מעגל מקבילי – מתח ישר 

המלצת למידה

מומלץ מאוד לפני שמתחילים ללמוד על מעגלים מקביליים, קודם כל להתמקד בהבנה של מעגלים טוריים.
לאחר למידה והבנת העקרונות של מעגל טורי, המעבר למעגל מקבילי יהיה הרבה יותר חלק ומובן. זה כמו לבנות בניין קומה קומה – קודם מניחים יסוד איתן לפני התוספות הבאות.
לכן רצוי ואף מומלץ להפנים את החומר על מעגלים טוריים, לאחר מכן הלמידה של מקבילי הופכת להרבה יותר פשוטה וברורה.

מבוא מעגל מקבילי

בניגוד למעגל טורי, במעגל מקבילי הנגדים מחוברים למקור מתח בו במקביל. לכן המתח זהה על כל הנגדים, אך הזרם מתחלק ביניהם בהתאם לערכי ההתנגדות של כל נגד.

ככל שהתנגדות הנגד גבוהה יותר, הזרם דרכו יהיה נמוך יותר. חוק אוהם קובע שהזרם הכולל במעגל שווה לסכום הזרמים בכל ענף בנפרד.

מעגל מקבילי הוא אחד מהמעגלים הבסיסיים והחשובים ביותר באלקטרוניקה, והבנה של העקרונות שלו חיונית להמשך לימוד הנושא לקראת מעגל מעורב.

חוק אוהם והתנגדות במעגל טורי 

חוק אוהם תקף גם במעגל מקבילי וקובע שככל שהתנגדות הנגד גדולה יותר, הזרם העובר דרכו קטן יותר.

לדוגמה:
☸ נגד של 10 אוהם שמחובר במקבילי עם מתח של 5 וולט – הזרם שיעבור בו יהיה 0.5A (5 וולט חלקי 10 אוהם).
☸ נגד של 100 אוהם עם אותו מתח של 5 וולט שמחובר מקבילי – הזרם שיעבור בו יהיה רק 5mA (5 וולט חלקי 100 אוהם).

מכך אנו יכולים להסיק: גם במעגל מקבילי – ככל שההתנגדות גדלה, הזרם קטן

ניתן גם לומר: ככל שהתנגדות הנגד גדולה יותר, הוא “מתנגד” יותר למעבר זרם, ולכן הזרם העובר באותו ענף מקבילי קטן יותר.

התנגדות כללית במעגל מקבילי 

כלל ברזל: במעגל מקבילי, ההתנגדות הכללית (Rt) תמיד תהיה קטנה יותר מהנגד הכי קטן שמחובר במקביל לשאר הנגדים. 

כאשר יש מעל 2 צמתים נהוג לחשב התנהגות כללית ב2 דרכים עיקריות: 

דרך א: 

דרך ב 

חישוב מתח במעגל מקבילי 

בניגוד למעגל טורי, במעגל מקבילי הרכיבים מחוברים במספר נתיבים מקביליים. לכן, המתח זהה בכל נקודה במעגל המקבילי, כיוון שכל הנתיבים מקבילים ישירות למקור המתח.

מתח במקביל שווה – על כל הנגדים במעגל מקבילי יהיה אותו המתח. 

חלוקת זרם במעגל מקבילי

המתח מתחלק בין הנגדים במעגל על פי חוק אוהם. המתח על כל נגד שווה למכפלת הזרם בהתנגדות של אותו נגד.

חיבור הזרמים בנגדים שווה לזרם המקור (IT)

בדיקה:
ע”פ חוק הזרמים של קירכהוף סכום הזרמים בצמתים שווה לזרם המקור it: 

יתרון של מעגל מקבילי 

מעגל טורי הוא רגיש מאוד לתקלות – אם אחד הרכיבים מתקלקל, כל המעגל מפסיק לפעול.
לעומת זאת, במעגל מקבילי הרכיבים מחוברים בנפרד זה לזה. לכן, אם רכיב אחד מתקלקל זה לא משבית את יתר הרכיבים והמעגל ממשיך לפעול כרגיל. יתרון זה של עמידות גבוהה יותר לתקלות הוא אחד הגורמים המרכזיים לשימוש נרחב במעגלים מקביליים במערכות אלקטרוניות.

סיכום מעגל מקבילי

מעגל מקבילי מורכב ממספר רכיבים חשמליים (למשל נורות, מנועים ועוד) המחוברים לאותה נקודה משותפת, אבל כל רכיב נמצא על קו נפרד משלו.

☸ זרם החשמל נכנס למעגל אחד, מתפצל להרבה זרמים קטנים יותר בכל הענפים ואז מתאחד שוב ביציאה.
☸ המתח שווה על כל הרכיבים המקביליים.
☸ ההתנגדות הכוללת של המעגל תמיד קטנה מזו של כל רכיב בנפרד.
☸ סכום האנרגיה שצורכים כל הרכיבים שווה לאנרגיה הכוללת שמקבל המעגל מהמקור.

השימוש במעגלים מקביליים עוזר לחלק חשמל להרבה צרכנים בצורה שווה ויעילה.

פתרונות חוברת תרגול מעגל מקבילי