Σειρά vs παράλληλα κυκλώματα: Ποια είναι η διαφορά;

Μία από τις πρώτες αρχές που πρέπει να καταλάβετε όταν μαθαίνετε για την ηλεκτρική ενέργεια είναι η διάκριση μεταξύ παράλληλου κυκλώματος και κυκλώματος σειράς. Και οι δύο τύποι κυκλωμάτων τροφοδοτούν πολλές συσκευές με τη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει μέσω καλωδίων, αλλά εκεί τελειώνει η ομοιότητα.

Για να κατανοήσετε τις διακρίσεις μεταξύ ενός κυκλώματος όπου οι συσκευές είναι ενσύρματες σε σειρά από εκείνες που είναι παράλληλες, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τα βασικά του ηλεκτρικού κυκλώματος.

Με πολύ απλούς όρους, όλα τα κυκλώματα λειτουργούν παρέχοντας έναν κλειστό βρόχο καλωδίων μέσω του οποίου μπορεί να ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ουσιαστικά η κίνηση ηλεκτρονίων μέσω του κυκλώματος από την πηγή (μέσω θερμών καλωδίων) και πίσω στην πηγή (μέσω ουδέτερων καλωδίων). Όταν τα φώτα ή άλλες συσκευές έχουν εισέλθει σε αυτόν τον βρόχο κυκλώματος, το ρεύμα κίνησης μπορεί να τροφοδοτήσει αυτές τις συσκευές. Οποιαδήποτε διακοπή στο μονοπάτι (όπως ένας διακόπτης ανοίγει) σταματά τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος - τερματίζοντας στιγμιαία το κύκλωμα.

Τι είναι ένα κύκλωμα σειράς;

Ένα κύκλωμα σειράς είναι ένα κλειστό κύκλωμα όπου το ρεύμα ακολουθεί μία διαδρομή. Σε ένα κύκλωμα σειράς, οι συσκευές κατά μήκος του βρόχου κυκλώματος συνδέονται σε συνεχή σειρά, έτσι ώστε εάν μία συσκευή αποτύχει ή αποσυνδεθεί, διακόπτεται ολόκληρο το κύκλωμα. Έτσι, όλες οι συσκευές κατά μήκος του κυκλώματος σταματούν να λειτουργούν ταυτόχρονα. Τα κυκλώματα σειράς είναι κάπως σπάνια στην καλωδίωση του σπιτιού, αλλά μερικές φορές χρησιμοποιούνται σε χορδές από χριστουγεννιάτικα φώτα ή φωτιστικά τοπίου, όπου μια λάμπα που δεν λειτουργεί θα προκαλέσει σκοτεινιά ολόκληρη τη σειρά.

Όταν ο λαμπτήρας σβήνει σε μια σειρά από φώτα διακοπών, δημιουργεί ένα ανοιχτό κύκλωμα στην καλωδίωση. Ωστόσο, πολλές σύγχρονες χορδές φωτισμού διακοπών τώρα συνδέονται μέσω ενός παράλληλου κυκλώματος, έτσι ώστε μια συμβολοσειρά να μπορεί να παραμείνει λειτουργική ακόμη και όταν ένας από τους λαμπτήρες είναι ελαττωματικός. Τα περισσότερα νεότερα LED φώτα διακοπών είναι ενσύρματα ως παράλληλα κυκλώματα.

Τι είναι ένα παράλληλο κύκλωμα;

Πολύ πιο συνηθισμένα από τα κυκλώματα σειράς είναι αυτά που ενσύρματα παράλληλα - συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων κυκλωμάτων οικιακού κλάδου που τροφοδοτούν φωτιστικά, πρίζες και συσκευές. Ένα παράλληλο κύκλωμα είναι επίσης ένα κλειστό κύκλωμα όπου το ρεύμα χωρίζεται σε δύο ή περισσότερες διαδρομές πριν επιστρέψει μαζί για να ολοκληρώσει το πλήρες κύκλωμα. Εδώ, η καλωδίωση έχει διαμορφωθεί έτσι ώστε κάθε συσκευή να βρίσκεται σε συνεχή επαφή με την κύρια διαδρομή του κυκλώματος. Οι μεμονωμένες συσκευές απλώς "αγγίζουν" τον κύριο βρόχο κυκλώματος, όπως και οι ράμπες αυτοκινητόδρομων που επιτρέπουν στα αυτοκίνητα να υπάρχουν και να εισέρχονται στον αυτοκινητόδρομο χωρίς να διακόπτουν τον κεντρικό αυτοκινητόδρομο. Ένα παράλληλο κύκλωμα έχει πολλούς τέτοιους βρόχους "off-ramp / on-ramp", έτσι ώστε μια αστοχία σε οποιοδήποτε βρόχο να μην τερματίζει ποτέ ολόκληρο το κύκλωμα.

Τα περισσότερα τυπικά οικιακά κυκλώματα 120 volt στο σπίτι σας είναι (ή πρέπει να είναι) παράλληλα κυκλώματα. Οι πρίζες, οι διακόπτες και τα φωτιστικά καλώδια συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε τα θερμά και ουδέτερα καλώδια να διατηρούν ένα συνεχές μονοπάτι κυκλώματος ανεξάρτητα από τις μεμονωμένες συσκευές που αντλούν την ισχύ τους από το κύκλωμα.

Μερικές φορές αυτό το συνεχές μονοπάτι δημιουργείται με "περικοπή" στα καλώδια του κυκλώματος για να τροφοδοτήσει μια έξοδο ή ένα φωτιστικό (οι πλεξίδες είναι οι ράμπες εξόδου και εισόδου για την τρέχουσα ροή). Άλλες φορές, ο σχεδιασμός της συσκευής δημιουργεί τη συνεχή συνεχή πορεία. Ένα τυπικό δοχείο εξόδου, για παράδειγμα, έχει μια μεταλλική λωρίδα (γλωττίδα σύνδεσης) μεταξύ των ζευγών των ακροδεκτών βίδας που διασφαλίζει ότι διατηρείται η διαδρομή προς την επόμενη έξοδο. Εάν το δοχείο πάει άσχημα, η γλωττίδα σύνδεσης στη συσκευή διασφαλίζει ότι η τρέχουσα ροή συνεχίζεται στην επόμενη έξοδο στο κύκλωμα.

Πότε να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα σειράς σε ένα παράλληλο κύκλωμα

Ένα οικιακό παράδειγμα όπου η καλωδίωση της σειράς είναι χρήσιμη όταν χρησιμοποιείται ένα μόνο δοχείο GFCI (διακόπτης κυκλώματος διακοπής γείωσης) για την προστασία άλλων τυπικών δοχείων που βρίσκονται «κατάντη» του GFCI.

Ένα δοχείο GFCI έχει ακροδέκτες βίδας με την ένδειξη "γραμμή", καθώς και ακροδέκτες βίδας με την ένδειξη "φορτίο". Οι ακροδέκτες φορτίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επέκταση της καλωδίωσης σε επιπλέον κανονικά δοχεία πέρα από το GFCI, το οποίο τους επιτρέπει να απολαμβάνουν επίσης προστασία GFCI. Ωστόσο, εάν το GFCI πάει άσχημα, τότε όλα τα συνδεδεμένα κατάντη σημεία θα σταματήσουν επίσης να λειτουργούν. Αυτό το τμήμα του κυκλώματος, λοιπόν, είναι ένα παράδειγμα καλωδίωσης σε σειρά.

Ένα άλλο στοιχείο που χρησιμοποιεί καλωδίωση σειράς είναι ένα λουρί τροφοδοσίας. Μια λωρίδα τροφοδοσίας χρησιμοποιεί έναν διακόπτη για τον έλεγχο πολλών συσκευών και συσκευών σε παράλληλα κυκλώματα. Ωστόσο, εάν απενεργοποιήσετε τη λωρίδα τροφοδοσίας, θα απενεργοποιήσετε όλες τις συσκευές και τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες στη λωρίδα.