مقارنة: التوصيل على التوالي والتوازي

اختبر فهمك

اختبار: مقارنة التوالي والتوازي

1
ما هو الفرق الأساسي في شكل التوصيل بين التوالي والتوازي؟

أسئلة متوقعة

مسائل محلولة: مقارنة التوالي والتوازي

ثلاث مسائل تطبيقية للمقارنة بين طريقتي التوصيل

1

مقارنة الجهد والتيار في نفس الدائرة

السؤال:

لديك بطارية 12V ومقاومتان متساويتان 6Ω.
مرة وصلتهما على التوالي، ومرة على التوازي.
المطلوب: احسب التيار الكلي في كل حالة، وقارن بين النتائج.

رسم الدائرتين

التوصيل على التوالي

12V I = ?

التوصيل على التوازي

12V I = ?

الحل:

الخطوة 1: حساب التيار في التوصيل على التوالي

نحسب المقاومة الكلية: Rtotal = R₁ + R₂
Rtotal = 6Ω + 6Ω = 12Ω
نستخدم قانون أوم: I = V / R
Iseries = 12V / 12Ω = 1A

الخطوة 2: حساب التيار في التوصيل على التوازي

نحسب المقاومة المكافئة: 1/Req = 1/R₁ + 1/R₂
1/Req = 1/6 + 1/6 = 2/6 = 1/3
Req = 3Ω
نستخدم قانون أوم: I = V / R
Iparallel = 12V / 3Ω = 4A

الخطوة 3: المقارنة بين النتائج

• التوصيل على التوالي: I = 1A
• التوصيل على التوازي: I = 4A
التوازي يسحب تياراً أكبر (4 أضعاف)!
السبب: المقاومة المكافئة في التوازي أقل (3Ω مقابل 12Ω)

التوالي: I = 1A، التوازي: I = 4A

2

توزيع الجهد على المقاومات

السؤال:

بطارية 9V موصلة بمقاومتين: R₁ = 3Ω و R₂ = 6Ω على التوالي.
المطلوب: احسب الجهد على كل مقاومة، ثم وضح ماذا سيحدث لو غيرنا التوصيل إلى التوازي.

رسم الدائرة (التوالي)

9V V₁ = ? V₂ = ? V₁ + V₂ = 9V

الحل:

الخطوة 1: حساب التيار في الدائرة

Rtotal = R₁ + R₂ = 3Ω + 6Ω = 9Ω
I = V / Rtotal = 9V / 9Ω = 1A

الخطوة 2: حساب الجهد على كل مقاومة

في التوالي، نفس التيار يمر في المقاومتين
V₁ = I × R₁ = 1A × 3Ω = 3V
V₂ = I × R₂ = 1A × 6Ω = 6V
التحقق: V₁ + V₂ = 3V + 6V = 9V ✓

الخطوة 3: ماذا لو غيرنا إلى التوازي؟

في التوازي، الجهد يكون ثابتاً على جميع الفروع:
V₁ = V₂ = 9V
كل مقاومة ستحصل على كامل جهد البطارية!
هذا هو السبب في استخدام التوازي في المنازل

التوالي: V₁=3V و V₂=6V، التوازي: V₁=V₂=9V

3

تأثير العطل في التوصيلين

السؤال:

لديك ثلاث مصابيح متساوية 4Ω موصلة ببطارية 12V.
في الحالة الأولى: موصلة على التوالي.
في الحالة الثانية: موصلة على التوازي.
المطلوب: احسب التيار والقدرة في كل حالة، ثم وضح ماذا يحدث إذا احترق مصباح واحد.

المقارنة بين الحالتين

التوالي

12V I = ?

التوازي

12V I = ?

الحل:

الخطوة 1: حساب التيار في التوصيل على التوالي

Rtotal = 4 + 4 + 4 = 12Ω
Iseries = 12V / 12Ω = 1A
القدرة: P = V × I = 12V × 1A = 12W

الخطوة 2: حساب التيار في التوصيل على التوازي

1/Req = 1/4 + 1/4 + 1/4 = 3/4
Req = 4/3 = 1.33Ω
Iparallel = 12V / 1.33Ω = 9A
القدرة: P = V × I = 12V × 9A = 108W

الخطوة 3: ماذا يحدث عند احتراق مصباح واحد؟

في التوصيل على التوالي:
• الدائرة تنقطع بالكامل
• جميع المصابيح تنطفئ
• التيار = 0A
هذا هو عيب التوالي!
في التوصيل على التوازي:
• المصباحان الآخران يستمران في العمل
• التيار الكلي يقل قليلاً (من 9A إلى 6A)
هذا هو سبب استخدام التوازي في المنازل!

