يُعتبر توضيح الفرق بين التوالي والتوازي من الأمور الهامة وذلك باعتبارهما من أهم أساليب توصيل الدوائر الكهربائية، لذا سوف نطرح شرح كيفية توصيل المصابيح على التوالي والتوازي، مع بيان الفروق العملية بين الطريقتين في الأداء والاستخدام من أجل فهم المزايا والاستخدامات لكل منهما.
الفرق بين التوالي والتوازي
- تعتمد طريقة التوصيل على التوالي على ربط المكوّنات الكهربائية واحدًا تلو الآخر في مسار متصل، بحيث يمر التيار الكهربائي عبر جميع العناصر دون أي تفرع، إذ يسلك طريقًا واحدًا من بداية الدائرة حتى نهايتها.
- أما في التوصيل على التوازي، فيتم وضع المكونات في مسارات متقابلة ومتوازية تشبه الخطوط المتوازية، مما يسمح للتيار بالانقسام إلى أكثر من مسار وفقًا لعدد الفروع الموجودة في الدائرة.
- ومن هنا يتضح الفرق بين الطريقتين، ففي التوصيل على التوالي يتوزع الجهد بين العناصر، بينما في التوصيل على التوازي يبقى جهد المصدر ثابتًا وغير متجزئ عبر جميع الفروع.
توصيل المصابيح على التوالي والتوازي
- من المهم الإشارة إلى أن المقاومة الكلية في حالة التوصيل على التوالي تزداد كلما زاد عدد المقاومات، إذ تكون قيمتها أكبر من أي مقاومة منفردة داخل الدائرة.
- أما في التوصيل على التوازي، فتكون المقاومة المكافئة أقل من أصغر مقاومة في الدائرة، وذلك لأن حسابها يعتمد على علاقة كسرية تقوم على جمع مقلوبات قيم المقاومات.
- ويُذكر أيضًا أنه عند توصيل مصابيح المنزل، يُفضّل اعتماد التوصيل على التوازي، لأن كل مصباح يكون مرتبطًا بالمصدر الكهربائي بشكل مستقل.
- وهذا يتيح تشغيل أو إطفاء أي مصباح دون التأثير على الآخرين، كما أن تعطل أحد المصابيح لا يؤدي إلى توقف باقي المصابيح عن العمل.
مميزات التوصيل على التوالي
- يتميز التوصيل على التوالي ببساطة تركيبه، إذ لا يحتاج إلى تقسيم مسارات التيار، مما يجعله سهل التنفيذ.
- كما يبقى التيار المار ثابتًا في جميع المكوّنات، الأمر الذي يسهّل تحديد مقدار التيار الذي يحتاجه كل عنصر في الدائرة.
- ومن مزايا هذه الطريقة أنها تقلل من احتمالية حدوث ارتفاع مفاجئ في التيار داخل أحد المكوّنات، على عكس ما قد يحدث في الدوائر المتوازية.
- كما تُعد طريقة اقتصادية لأنها لا تتطلب استخدام قطع إضافية مثل تلك اللازمة في التوصيل على التوازي.
- إضافة إلى ذلك، يتوزع الجهد بين العناصر وفقًا لقيم مقاومتها، مما يساعد على تشغيل المكوّنات المختلفة بما يتناسب مع احتياجاتها الكهربائية.
استخدامات التوصيل على التوالي
- يمكن الاعتماد على التوصيل على التوالي في عدد من التطبيقات، مثل سلاسل المصابيح المستخدمة في زينة عيد الميلاد، حيث تعمل جميع المصابيح بتيار واحد متصل.
- كما يُستخدم في الأجهزة الحرارية كالأفران لضمان توزيع منتظم للحرارة.
- ويُطبق كذلك في ربط البطاريات على شكل سلسلة بهدف رفع الجهد الكهربائي المطلوب لبعض الأجهزة.
- إضافة إلى ذلك، يُستفاد منه في أنظمة استشعار الحرارة التي تتطلب دقة عالية في مراقبة درجات الحرارة.
قوانين التوالي والتوازي
- تُحسَب المقاومة الكلية في دائرة التوصيل على التوالي من خلال جمع جميع المقاومات الموصولة تباعًا، ويكون التيار المار في كل مقاومة متماثلًا دون اختلاف، بينما يُستخرج الجهد الكلي بجمع قيم الجهود المتوزعة على كل عنصر داخل الدائرة.
- أما في حالة التوصيل على التوازي، فيتم حساب المقاومة المكافئة باستخدام مقلوب كل مقاومة على حدة ثم جمع هذه المقلوبات ثم أخذ المقلوب النهائي للناتج.
- ويظل الجهد ثابتًا عبر جميع الفروع المتوازية، في حين يساوي التيار الكلي مجموع التيارات المارة في تلك الفروع مجتمعة.
ختامًا، عرض المقال الأسس التي تقوم عليها طريقتا التوصيل على التوالي وعلى التوازي، وبيّن الفرق بين التوالي والتوازي من حيث التشغيل والأداء، كما تناول كيفية توصيل المصابيح بكلتا الطريقتين، مع تسليط الضوء على مزايا واستخدامات التوصيل على التوالي في المجالات المختلفة.