اتصال موازی ابزار اندازهگیری
اتصال موازی چیست و چرا برای ولتاژ به کار میرود؟
در مدارهای الکتریکی، دو راه اصلی برای بستن ابزارها به یک قطعه وجود دارد: اتصال سری و اتصال موازی. وقتی یک ابزار را به صورت موازی با یک قطعه میبندیم، یعنی پایههای آن را به دو سر همان قطعه وصل میکنیم، به طوری که جریان مسیرهای جداگانهای را طی میکند؛ یک مسیر از خود قطعه میگذرد و مسیر دیگر از ابزار اندازهگیری. به بیان سادهتر، ابزار در کنار قطعه قرار میگیرد، نه در مسیر اصلی جریان.
برای اندازهگیری ولتاژ، همیشه باید ابزار را به صورت موازی با قطعه یا بخش مورد نظر مدار بستیم. چرا؟ چون ولتاژ در یک اتصال موازی برای همهٔ مسیرها یکسان است. بنابراین ولتسنج با قرار گرفتن در کنار یک مقاومت یا یک لامپ، دقیقاً همان ولتاژی را نشان میدهد که به دو سر آن قطعه وارد میشود. اگر ولتسنج را به صورت سری (یعنی در مسیر اصلی جریان) قرار دهیم، به دلیل مقاومت بالای خودش، جریان را به شدت کم میکند و اندازهگیری درستی انجام نمیشود.
برای روشنتر شدن تفاوت، به این جدول توجه کن:
| ویژگی | اتصال سری | اتصال موازی |
|---|---|---|
| نحوه قرارگیری | پشت سر هم، در مسیر اصلی جریان | کنار قطعه، با دو مسیر جداگانه |
| مقدار اندازهگیری شده | جریان (با آمپرسنج) | ولتاژ (با ولتسنج) |
| تأثیر روی مدار | جریان را کنترل میکند | ولتاژ را نشان میدهد، بدون تأثیر چشمگیر |
کاربرد اتصال موازی در اندازهگیری مقاومت
شاید برایت جالب باشد که روش موازی در اندازهگیری مقاومت هم کاربرد دارد. دستگاه اهمسنج که برای اندازهگیری مقاومت یک قطعه به کار میرود، معمولاً به صورت موازی با آن قطعه بسته میشود، اما با یک شرط مهم: قطعه باید از مدار جدا شده باشد. وقتی یک مقاومت در مدار قرار دارد، جریان از آن عبور میکند و اگر اهمسنج را به صورت موازی با آن ببندیم، ممکن است جریان عبوری از خود دستگاه، نتیجه را تحت تأثیر قرار دهد. به همین دلیل، برای اندازهگیری مقاومت با روش صحیح، ابتدا قطعه را از مدار خارج میکنیم و سپس اهمسنج را به دو سر آن (به صورت موازی) وصل مینماییم.
این کار را میتوانی مثل اندازهگیری طول یک میز با متر در نظر بگیری: تو متر را کنار میز قرار میدهی، نه در امتداد مسیر حرکت چیز دیگری. در مدار هم ابزار را کنار قطعه میگذاریم تا مقدار ولتاژ یا مقاومت را بدون دخالت در کار اصلی مدار اندازه بگیرد.
پرسشهای چالشی درباره اتصال موازی
خیر، ولتسنج برای اندازهگیری ولتاژ طراحی شده و اگر آن را به صورت سری برای اندازهگیری جریان ببندید، چون مقاومت داخلی بالایی دارد، جریان را به شدت کاهش میدهد و ممکن است مدار را خراب کند. برای اندازهگیری جریان باید از آمپرسنج استفاده کنید که به صورت سری بسته میشود.
در یک اتصال موازی، همهٔ قطعات به دو نقطهٔ مشترک (مثلاً مثبت و منفی باتری) وصل میشوند. به همین دلیل اختلاف پتانسیل بین آن دو نقطه برای همه یکسان است. این قانون پایهای مدارهای الکتریکی است و به همین دلیل ولتسنج را موازی میبندیم تا همان ولتاژ مشترک را نشان دهد.
بله، اما با یک تفاوت مهم: قطعهٔ مورد نظر باید از مدار جدا شده باشد. اگر اهمسنج را در حالی که قطعه در مدار است به صورت موازی ببندید، جریانهای دیگر مسیرها روی خواندن دستگاه اثر میگذارند و مقدار مقاومت اشتباه نشان داده میشود.
افزودن یک لامپ به صورت موازی، مسیر جدیدی برای جریان ایجاد میکند. در این حالت ولتاژ دو سر لامپها برابر است، ولی جریان کل مدار افزایش مییابد (چون مقاومت معادل کاهش پیدا میکند). این یعنی لامپ جدید روشن میشود، اما لامپ قبلی کمنور نمیشود، چون ولتاژ آن تغییری نکرده است.
