串聯與並聯電路的差別：觀念＋計算範例，一次搞懂

如果你還在釐清「電到底怎麼運作？」建議先從這篇電學總整理開始：
🔹 《電學基礎懶人包：從「什麼是電？」到看懂你家的配電盤》
看過之後再學今天的主題會更有畫面，也比較不會卡住。

立即觀看：搞懂「串聯與並聯電路的差別」！

你家裡的燈具、插座、延長線，其實都在玩同一個概念：
電路到底是「串在一起」還是「並在一起」。

先看這支 60 秒短影片，對「串聯電路」和「並聯電路」有個直覺印象，再往下看文字版會更好吸收：

電路的重要性：為什麼要先搞懂串聯與並聯？

在台灣的日常生活裡，只要插到插座上會亮、會轉、會發熱的東西，背後一定有一個電路。
從 110V 的桌燈、220V 的冷氣，到辦公室的延長線、工地上的施工電箱，電路設計好不好，差別就是：

• 會不會一直跳電
• 線路會不會發燙
• 故障時是只壞一個點，還是整片全掛

而所有電路的基礎，就是兩種最常見的接法：

• 串聯電路（Series）
• 並聯電路（Parallel）

只要搞懂「串聯與並聯電路的差別」，後面在學配電盤、照明回路、插座回路，甚至考照寫題目時，都會輕鬆非常多。

快速總結：串聯 vs 並聯 一句話記憶

先給你一個可以背下來的版本，之後細節再往下看：

• 串聯電路：
  電流相同、電壓分攤、電阻相加 → 總電阻變大。
• 並聯電路：
  電壓相同、電流分流、電阻以倒數相加 → 總電阻變小。

如果有人問你「串聯與並聯電路的差別是什麼？」
你就可以用上面兩句話直接回答。

串聯電路：像排隊過一個窄門

什麼是串聯電路？

串聯電路就是所有元件「一個接一個排成一串」，
電流只有一條路可以走，必須依序流過每一顆元件。

所以在串聯電路裡有一個很重要的結論：

整個串聯電路的電流，從頭到尾都一樣大。

只要哪一顆元件斷掉，就好像隊伍中間有人把門堵住，整串電路都不通。

串聯電路的電流、電壓、電阻特性

1. 電流（I）— 到哪裡都一樣大
   • 因為只有一條路，電流沒有地方可以分岔。
   • 不管你在電路哪一點量電流，理論上都應該一樣。
2. 電壓（V）— 電壓會「分給」各元件
   • 電源提供的總電壓會被各個電阻「分掉」。
   • 計算式：
     V 總 = V₁ + V₂ + V₃ + …
3. 電阻（R）— 總電阻就是全部相加
   • 串聯電路中，總電阻會愈加愈大。
   • 計算式：
     R 總 = R₁ + R₂ + R₃ + …

電路愈長、串在一起的東西愈多，總電阻就愈大，電流就愈小。

串聯電路的依賴性問題：壞一顆，全體陪葬

串聯電路有一個很大的缺點：大家命綁在一起。

• 只要其中一顆燈泡燒掉變成開路
• 或中間接頭鬆掉、線燒斷

整條串聯電路就直接斷掉，
其他元件也跟著全部熄火。

這也是為什麼在真正的家庭用電裡，我們很少把全部燈具「全部串聯」——太不可靠。

生活中的串聯例子（台灣版）

• 傳統的節日燈串
  以前的耶誕燈、裝飾燈很常用「純串聯」。
  所以你會看到：只要某一顆燈壞掉，整串燈全暗。
• 電池串聯提高電壓
  你把三顆 1.5 V 三號電池串在一起，就是常見的 4.5 V。
  手電筒、玩具常用這種做法：串聯提高電壓，電流相同。

並聯電路：像多條車道一起上高速公路

什麼是並聯電路？

並聯電路是把元件「並排接在同一個兩端」，
每一個元件都有自己的一條路可以走，電流可以分流到各支路。

換句話說：

並聯電路裡，每一條支路都有自己的電流；
但每一條支路兩端的電壓，是一樣的。

並聯電路的電流、電壓、電阻特性

1. 電壓（V）— 每條支路電壓都一樣
   • 所有並聯元件都接在同一個電源兩端。
   • 所以有：
     V 總 = V₁ = V₂ = V₃ = …
2. 電流（I）— 電流會分流
   • 總電流會分配到各支路：
     I 總 = I₁ + I₂ + I₃ + …
   • 電阻小的支路，分到的電流會比較大。
3. 電阻（R）— 總電阻會比任何一顆還小
   • 並聯電阻計算用「倒數相加」：
     1 / R 總 = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + …
   • 結果：R 總 一定比最小的那顆電阻還小。

這也是為什麼並聯電路很適合用在大電流、高功率的場合：電流可以分散，不會全部擠在同一條線上。

並聯電路的獨立性：壞一顆，其他照常運作

並聯電路的最大優點是「彼此獨立」：

• 某一條支路開路（有問題、不接），
  只是少了一條路讓電流走，其他支路照樣正常運作。
• 這就是為什麼家庭配電一定要用並聯：
  不會因為廚房插座壞掉，就把整個客廳一起拖下水。

生活中的並聯例子（台灣版）

• 家用插座、燈具回路
  台灣住家的插座、燈具，一般都是並聯接在同一個回路上。
  一顆燈泡壞掉，其他燈照樣亮；一個插座燒掉，其他插座仍可用。
• 照明設計
  一整排辦公室的燈，其實是很多個燈具並聯在同一條迴路上。
  拆掉其中一盞燈維修，其他燈不會跟著熄滅。

串聯與並聯 的差別對比表

這一段很適合當成你腦中的小抄，也很適合讓搜尋引擎／AI 當摘要用。

混合電路：串聯＋並聯的綜合招式

什麼是混合電路？

現實世界的配電，很少是「純串聯」或「純並聯」，
更多時候是：某些元件先並聯，整組再跟別的部分串在一起。

這種同時包含串聯和並聯的電路，我們就叫它混合電路。

混合電路的應用與優勢

混合電路的好處是：

• 用串聯部分來調整總電壓或總電阻
• 用並聯部分來確保可靠性與電流分流

例如：

• 有些家電的控制面板，指示燈可能採用並聯設計
• 再跟電源或其他元件形成串聯路徑
• 讓整個系統在某些燈壞掉時，其他功能仍可運作

混合電路計算示例：R₁、R₂ 並聯再與 R₃ 串聯

假設有三個電阻：

• R₁ = 4 Ω
• R₂ = 6 Ω（與 R₁ 並聯）
• R₃ = 8 Ω（與前面那組並聯電阻串聯）

步驟：

1. 先算並聯部分： 1 / R 並聯 = 1 / 4 + 1 / 6 → R 並聯 = 2.4 Ω
2. 再把並聯部分和 R₃ 串聯：再把並聯部分和 R₃ 串聯： R 總 = R 並聯 + R₃ = 2.4 + 8 = 10.4 Ω

只要抓住「先解小團隊，再看整體串接」這個順序，多複雜的混合電路也能一步一步拆開來算。

如何選擇合適的電路類型？

1）看電壓需求：要升壓還是要穩壓？

• 需要把電壓疊高 → 用 串聯
  例如：多顆電池串聯，從 1.5 V 變成 3 V、4.5 V。
• 希望每個裝置都拿到一樣的電壓 → 用 並聯
  台灣家庭用電：每個插座基本上都吃到一樣的 110 V 或 220 V。

2）看可靠性：壞一顆可不可以接受全掛？

• 不希望「一顆壞掉全部掛掉」 → 用 並聯
  像家裡照明、插座回路，就是以可靠性優先。
• 一次性、成本敏感、不在意壞掉就全壞 → 可以考慮 串聯
  例如便宜的節慶燈串、有些裝飾用電路。

3）看功率與電流：要分流還是集中？

• 高功率、電流大 → 比較適合 並聯電路
  電流被分配到不同支路，不會全部擠在單一路徑上。
• 低功率、小電流的小電路 → 串聯電路 也很常見
  像是小型指示燈、實驗用電路板。

實際應用中的小指南（台灣家庭版）

• 家庭配電盤→房間、插座、燈具：
  大多是「並聯」結構，確保每個空間可以獨立控制、獨立故障。
• 電池組→設備供電：
  常見做法是先把電池串聯提高電壓，再視需求做部分並聯來提高供電能力。

計算與分析實例（帶你做一次完整練習）

串聯電路計算：三個電阻串在一起

假設串聯電路裡有三個電阻：

• R₁ = 5 Ω
• R₂ = 10 Ω
• R₃ = 15 Ω
• 電源電壓 V 總 = 30 V

1. 總電阻： R 總 = R₁ + R₂ + R₃ = 5 + 10 + 15 = 30 Ω
2. 電路總電流： I = V 總 / R 總 = 30 / 30 = 1 A
3. 各電阻上的電壓：
   • V₁ = I × R₁ = 1 × 5 = 5 V
   • V₂ = I × R₂ = 1 × 10 = 10 V
   • V₃ = I × R₃ = 1 × 15 = 15 V
   檢查：5 V + 10 V + 15 V = 30 V（沒錯，剛好等於電源電壓）

並聯電路計算：三個電阻並聯

現在換成三顆電阻並聯：

• R₁ = 5 Ω
• R₂ = 10 Ω
• R₃ = 15 Ω
• 電源電壓一樣是 V 總 = 30 V

1. 總電阻： 1 / R 總 = 1 / 5 + 1 / 10 + 1 / 15 算出來：R 總 ≈ 2.73 Ω（會比最小的 5 Ω 還小） 可以看到：R 總 比最小的 5 Ω 還要小。
2. 各支路電流：
   • I₁ = V 總 / R₁ = 30 / 5 = 6 A
   • I₂ = 30 / 10 = 3 A
   • I₃ = 30 / 15 = 2 A
3. 總電流： I 總 = I₁ + I₂ + I₃ = 6 + 3 + 2 = 11 A 用 V 總 / R 總 檢查：30 / 2.73 ≈ 11 A（誤差來自四捨五入）。

混合電路計算（複習一次）

剛才提過的混合電路例子再重講一次：

• R₁ = 4 Ω、R₂ = 6 Ω 先並聯
• 再與 R₃ = 8 Ω 串聯

1. 並聯部分： 1/R並聯=1/4+1/61/R_{\text{並聯}} = 1/4 + 1/61/R並聯​=1/4+1/6 R並聯=2.4 ΩR_{\text{並聯}} = 2.4 \, \OmegaR並聯​=2.4Ω
2. 總電阻： R總=R並聯+R3=2.4+8=10.4 ΩR_{\text{總}} = R_{\text{並聯}} + R_3 = 2.4 + 8 = 10.4 \, \OmegaR總​=R並聯​+R3​=2.4+8=10.4Ω

只要記得：先處理並聯，再處理串聯，一層一層往外算。

串聯與並聯電路的優缺點整理

串聯電路：優勢與局限

優點：

• 結構直覺、接線簡單，很適合教學與基礎實驗。
• 適用於提高總電壓，像電池串聯。

缺點：

• 故障容忍度低：壞一個，整串都不通。
• 總電阻愈接愈大，電流會被拉小。

並聯電路：優勢與局限

優點：

• 可靠性高：某一支路壞掉，其他支路照常運作。
• 總電阻小，適合高功率需求、電流分流。

缺點：

• 接線比較複雜，設計時要更注意電流分配與線徑。
• 若設計不好，可能某一支路電流過大，造成過載或發熱。

實際生活裡怎麼快速分辨串聯與並聯？

• 看到一串燈：壞一顆全暗 → 串聯
• 家裡插座：一個壞掉，其他正常 → 並聯
• 電池盒：電池頭尾一顆接一顆 → 串聯
• 配電盤出去很多回路，各房間各走一條 → 並聯組成的大系統

下次看到一組線路，你可以試著問自己：

「這條線壞掉，其他會不會跟著一起掛？」

會 → 很可能是串聯結構的一部分
不會 → 多半是並聯或混合電路。

常見問題 FAQ：串聯與並聯電路

結論：搞懂串聯與並聯電路的差別，就是電路世界的入門鑰匙

串聯與並聯電路的差別，看起來只是接法不同，
但其實牽涉到：

• 電壓怎麼分配
• 電流怎麼流
• 總電阻變大還是變小
• 整個系統的可靠性高不高

只要你能熟練回答：

• 串聯電路：電流相同、電壓分壓、電阻相加
• 並聯電路：電壓相同、電流分流、電阻倒數相加

你在看任何電路圖、考任何基礎題目，就已經站在很穩的起跑點上。

延伸閱讀與實作方向（維持你的內部連結）

如果你想把今天的內容再學得扎實一點，很推薦你接著看這幾篇：

• 《DIY 愛好者的電流與電壓：解鎖基礎知識》
  幫你重新整理「電壓 vs 電流」的直覺，搭配今天的串聯與並聯一起看，印象會更深。
• 《電路基礎：電源、電線和負載》
  回到電路最基本的三件事：電源＋導線＋負載，理解整個家庭配電在玩什麼。
• 《歐姆定律簡介：電壓、電流與電阻的關係》
  今天所有的計算例題，都在用這一條定律，值得好好熟一遍。
• 《電阻是什麼？電路中的關鍵角色》
  如果你常常對「換成幾歐姆比較好？」這類問題感到困惑，這篇可以幫你把電阻的角色看清楚。

外部參考資料（官方＋英文延伸）

如果你想再對「串聯與並聯電路」有更多不同角度的理解，可以參考這些外部資源：

• 台灣電力公司｜用電安全與節能資訊
  台電整理的用電安全與節能宣導，從插座負載、延長線使用，到家庭配線的注意事項，都有官方建議。
• Wikipedia：Series and parallel circuits（英文版）
  如果你想看更數學化、國際通用符號的版本，這篇英文條目整理了串聯與並聯電路的定義、公式與推導。

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