אחד העקרונות הראשונים להבין כשאתה לומד על חשמל הוא ההבחנה בין מעגל מקביל למעגל סדרה . שני סוגי המעגלים מפעילים מכשירים מרובים על ידי שימוש בזרם חשמלי הזורם דרך חוטים, אך כאן מסתיים הדמות.
יסודות מעגלים
כדי להבין את ההבחנות בין מעגל שבו המכשירים מחוברים בסדרות ממקומות שבהם הם מחוברים במקביל, עליכם להבין תחילה את היסודות של מעגל חשמל.
במילים פשוטות מאוד, כל המעגלים פועלים על ידי מתן לולאה סגורה של חוטים דרכם יכול לזרום זרם חשמלי. זרם חשמלי הוא למעשה תנועה של אלקטרונים דרך המעגל מהמקור (דרך חוטים חמים) ובחזרה למקור (דרך חוטים ניטרליים). כאשר מכניסים אורות או התקנים אחרים לולאת מעגלים זו, הזרם הנע יכול להניע מכשירים אלה. כל הפרעה במסלול (כמו מתג שנפתח) עוצרת את זרימת הזרם החשמלי - סיום הרגע של המעגל.
מעגלים קווי בסדרה
במעגל סדרתי, המכשירים לאורך לולאת המעגלים מחוברים בשורה רציפה, כך שאם מכשיר אחד נכשל או מנותק, המעגל כולו מופרע. כך, כל המכשירים לאורך המעגל מפסיקים לעבוד במקביל. מעגלי סדרה נדירים במקצת בחיווט הבית, אך הם משמשים לעתים בחוטים של אורות חג המולד או במאורות נוף, כאשר נורה אחת שנכשלה תגרום למחרוזת כולה להחשיך.
מעגלים קווית במקביל
הרבה יותר נפוץ ממעגלי סדרה הם אלה המחוברים לחיבור במקביל - כולל רוב מעגלי הענפים הביתיים המפעילים גופי תאורה, שקעים ומכשירים. כאן, החיווט מוגדר כך שכל מכשיר נמצא בקשר רציף עם מסלול המעגל הראשי. מכשירים בודדים רק "משתמשים" בלופ המעגל הראשי, באופן שבו רמפות בדרך חופשית מאפשרות למכוניות להתקיים ולהיכנס לכביש מהיר מבלי להפריע לכביש המהיר. במעגל מקביל יש הרבה לולאות "מחוץ לרמפה / על הרמפה" כאלה, כך שכישלון בכל לולאה בודדת לא מכבה את המעגל כולו.
דוגמאות למעגלים מקבילים
רוב המעגלים הביתיים הרגילים של 120 וולט בביתכם הם (או אמורים להיות) מעגלים מקבילים. שקעים, מתגים וגופי תאורה מחוברים בצורה כזו שהחוטים החמים והנייטרלים שומרים על מסלול מעגל רציף שאינו תלוי במכשירים האישיים ששואבים את כוחם מהמעגל.
לפעמים מסלול רציף זה נוצר על ידי "צמת" לחוטי המעגל בכדי להניע שקע או גוף תאורה (הצמות הם רמפות היציאה והכניסה לזרימה הנוכחית). פעמים אחרות, עיצוב המכשיר יוצר את המסלול המתמשך. לשקע שקע רגיל, למשל, יש פס מתכת (לשונית חיבור) בין זוג מסופי הבורג שמבטיח כי המסלול לשקע הבא נשמר. אם הקולט לא תקין, לשונית החיבור במכשיר מבטיחה כי זרימת הזרם ממשיכה לשקע הבא במעגל.
שימוש מעשי לחיווט סדרות
דוגמה ביתית אחת שבה חיווט בסדרות מועיל כאשר משתמשים בתקע יחיד של GFCI (מפסק תקלת קרקע) על מנת להגן על כלי קיבול סטנדרטיים אחרים הנמצאים "במורד הזרם" של ה- GFCI.
כידוע, בכלי GFCI יש מסופי בורג שכותרתם "קו", כמו גם מסופי בורג שכותרתם "עומס". ניתן להשתמש במסופי העומס כדי להרחיב את החיווט לכלי קיבול רגילים נוספים מעבר ל- GFCI, מה שמאפשר להם ליהנות גם מהגנת GFCI. עם זאת, אם ה- GFCI ישתבש, כל השקעים המחוברים במורד הזרם המחוברים יפסיקו לפעול. קטע זה של המעגל, אם כן, הוא דוגמה לחיווט בסדרות.