مدار سری و موازی چیست؟ و تفاوت آنها در چیست؟
مدارهای الکترونیکی ستون فقرات فناوری مدرن در دنیای امروز هستند و همه چیز را از تلفن های هوشمند و کامپیوتر گرفته تا خودروها و ماشین آلات صنعتی در بر میگیرند. در طراحی و عملکرد مدارهای الکترونیکی، چیدمان قطعات (مانند مقاومت ، خازن ، سیم پیچ ها ) می توانند به صورت سری یا موازی به یکدیگر متصل شوند. در این مقاله، مفاهیم اولیه یک مدار سری و موازی در سیستم ها و مدارات الکترونیکی را بررسی می کنیم و ویژگی ها، مزایا و کاربردهای آنها را بیان می کنیم.
روش سری:
در یک مدار سری ، قطعات پشت سر هم قرار می گیرند و انتهای قطعه اولی به ابتدای قطعه بعدی متصل می شود یعنی خروجی یک قطع به ورودی قطعه بعدی متصل می گرددد و یک مسیر واحد را برای عبور جریان تشکیل می دهند. به عبارت دیگر، جریان یکسانی به صورت متوالی از هر جزء در مدار عبور می کند.
ویژگی های کلیدی اجزای سری عبارتند از:
عبور جریان:
جریان عبوری از هر قطعه یکسان است، زیرا تنها یک مسیر برای جریان جریان وجود دارد.
تقسیم ولتاژ:
کل ولتاژ در مدار سری بین اجزا بر اساس مقاومت ها یا امپدانس های جداگانه تقسیم می شود. ولتاژ کلی بر روی کلیه قطعات سری با توجه به مقدار مقاومت آنها ، تقسیم میشود )
مقاومت معادل:
مقاومت کل قطعات در یک مدار سری معادل مجموع مقاومت های هر کدام از آن قطعات است . ( همگی با هم جمع میشوند )
تأثیرات بر عملکرد مدار:
افزودن قطعات بیشتر به صورت سری، مقاومت کلی را افزایش می دهد، که می تواند عبور جریان را کاهش دهد و بر عملکرد کلی مدار تأثیر بگذارد.
روش موازی:
در یک چیدمان موازی، قطعات به صورت موازی کنار یکدیگر قرار می گیرند و ابتدای همگی به یکدیگر و انتهاهای همگی نیز هم به یکدیگر متصل می شوند و مسیرهای متعددی برای جریان جریان ایجاد می کنند. هر قطعه مسیر خاص خود را برای عبور جریان دارد که امکان عملکرد مستقل را فراهم می کند.
ویژگی های کلیدی اجزای موازی عبارتند از:
توزیع جریان:
میزان جریان عبوری از هر قطعه بستگی به میزان مقاومت آن دارد . در واقع قطعاتی که به صوزت موازی به یکدیگر متصل شده اند ، جریان کل را که از مدار می گذرد به اشتراک می گذارند.
تقسیم ولتاژ:
همه اجزاء به طور موازی ولتاژ یکسانی را دریافت میکنند ، زیرا از طریق منبع ولتاژ یکسانی متصل می شوند.
مقاومت معادل:
محاسبه مقاومت کلی قطعات موازی با مقاومت سری متفاوت است و به روش دیگری محاسبه میگردد.
تأثیرات بر عملکرد مدار:
افزودن قطعات بیشتر به صورت موازی، مقاومت کلی مدار را کاهش می دهد که می تواند عبور جریان کل را افزایش دهد و بر عملکرد کلی مدار تأثیر بگذارد.
روش ترکیبی سری و موازی :
در این نوع چیدمان از هر دو روش بصورت ترکیبی در مدارات استفاده میشود . هر قسمت از مدار بستگی به خصوصیاتی که باید بروز دهد از یکی از روش های سری و موازی در طراحی آن قسمت اسفاده مینماید . براحتی میتوان ادعا نمود که یک مدار الکترونیکی مجموعه ای از قطعاتی هست که بصورت سری و یا موازی و یا ترکیبی استفاده شده اند .
کاربردها و ملاحظات:
مدارات سری:
در یک مدار الکتریکی و یا الکترونیکی ، قطعات سری معمولاً در تقسیم‌کننده ولتاژ و محدودکننده‌های جریان کاربرد دارند .
مدارات موازی:
چیدمان قطعات بصورت موازی در مواردی که نیاز به عملکرد مستقل قطعات داریم، مانند توزیع توان و اشتراک بار استفاده میشوند.
در این مطلب سعی کردیم باختصار با مبحث مدار سری و موازی چیست؟ و تفاوت آنها در چیست؟ آشنا شویم .درک مفاهیم اجزای سری و موازی برای طراحی، تحلیل و عیب یابی مدارهای الکترونیکی ضروری است. با درک ویژگی ها، مزایا و کاربردهای هر کدام از ترکیب ها ، مهندسان و کاربران الکترونیک می توانند عملکرد، کارایی و قابلیت های مدار را بهینه کنند.
به عموان مثال برای کاهش و یا افزایش عبور جریان در مدارهای موازی و یا کنترل میزان توزیع ولتاژ در مدارهای سری، چیدمان قطعات نقش مهمی در تعیین رفتار و عملکرد سیستم های الکترونیکی ایفا می کند. این دیگر به توقع ما از رفتار مدار بستگی دارد ، که از چیدمان قطعات بصورت موازی استفاده کنیم و یا از چیدمان قطعات به روش سری و یا ترکیبی از هر دو نوع چیدمان استفاده نماییم .