تفاوت مدار سری و موازی چیست؟ (به زبان ساده)

در دنیای برق و الکترونیک، دو نوع اتصال اصلی برای اجزای مدار وجود دارد: مدار سری و مدار موازی. این دو نوع مدار کاربردها، ویژگی‌ها و تأثیرات متفاوتی در ولتاژ، جریان و عملکرد قطعات دارند. در این مقاله، به زبان ساده تفاوت مدار سری و موازی را توضیح می‌دهیم و با رسم شکل، مفهوم آن را کاملاً شفاف می‌کنیم.

مدار سری چیست؟

در مدار سری (Series Circuit)، اجزای مدار مانند لامپ، مقاومت یا باتری، پشت سر هم و در یک مسیر بسته قرار دارند. یعنی جریان فقط یک راه برای عبور دارد.

ویژگی‌های مدار سری:

• جریان الکتریکی در تمام اجزا یکسان است.
• اگر یکی از اجزا قطع شود (مثلاً یک لامپ بسوزد)، کل مدار قطع می‌شود.
• ولتاژ کل بین اجزا تقسیم می‌شود.

مثال ساده:

سه لامپ پشت سر هم به یک باتری وصل شده‌اند. اگر یکی بسوزد، بقیه هم خاموش می‌شوند.

شکل ساده مدار سری:

+ ---[🔦]---[🔦]---[🔦]--- -

مدار موازی چیست؟

در مدار موازی (Parallel Circuit)، اجزا به‌صورت شاخه‌ای به هم وصل می‌شوند، طوری که جریان می‌تواند از چند مسیر عبور کند.

ویژگی‌های مدار موازی:

• ولتاژ در تمام اجزا یکسان است.
• جریان بین اجزا تقسیم می‌شود.
• اگر یکی از اجزا قطع شود، بقیه بدون مشکل کار می‌کنند.

مثال ساده:

سه لامپ به‌صورت موازی به باتری وصل شده‌اند. اگر یکی از آن‌ها بسوزد، دو تای دیگر روشن می‌مانند.

شکل ساده مدار موازی:

       [🔦]
+ ---|      |--- -
       [🔦]
     |      |
       [🔦]

جدول مقایسه مدار سری و موازی

کاربردهای رایج

✅ تفاوت مقاومت، خازن و سلف در مدار سری و موازی + فرمول محاسبه

در مدارهای الکتریکی، رفتار قطعات بسته به نوع اتصال (سری یا موازی) فرق می‌کند. دانستن این تفاوت‌ها برای طراحی مدارهای ساده و صنعتی بسیار حیاتی است.

🔸 مقاومت (Resistor)

➤ در مدار سری:

• مقاومت‌ها جمع می‌شوند.
• فرمول:

  $$R_{total} = R_1 + R_2 + R_3 + \ldots$$

➤ در مدار موازی:

• وارون جمع مقاومت‌ها برابر وارون مقاومت کل است.
• فرمول:

  $$\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \ldots$$

مثال:

اگر سه مقاومت 4Ω، 6Ω و 12Ω داشته باشیم:

• در سری: 4 + 6 + 12 = 22Ω
• در موازی:

  $$\frac{1}{R} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} = 1 \Rightarrow R = 1Ω$$

🔸 خازن (Capacitor)

➤ در مدار سری:

• وارون ظرفیت‌ها جمع می‌شود.
• فرمول:

  $$\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3} + \ldots$$

➤ در مدار موازی:

• ظرفیت‌ها جمع می‌شوند.
• فرمول:

  $$C_{total} = C_1 + C_2 + C_3 + \ldots$$

مثال:

سه خازن 10µF، 20µF و 30µF داریم:

• در سری:

  $$\frac{1}{C} = \frac{1}{10} + \frac{1}{20} + \frac{1}{30} = \frac{1}{4.29} \Rightarrow C ≈ 4.29µF$$

• در موازی: 10 + 20 + 30 = 60µF

🔸 سلف (Inductor)

➤ در مدار سری:

• القاگرها (سلف‌ها) جمع می‌شوند.
• فرمول:

  $$L_{total} = L_1 + L_2 + L_3 + \ldots$$

➤ در مدار موازی:

• وارون جمع آن‌ها برابر وارون کل است.
• فرمول:

  $$\frac{1}{L_{total}} = \frac{1}{L_1} + \frac{1}{L_2} + \ldots$$

📌 خلاصه تفاوت‌ها در یک نگاه

نتیجه‌گیری

اگر به دنبال ساخت مدار با ایمنی بالا و عملکرد جداگانه هر بخش هستید، مدار موازی انتخاب بهتری است. اما برای کنترل همزمان اجزا یا صرفه‌جویی در انرژی، مدار سری مفیدتر است. شناخت این دو نوع مدار برای تمام کسانی که با برق، الکترونیک یا حتی خانه‌داری سر و کار دارند، بسیار مهم است.