تُوصل الأنارة في الحداء على التفرع لعدة أسباب علمية، منها:
- الاقتصاد في الطاقة: يُمكن توفير الطاقة الكهربائية بنسبة كبيرة إذا تم توصيل الأنارة على التفرع، وذلك لأن المصابيح الكهربائية المتصلة على التفرع تستهلك طاقة أقل من المصابيح الكهربائية المتصلة مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة.
- السلامة: يُعد توصيل الأنارة على التفرع أكثر سلامة من توصيل الأنارة مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة، وذلك لأن في حالة حدوث عطل في أحد المصابيح الكهربائية المتصلة على التفرع، فإن المصابيح الكهربائية الأخرى المتصلة على نفس التفرع لن تتأثر بهذا العطل.
- سهولة الصيانة: يُعد توصيل الأنارة على التفرع أكثر سهولة في الصيانة من توصيل الأنارة مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة، وذلك لأن في حالة الحاجة إلى صيانة أحد المصابيح الكهربائية المتصلة على التفرع، فإن ذلك يمكن إجراؤه دون الحاجة إلى فصل الطاقة عن جميع المصابيح الكهربائية المتصلة على نفس التفرع.
يمكن توضيح هذه الأسباب العلمية بالتفصيل كما يلي:
الاقتصاد في الطاقة: عندما يتم توصيل مصباح كهربائي مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة، فإن المصباح الكهربائي يستهلك الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيله، بالإضافة إلى الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل المصباح الكهربائي المقابل له على نفس الطور. أما عندما يتم توصيل المصباح الكهربائي على التفرع، فإن المصباح الكهربائي يستهلك فقط الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيله، وذلك لأن المصباح الكهربائي المقابل له على نفس الطور يأخذ الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيله من المصباح الكهربائي الأول.
على سبيل المثال، إذا كان المصباح الكهربائي الأول يستهلك 100 واط من الطاقة الكهربائية، والمصباح الكهربائي المقابل له على نفس الطور يستهلك 50 واط من الطاقة الكهربائية، فإن إجمالي الطاقة الكهربائية التي يتم استهلاكها إذا تم توصيل المصباحين مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة هي 150 واط. أما إذا تم توصيل المصباحين على التفرع، فإن إجمالي الطاقة الكهربائية التي يتم استهلاكها هي 100 واط فقط.
السلامة: عندما يتم توصيل مصباح كهربائي مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة، فإن في حالة حدوث عطل في هذا المصباح الكهربائي، فإن جميع المصابيح الكهربائية الأخرى المتصلة على نفس الطور ستتأثر بهذا العطل. أما عندما يتم توصيل المصباح الكهربائي على التفرع، فإن في حالة حدوث عطل في هذا المصباح الكهربائي، فإن المصابيح الكهربائية الأخرى المتصلة على نفس التفرع لن تتأثر بهذا العطل.
على سبيل المثال، إذا حدث عطل في المصباح الكهربائي الأول في المثال السابق، فإن جميع المصابيح الكهربائية الأخرى المتصلة على نفس الطور ستتوقف عن العمل. أما إذا حدث عطل في المصباح الكهربائي الثاني، فإن المصباح الكهربائي الأول سيستمر في العمل، بالإضافة إلى أي مصباح كهربائي آخر متصل على نفس التفرع.
سهولة الصيانة: عندما يتم توصيل مصباح كهربائي مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة، فإن في حالة الحاجة إلى صيانة هذا المصباح الكهربائي، فإن ذلك يتطلب فصل الطاقة عن جميع المصابيح الكهربائية المتصلة على نفس الطور. أما عندما يتم توصيل المصباح الكهربائي على التفرع، فإن في حالة الحاجة إلى صيانة هذا المصباح الكهربائي، فإن ذلك يمكن إجراؤه دون الحاجة إلى فصل الطاقة عن جميع المصابيح الكهربائية المتصلة على نفس التفرع.
على سبيل المثال، إذا حدث عطل في المصباح الكهربائي الأول في المثال السابق، فإن في حالة توصيل المصباح الكهربائي مباشرة بالمصدر الرئيسي للطاقة، فإن جميع المصابيح الكهربائية الأخرى المتصلة على نفس الطور ستتوقف عن العمل، وذلك حتى يتم إصلاح المصباح الكهربائي الأول. أما إذا تم توصيل المصباح الكهربائي على التفرع، فإن المصباح الكهربائي الثاني سيستمر في العمل، بالإضافة إلى أي مصباح كهربائي آخر متصل على نفس التفرع، وذلك حتى يتم إصلاح المصباح الكهربائي الأول.
وبناءً على ما سبق، فإن توصيل الأنارة في الحداء على التفرع هو الحل الأمثل من حيث الاقتصاد في الطاقة والسلامة وسهولة الصيانة.