Circuiti in serie vs paralleli: qual è la differenza?

Uno dei primi principi da capire quando si impara a conoscere l'elettricità è la distinzione tra un circuito in parallelo e un circuito in serie. Entrambi i tipi di circuiti alimentano più dispositivi mediante l'uso di una corrente elettrica che scorre attraverso i fili, ma è qui che finisce la somiglianza.

Per comprendere le distinzioni tra un circuito in cui i dispositivi sono cablati in serie da uno in cui sono cablati in parallelo, è necessario prima comprendere le basi di un circuito elettrico.

In termini molto semplici, tutti i circuiti funzionano fornendo un circuito chiuso di fili attraverso i quali può fluire la corrente elettrica. La corrente elettrica è essenzialmente il movimento degli elettroni attraverso il circuito dalla sorgente (attraverso fili caldi) e di nuovo alla sorgente (attraverso fili neutri). Quando luci o altri dispositivi vengono inseriti in questo circuito, la corrente in movimento può alimentare quei dispositivi. Qualsiasi interruzione nel percorso (come l'apertura di un interruttore) interrompe il flusso di corrente elettrica terminando momentaneamente il circuito.

Cos'è un circuito in serie?

Un circuito in serie è un circuito chiuso in cui la corrente segue un percorso. In un circuito in serie, i dispositivi lungo il circuito del circuito sono collegati in una fila continua, in modo che se un dispositivo si guasta o viene scollegato, l'intero circuito viene interrotto. Pertanto, tutti i dispositivi lungo il circuito smettono di funzionare contemporaneamente. I circuiti in serie sono piuttosto rari nel cablaggio domestico, ma a volte vengono utilizzati in stringhe di luci natalizie o luminari di paesaggi, dove un guasto di una lampadina farà oscurare l'intera stringa.

Quando la lampadina si spegne in una serie di luci natalizie, crea un circuito aperto nel cablaggio. Tuttavia, molte stringhe di luci natalizie moderne ora si collegano tramite un circuito parallelo in modo che una stringa possa rimanere funzionale anche quando una delle lampadine è difettosa. La maggior parte delle luci natalizie a LED più recenti sono cablate come circuiti paralleli.

Cos'è un circuito parallelo?

Molto più comuni dei circuiti in serie sono quelli cablati in parallelo, compresa la maggior parte dei circuiti domestici che alimentano lampadari, prese ed elettrodomestici. Un circuito parallelo è anche un circuito chiuso in cui la corrente si divide in due o più percorsi prima di tornare insieme per completare il circuito completo. Qui, il cablaggio è configurato in modo che ogni dispositivo sia in costante contatto con il percorso del circuito principale. I singoli dispositivi si limitano a "attingere" al circuito principale, proprio come le rampe delle autostrade consentono alle auto di esistere ed entrare in un'autostrada senza interrompere l'autostrada principale. Un circuito in parallelo ha molti di questi loop "off-ramp / on-ramp", in modo che un guasto in un singolo loop non spenga mai l'intero circuito.

La maggior parte dei circuiti domestici standard da 120 volt nella tua casa sono (o dovrebbero essere) circuiti paralleli. Le prese, gli interruttori e le lampade sono cablati in modo tale che i fili caldo e neutro mantengano un percorso del circuito continuo indipendente dai singoli dispositivi che traggono la loro potenza dal circuito.

A volte questo percorso continuo viene creato "pigtailing" nei fili del circuito per alimentare una presa o una lampada (le trecce sono le rampe di uscita e di ingresso per il flusso di corrente). Altre volte, il design del dispositivo crea il percorso continuo in corso. Un ricettacolo di uscita standard, ad esempio, ha una striscia metallica (linguetta di collegamento) tra le coppie di terminali a vite che assicura che venga mantenuto il percorso verso l'uscita successiva. Se la presa si guasta, la linguetta di collegamento sul dispositivo assicura che il flusso di corrente continui fino all'uscita successiva del circuito.

Quando utilizzare un circuito in serie su un circuito in parallelo

Un esempio domestico in cui il cablaggio in serie è utile quando viene utilizzata una singola presa GFCI (interruttore di circuito con guasto a terra) per proteggere altre prese standard situate "a valle" del GFCI.

Una presa GFCI ha terminali a vite etichettati "linea" e terminali a vite etichettati "carico". I terminali di carico possono essere utilizzati per estendere il cablaggio a prese normali aggiuntive oltre il GFCI, il che consente loro di godere anche della protezione GFCI. Tuttavia, se il GFCI dovesse guastarsi, anche tutte le prese a valle collegate cesseranno di funzionare. Questa sezione del circuito, quindi, è un esempio di cablaggio in serie.

Un altro elemento che utilizza il cablaggio in serie è una ciabatta. Una presa multipla utilizza un interruttore per controllare diversi apparecchi e dispositivi su circuiti paralleli. Tuttavia, se spegni la ciabatta, spegnerai tutti gli apparecchi e i dispositivi collegati alla ciabatta.