التوصيل على التوالي في الدوائر الكهربائية: التيار ثابت والمقاومة المكافئة مجموع المقاومات

التوصيل على التوالي

في الدوائر الكهربائية يمكن توصيل الأجهزة أو المقاومات بطريقتين أساسيتين: **التوصيل على التوالي** أو **التوصيل على التوازي**. ولكل طريقة خصائصها واستخداماتها العملية.

خصائص التوصيل على التوالي

في التوصيل على التوالي تكون جميع الأجهزة في مسار واحد يمر خلاله نفس التيار الكهربائي.

ومن أهم عيوب هذا النوع من التوصيل أنه إذا تعطل أحد الأجهزة أو انقطع أحد المقاومات، ينقطع التيار الكهربائي عن جميع مكونات الدائرة.

أما أهم ميزة فهي أن **شدة التيار الكهربائي تكون متساوية في جميع عناصر الدائرة**.

حساب التيار في دائرة التوالي

إذا كان لدينا مصدر جهد مقداره **5 فولت** ومقاومتان على التوالي، قيمة كل منهما **3 أوم**، فإن أول خطوة هي إيجاد المقاومة المكافئة.

في دوائر التوالي تكون المقاومة المكافئة هي مجموع المقاومات:

**Rₑ = R₁ + R₂**

وبالتالي:

**Rₑ = 3 + 3 = 6 أوم**

ثم نستخدم قانون أوم:

**I = V ÷ R**

فنحصل على:

**I = 5 ÷ 6 أمبير**

وهذا التيار نفسه يمر في كلتا المقاومتين.

توزيع الجهد في التوالي

طالما أن التيار ثابت في جميع المقاومات، فإن الذي يتغير هو **فرق الجهد**.

ويتوزع الجهد بين المقاومات بحسب قيمها. فإذا كانت المقاومتان متساويتين، فإن كل واحدة تحصل على نصف جهد المصدر.

فعند وجود مصدر جهد مقداره **5 فولت** ومقاومتين متساويتين:

- يهبط الجهد عبر المقاومة الأولى من **5 فولت إلى 2.5 فولت**. - ثم يهبط عبر المقاومة الثانية من **2.5 فولت إلى صفر فولت**.

وعند مرور التيار داخل البطارية يرتفع الجهد مرة أخرى إلى **5 فولت** لتستمر الدورة.

المقاومة المكافئة

يمكن استبدال جميع المقاومات المتصلة على التوالي بمقاومة واحدة تسمى **المقاومة المكافئة**، وتساوي مجموع قيم المقاومات، مما يسهل تحليل الدوائر الكهربائية.

استخدام عملي: مجزئ الجهد

من أشهر تطبيقات التوصيل على التوالي **مجزئ الجهد (Voltage Divider)**.

فلو كان لدينا مصدر جهد **6 فولت** بينما أحد الأجهزة يحتاج إلى **3 فولت** فقط، يمكن استخدام مقاومتين متساويتين على التوالي لتقسيم الجهد إلى نصفين.

وبذلك يصبح فرق الجهد على كل مقاومة **3 فولت**، ويمكن توصيل الجهاز على التوازي مع إحدى المقاومتين ليحصل على الجهد المناسب.

لماذا يُوصل الجهاز على التوازي؟

يُوصل الجهاز على التوازي مع المقاومة لأن **التوصيل على التوازي يحافظ على فرق الجهد**، بينما **التوصيل على التوالي يحافظ على شدة التيار**.

ولهذا السبب يعتمد مجزئ الجهد على الجمع بين التوصيل على التوالي لتقسيم الجهد، ثم التوصيل على التوازي للحصول على الجهد المطلوب للجهاز.

الخلاصة

- في التوصيل على التوالي يمر **نفس التيار** في جميع عناصر الدائرة. - إذا تعطل أحد العناصر انقطع التيار عن كامل الدائرة. - المقاومة المكافئة تساوي مجموع المقاومات. - يتوزع فرق الجهد بين المقاومات بحسب قيمها. - يستخدم التوصيل على التوالي في دوائر **مجزئ الجهد** للحصول على جهود كهربائية أقل من جهد المصدر.