‌کشی ساختمان است. بااین‌حال در موارد زیر نیز از آن کمک می‌گیرند:

• استفاده از مدار موازی در ماشین‌های لباس‌شویی
• استفاده در صنعت ساخت اسباب‌بازی‌ها
• کاربرد در طراحی مدارهای مختلف موجود در مایکروویوها
• استفاده در تاسیسات صنعتی بزرگ

مدار سری چه کاربردهایی دارد؟

مدارهای سری نیز نسبت به انواع موازی از مزایای خاص خود برخوردار است. به همین علت، در سال‌های اخیر از آن برای طراحی وسایل و قسمت‌های مختلف استفاده کرده‌اند. کاربردهای این نوع مدار شامل موارد زیر است:

• استفاده از مدار متوالی در طراحی آب‌گرم‌کن‌ها
• تفاوت مدار موازی و متوالی سبب می‌شود تا از آن برای طراحی یخچال و فریزر کمک بگیرند.
• طراحی سیم‌کشی پمپ‌های آب چاه
• علی‌رغم اینکه لامپ‌ها در سیم‌کشی ساختمان به‌صورت موازی قرار می‌گیرد، اما کلید هر لامپ نسبت به آن به‌صورت سری تعبیه می‌شود.

مدار موازی بهتر است یا سری؟

در این مقاله بررسی کاملی از تفاوت مدار موازی و متوالی انجام دادیم. همان‌طور که مطالعه کردید، هرکدام از این دو مدار ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارد و همین موضوع سبب می‌شود تا قضاوت درباره برتری هرکدام سخت‌تر شود. به‌طور کلی نمی‌توان گفت که یکی نسبت به دیگر برتری دارد؛ چراکه از ویژگی هرکدام می‌توان در شرایط مختلف استفاده کرد.

از مدارهای موازی بیشتر در سیم‌کشی ساختمان و همچنین صنایع بزرگ استفاده می‌شود. به‌علاوه، می‌توان از ویژگی‌های آن برای طراحی مدارهای وسایل الکتریکی استفاده کرد. این در حالی است که مدارهای متوالی را بیشتر در طراحی لوازم خانگی به‌کار می‌برند.