סדרה מול מעגלים מקבילים: מה ההבדל?

אחד העקרונות הראשונים שיש להבין כאשר לומדים על חשמל הוא ההבחנה בין מעגל מקביל למעגל סדרתי. שני סוגי המעגלים מפעילים מכשירים מרובים באמצעות זרם חשמלי שזורם דרך חוטים, אך שם מסתיים הדמיון.

כדי להבין את ההבחנות בין מעגל שבו ההתקנים מחוברים בסדרה לזה שמקושרים עליהם במקביל, עליך להבין תחילה את יסודות המעגל החשמלי.

במילים פשוטות מאוד, כל המעגלים עובדים על ידי מתן לולאה סגורה של חוטים שדרכם יכול לזרום זרם חשמלי. זרם חשמלי הוא למעשה תנועת אלקטרונים דרך המעגל מהמקור (דרך חוטים חמים) וחזרה למקור (דרך חוטים ניטרליים). כאשר אורות או התקנים אחרים מוחלשים לולאת מעגל זו, הזרם הנע יכול להניע מכשירים אלה. כל הפרעה במסלול (כגון מתג שנפתח) עוצרת את זרם הזרם החשמלי המסתיים לרגע במעגל.

מהו מעגל סדרתי?

מעגל סדרתי הוא מעגל סגור שבו הזרם עוקב אחר נתיב אחד. במעגל סדרתי, ההתקנים לאורך לולאת המעגל מחוברים בשורה רציפה, כך שאם התקן אחד נכשל או מנותק, המעגל כולו נקטע. לפיכך, כל המכשירים לאורך המעגל מפסיקים לעבוד באותו זמן. מעגלי סדרה נדירים במקצת בחיווט הבית, אך הם משמשים לעתים בחוטים של אורות חג המולד או מאורות נוף, כאשר נורה אחת שנכשלת תגרום לחישוך החוטים כולו.

כאשר הנורה נכבה במחרוזת אורות החג, היא יוצרת מעגל פתוח בחיווט. עם זאת, מיתרי אור מודרניים רבים לחג מתחברים כעת באמצעות מעגל מקביל כך שחוט יכול להישאר פונקציונלי גם כאשר אחת מהנורות פגומה. מרבית נורות החג החדשות יותר מחוברות כמעגל מקביל.

מהו מעגל מקביל?

הרבה יותר נפוצים ממעגלי סדרה הם אלה המחוברים במקביל, כולל רוב מעגלי הסניפים הביתיים המפעילים גופי תאורה, שקעים ומכשירים. מעגל מקביל הוא גם מעגל סגור שבו הזרם מתחלק לשניים מסלולים או יותר לפני שחוזרים יחדיו להשלמת המעגל המלא. כאן, החיווט מוגדר כך שכל מכשיר נמצא בקשר מתמיד עם מסלול המעגל הראשי. מכשירים בודדים פשוט "מקישים" על לולאת המעגל הראשי, בדיוק כמו רמפות מהיר מאפשרות למכוניות להתקיים ולהיכנס לאוטוסטרדה מבלי להפריע לכביש הראשי. במעגל מקביל יש הרבה לולאות מסוג "Off-ramp / On-ramp", כך שכשל בכל לולאה אחת לעולם אינו מכבה את המעגל כולו.

רוב המעגלים הביתיים הרגילים של 120 וולט בביתכם הם (או צריכים להיות) מעגלים מקבילים. שקעים, מתגים וגופי תאורה מחוברים באופן שהחוטים החמים והניטראליים שומרים על מסלול מעגל רציף ללא תלות במכשירים הבודדים השואבים את כוחם מהמעגל.

לפעמים מסלול רציף זה נוצר על ידי "צמות" לחוטי המעגל במטרה להניע שקע או גוף תאורה (הצמות הן רמפות היציאה והכניסה לזרימה הנוכחית). פעמים אחרות, עיצוב המכשיר יוצר את המסלול המתמשך הרציף. לשקע יציאה סטנדרטי, למשל, יש רצועת מתכת (לשונית חיבור) בין זוגות מסופי הבורג שמבטיחה שמירה על המסלול לשקע הבא. אם השקע מתקלקל, לשונית החיבור במכשיר מבטיחה שזרימת הזרם ממשיכה לשקע הבא במעגל.

מתי להשתמש במעגל סדרתי מעל מעגל מקביל

דוגמא ביתית אחת שבה חיווט סדרתי שימושי כאשר נעשה שימוש בשקע GFCI יחיד (מפריע למעגל תקלה בקרקע) להגנה על כלי קיבול סטנדרטיים אחרים הנמצאים "במורד הזרם" של ה- GFCI.

GFCI קיבול יש מסופים בורג שכותרתו "קו", כמו גם מסופים בורג שכותרתו "עומס". ניתן להשתמש במסופי העומס להארכת החיווט לשקעים רגילים נוספים מעבר ל- GFCI, מה שמאפשר להם ליהנות גם מהגנת GFCI. עם זאת, אם ה- GFCI ילך רע, אז גם כל שקעי הזרם המחוברים יפסיקו לתפקד. חלק זה של המעגל, אם כן, הוא דוגמה לחיווט בסדרה.

פריט נוסף המשתמש בחיווט סדרתי הוא רצועת חשמל. רצועת חשמל משתמשת במתג אחד כדי לשלוט במספר מכשירים ומכשירים במעגלים מקבילים. עם זאת, אם תכבה את רצועת החשמל, תכבה את כל המכשירים והמכשירים המחוברים לרצועה.