التوازي أفضل: قدرة أعلى واستقلالية عند العطل

ملخص المقارنات

التيار الكلي

التوازي > التوالي

المسألة 1

توزيع الجهد

التوازي: ثابت

المسألة 2

عند العطل

التوازي مستقل

المسألة 3

نصائح للمقارنة والحل

• التوازي يسحب تياراً أكبر من التوالي (نفس المقاومات)
• في التوالي: الجهد يتقسم حسب قيمة المقاومة
• في التوازي: الجهد ثابت = جهد المصدر
• التوازي أكثر أماناً عند حدوث عطل
• المنازل تستخدم التوازي دائماً
• القدرة في التوازي أعلى (P = V × I)

الشرح

مقارنة: التوصيل على التوالي والتوازي

الموضوع: المقارنة الشاملة بين طريقتي التوصيل على التوالي والتوازي

المفاهيم: الرسم، الجهد، التيار، المقاومة المكافئة، التطبيقات العملية

الهدف: فهم الفروقات الأساسية وتطبيقاتها في الحياة اليومية

1 المقارنة الأولى: شكل التوصيل

كيف تبدو الدائرة في كلا الحالتين؟
التوصيل على التوالي
المقاومات على نفس الخط
• كل المقاومات متتالية
• نفس المسار للتيار
• لا توجد تفرعات

+ - R₁ R₂ مسار واحد
التوصيل على التوازي
المقاومات في فروع منفصلة
• كل مقاومة في فرع مستقل
• عدة مسارات للتيار
• توجد نقاط تفرع

+ - R₁ R₂ عدة مسارات
النتيجة: التوالي = مسار واحد، التوازي = عدة مسارات متوازية

2 المقارنة الثانية: الجهد الكهربائي (V)

كيف يتوزع الجهد في كل نوع توصيل؟
التوالي: الجهد يتقسم
الجهد يتغير عند كل مقاومة
• عند كل مقاومة يحدث نزول (Drop) في الجهد
• مجموع النزول = جهد المصدر
• Vtotal = V₁ + V₂ + V₃

مثال: بطارية 5V مع مقاومتين متساويتين
V₁ = 2.5V، V₂ = 2.5V
المجموع = 5V ✓
5V V₁=2.5V V₂=2.5V
التوازي: الجهد ثابت
الجهد لا يتغير
• نفس الجهد على جميع الفروع
• كل مقاومة تحصل على كامل جهد المصدر
• V = V₁ = V₂ = V₃

مثال: بطارية 5V مع مقاومتين
V₁ = 5V، V₂ = 5V
الجهد ثابت = 5V ✓
5V V₁=5V V₂=5V
النتيجة: التوالي = الجهد يتقسم، التوازي = الجهد ثابت

3 المقارنة الثالثة: التيار الكهربائي (I)

كيف يسير التيار في كل نوع توصيل؟
التوالي: التيار ثابت
نفس التيار يمر في جميع المقاومات
• لا يوجد تفرع للتيار
• التيار ثابت في الدائرة كلها
• I = I₁ = I₂ = I₃

→ I → I → I نفس التيار في كل مكان
التوازي: التيار يتوزع
التيار يتوزع على الفروع
• يخرج التيار الكلي من المصدر
• يتوزع على الفروع حسب المقاومة
• Itotal = I₁ + I₂ + I₃

Itotal → I₁ → I₂ التيار يتوزع
النتيجة: التوالي = التيار ثابت، التوازي = التيار يتوزع

المقارنة الرابعة: المقاومة المكافئة

التوصيل على التوالي

القانون:
Req = R₁ + R₂ + R₃ + ...
الطريقة:
نجمع المقاومات مباشرة
بكل بساطة!
مثال:
R₁ = 2Ω, R₂ = 3Ω, R₃ = 5Ω
Req = 2 + 3 + 5 = 10Ω

التوصيل على التوازي

القانون:
1/Req = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
الطريقة:
نجمع مقلوب المقاومات
ثم نقلب الناتج
مثال:
R₁ = 4Ω, R₂ = 6Ω, R₃ = 12Ω
1/Req = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 6/12
Req =

المقارنة الخامسة: التطبيقات العملية

أيهما نستخدم ومتى؟

التوصيل على التوالي

⚠️ العيب الأساسي:
• إذا تعطل جهاز واحد، تتوقف الدائرة كلها
• التيار ينقطع عن الجميع

الاستخدامات:
• إضاءات الكريسماس القديمة
• عندما نريد التحكم في كل شيء معاً
• نادراً ما يُستخدم في المنازل

التوصيل على التوازي ✓

✓ الميزة الأساسية:
• إذا تعطل فرع واحد، باقي الفروع تستمر
• كل جهاز مستقل

الاستخدامات:
• أضواء المنزل
• مقابس الكهرباء
• جميع الأجهزة المنزلية

لماذا؟
• كل الأجهزة تحتاج جهد ثابت (220V)
• لا نريد أن يؤثر عطل جهاز على الباقي
النتيجة: نستخدم التوازي في المنازل لأنه يوفر جهد ثابت واستقلالية للأجهزة

جدول المقارنة الشامل

وجه المقارنة التوصيل على التوالي التوصيل على التوازي
الرسم مسار واحد عدة فروع متوازية
الجهد (V) يتقسم بين المقاومات ثابت على جميع الفروع
التيار (I) ثابت في كل المقاومات يتوزع على الفروع
المقاومة المكافئة Req = R₁ + R₂ 1/Req = 1/R₁ + 1/R₂
عند العطل الدائرة كلها تتوقف باقي الفروع تستمر
الاستخدام نادر في المنازل شائع في المنازل

نصائح للتمييز والتذكر

• التوالي = مسار واحد = تيار ثابت = جهد يتقسم
• التوازي = عدة مسارات = تيار يتوزع = جهد ثابت
• التوالي: نجمع المقاومات مباشرة
• التوازي: نجمع مقلوب المقاومات
• المنازل تستخدم التوازي دائماً
• في التوازي: كل جهاز يعمل بشكل مستقل

انضم لعائلة الهندسة و الرياضيات

سجل معنا
👨‍💻
جاري تحميل التعليقات...
مقارنة: التوصيل على التوالي والتوازي | أكاديمية موسى