יתרונות וחסרונות של מעגל מקביל

כאשר מחברים אותם בסדרה, רכיבים מסודרים בזה אחר זה כמו קרונות רכבת. הסוללה מפעילה זרם דרך מעגל הסדרה, שהוא לולאה סגורה, ולכן הזרם חייב להיות זהה דרך כל נגד.

חשוב על הסוללה כעל תחנת שאיבה, זרם כמים ועל הנגדים כבתים. מעגל זה הוא כמו שכונה בה נשאבים מים דרך כל הבתים ברצף עד שחוזרים לבסוף לתחנת השאיבה. במקרה זה, אותה כמות מים חייבת לזרום בכל בית.

חוק אוהם מתייחס למתח, זרם והתנגדות ועשוי לבוא לידי ביטוי כ:

איפה:

V = מתח על פני הנגד

אני = זרם דרך הנגד

R = התנגדות

אם הזרם זהה דרך כל הנגדים בסדרה, החוק של אוהם מציין שהמתח על פני רכיב בודד עשוי להשתנות, תלוי בהתנגדות שלו.

לעומת זאת, במעגל מקביל, נגדים או התקנים מחוברים כמו שלבי סולם. מעגל מקביל הוא כמו שכונה בה כל בית נמצא על ענף קו המים שלו ועשוי לשאוב כמות שונה של מים מבלי להשפיע על האחרים.

החוק של אוהם, המתבטא לחישוב הזרם, הוא:אני = V / R. כאשר נגדים מקבילים מחוברים לאספקת מתח, לכל רכיב יש מתח זהה אך הוא עשוי למשוך זרם שונה, שוב בהתאם להתנגדות האישית.

אוסף סדרה של נגדים R₁, ר₂, ר₃,... שווה לנגד יחיד, Rs, שווה לסכום כל ההתנגדויות:

כתוצאה מכך, הכנסת נגד למעגל סדרתי מגדילה תמיד את ההתנגדות המקבילה.

נגדים ר₁, ר₂, ר₃,... במקביל פועלים גם כנגד יחיד, אך חישוב ההתנגדות המקבילה R_{עמ '} מסובך יותר, ניתן על ידי:

הוספת נגד במקביל למעגל תמידפוחתתההתנגדות המקבילה. לקשר זה השלכות מעניינות בקביעת החסרונות או היתרונות של מעגל מקביל.

החסרונות או היתרונות של שילוב אלמנטים מקביל תלוי במצב. בתים, למשל, מחוברים כך שניתן להשתמש במכשירים חשמליים במקביל. כאשר מקרר מחובר לשקע במטבח, הוא צורך חשמל מבלי להשפיע על המתח או זרם בשאר הבית - ולכן אינו משפיע על פעולתו של מכשיר אחר. זה אחד היתרונות של חיבור מקביל.

גם הנורות על חוט אורות חג המולד המודרניים מחוברות במקביל. אם נורה אחת נשרפת, היא הופכת למעגל פתוח שאינו משפיע על הנורות האחרות. שאר המיתרים נשארים מוארים. מכיוון שהנורה הכהה היחידה ברורה מיד, ניתן למצוא אותה ולהחליפה בקלות - שוב יתרון של מעגל מקביל.

אורות חג המולד בסגנון ישן חוברו בסדרה, ונורה שרופה עצרה את הזרם בכל המיתר, וכיבתה את כל האורות. תאר לעצמך כמה קשה יהיה למצוא את הנורה הגרועה האחת!

החיסרון של חיבור מקביל מתגלה בקצר חשמלי, כמו למשל כאשר מישהו תקע חוט בין שני המגעים של שקע החשמל. לקצר חשמלי יש התנגדות נמוכה מאוד, אשר בתורו גורמת לזרם במעגל להתגבר מאוד, ודופק! ניצוצות עפים והחיווט מתחמם, ואולי גורם לשריפה.

למרבה המזל, הנתיך נושף והופך למעגל פתוח. מכיוון שהוא נמצא בסדרה עם החיווט, הנתיך עושה את עבודתו ועוצר את הזרימה הנוכחית לפני שניתן לפגוע במשהו.