مدار موازی

یكی دیگر از روش های به هم بستن مقاومت ها، اتصال موازی می‌باشد. در اتصال موازی، ولتاژ دو سر قطعات همواره برابر است.

شكل زیر دو مقاومت را نشان می‌دهد كه به صورت موازی به باتری متصل شده‌اند. تاكید شكل الف بر این است كه هر دو مقاومت مستقیماً به باتری متصل شده‌اند. مدارهای الف و ب معادل یكدیگرند، ولی مدارهای موازی را به ندرت همانند شكل الف رسم می‌كنند، بیشتر مدارهای موازی همانند شكل ب رسم می‌شوند. در این روش ترسیم، نقطه  تاكید می‌كند كه انشعاب‌ها در مدار به هم متصل‌اند.

استفاده از مدارهای موازی بسیار متداول است. به عنوان مثال وسایل خانه به صورت موازی به برق شهر متصل می شوند. در شكل زیر تلویزیون، ضبط استریو و لامپ به صورت موازی به برق 120 ولت وصل شده‌اند.

در این حالت، وجود پریزهایی كه استفاده نشده‌اند و یا وسایلی كه خاموش اند اثری بر سایر وسایل كه به برق متصلند، ندارد. به علاوه اگر جریان یك وسیله قطع شود (به وسیله قطع كردن كلید یا سیم آن) جریان سایر وسایل تغییری نمی‌كند. در مقابل، اگر وسایل به شكل سری به هم وصل شوند، با خارج شدن یك وسیله از مدار، جریان كل مدار قطع می‌شود.

اگر مقاومت ها به شكل موازی به یكدیگر وصل ‌شوند، هر مقاومت جریانی مستقل از جریان دیگر مقاومت ها از باتری دریافت می‌كند. بنابراین، مجموع جریان دو مقاومت موازی   و   بیشتر از حالتی است كه آنها تك تك در مدار حضور داشته باشند.

بنا به تعریف مقاومت، عبور جریان بیشتر متناظر با مقاومت كمتر است، بنابراین دو مقاومت موازی R₁ و R₂ همانند یك مقاومت معادل (R_P) كه مقدار آن كمتر از هر دو مقاومت R₁ و R₂ است، عمل می كنند. برای بررسی دقیق تر مدارهای موازی از مدل آبی كمك می‌گیریم.

در شكل ( الف) دو لوله با مقاطع مختلف و طول های مساوی به صورت موازی به پمپی بسته شده‌اند.

در شكل (ب) این دو لوله با یك لوله بزرگتر عوض شده‌اند، طوری كه طول آن برابر حالت قبل است ولی مقطع لوله جدید برابر مجموع مقاطع دو لوله قبلی می‌باشد. حجم آبی كه در شكل (ب) جابه جا می شود، بیشتر از حالتی است كه هر یك از لوله های 1 یا 2 به تنهایی در مدار باشند. در حقیقت لوله ای با قطر بیشتر (مقطع 1 و 2 با هم) مقاومت كمتری در برابر جریان آب دارد.

در مدار زیر، پنج لامپ به شكل موازی به هم متصل شده اند. این مجموعه توسط فیوزی به برق متصل شده است. به ترتیب لامپ ها را روشن می كنیم. اگر تعداد لامپ های روشن زیاد شود، جریان كل چه تغییری می كند؟ پس از اتصال آخرین لامپ (پرمصرف) چه اتفاقی برای فیوز می افتد؟ چرا؟

برای مشاهده فیلم کلیک کنید. 

احتمالاً ماشین های برقی در شهر بازی را دیده اید. این ماشین ها به چه شكل به برق اصلی وصل شده اند؟ سری یا موازی؟

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا