التوصيل على التوالي والتوازي في الدوائر الكهربائية

اختبر فهمك

اختبار: التوصيل على التوالي والتوازي

1
ما هي الميزة الأساسية للتوصيل على التوالي؟

أسئلة متوقعة

تمارين على التوصيل على التوالي والتوازي

ثلاثة تمارين محلولة على التوصيل على التوالي والتوازي

1

المسألة الأولى: حساب التيار في دائرة على التوالي

السؤال:

لديك بطارية جهدها 18 فولت متصلة بثلاث مقاومات على التوالي:
المقاومة الأولى = 2 أوم
المقاومة الثانية = 3 أوم
المقاومة الثالثة = 4 أوم
احسب التيار المار في الدائرة.

رسم الدائرة الكهربائية

18V + - 2Ω 3Ω 4Ω I = ?

الحل:

الخطوة 1: تحديد المعطيات

V = 18 Volts
R₁ = 2Ω, R₂ = 3Ω, R₃ = 4Ω
I = ?

الخطوة 2: حساب المقاومة الكلية (في التوالي نجمع المقاومات)

Rtotal = R₁ + R₂ + R₃
Rtotal = 2 + 3 + 4
Rtotal = 9Ω

الخطوة 3: تطبيق قانون أوم

I = V / Rtotal
I = 18V / 9Ω
I = 2 Ampere

الإجابة النهائية: التيار = 2 أمبير

هذا التيار نفسه يمر في جميع المقاومات لأنها على التوالي

الدائرة مع الحل

18V + - 2Ω 3Ω 4Ω I = 2A في كل مقاومة
2

المسألة الثانية: توزيع الجهد في التوالي

السؤال:

دائرة كهربائية تحتوي على بطارية 12 فولت ومقاومتين على التوالي:
المقاومة الأولى = 3 أوم
المقاومة الثانية = 6 أوم
احسب الجهد (فرق الجهد) على كل مقاومة.

رسم الدائرة الكهربائية

12V + - 3Ω V₁ = ? 6Ω V₂ = ?

الحل:

الخطوة 1: حساب المقاومة الكلية والتيار

Rtotal = 3 + 6 = 9Ω
I = V / Rtotal = 12 / 9 = 1.33A

الخطوة 2: حساب الجهد على المقاومة الأولى (V₁)

V₁ = I × R₁
V₁ = 1.33 × 3
V₁ = 4V

الخطوة 3: حساب الجهد على المقاومة الثانية (V₂)

V₂ = I × R₂
V₂ = 1.33 × 6
V₂ = 8V

التحقق: مجموع الجهود يجب أن يساوي جهد البطارية

Vtotal = V₁ + V₂
Vtotal = 4 + 8 = 12V ✓

الإجابة النهائية: V₁ = 4 فولت، V₂ = 8 فولت

الجهد يتوزع حسب قيمة كل مقاومة

الدائرة مع الحل

12V + - 3Ω 4V 6Ω 8V الجهد يتقسم: 4V + 8V = 12V
3

المسألة الثالثة: مجزئ الجهد (Voltage Divider)

السؤال:

لديك بطارية 9 فولت وتريد الحصول على جهد 3 فولت لجهاز معين.
استخدم مقاومتين متساويتين على التوالي كمجزئ للجهد.
إذا كانت قيمة كل مقاومة 1000 أوم (1kΩ)، احسب:
أ) الجهد على كل مقاومة
ب) التيار في الدائرة

رسم الدائرة الكهربائية

9V + - 1kΩ V₁ = ? 1kΩ V₂ = ? جهاز 3V كيف نحصل على 3V للجهاز؟

الحل:

الخطوة 1: تحديد المعطيات

Vbattery = 9V
R₁ = R₂ = 1kΩ = 1000Ω
المقاومتان متساويتان

الخطوة 2: حساب توزيع الجهد (المقاومتان متساويتان)

لأن المقاومتان متساويتان، كل واحدة تأخذ نصف الجهد
V₁ = V₂ = 9V / 2
V₁ = V₂ = 4.5V

الخطوة 3: حساب التيار

Rtotal = 1000 + 1000 = 2000Ω
I = V / Rtotal
I = 9V / 2000Ω
I = 0.0045A = 4.5mA

ملاحظة مهمة:

للحصول على 3V للجهاز، نحتاج مقاومتين غير متساويتين بنسبة 2:1
مثلاً: R₁ = 2kΩ و R₂ = 1kΩ
في هذه الحالة: V₁ = 6V و V₂ = 3V ✓

الإجابة: V₁ = V₂ = 4.5V، التيار = 4.5mA

للحصول على 3V نستخدم نسبة 2:1 بين المقاومات

الدائرة المثالية للحصول على 3V

9V 2kΩ 6V 1kΩ 3V جهاز 3V ✓ نسبة 2:1 تعطي 6V + 3V = 9V

ملخص المسائل والقوانين

المسألة 1

حساب التيار في التوالي

I = V / Rtotal

المسألة 2

توزيع الجهد

V = I × R

المسألة 3

مجزئ الجهد

نسبة المقاومات

نصائح لحل المسائل

• في التوالي: احسب المقاومة الكلية أولاً
• استخدم قانون أوم: I = V / R
• الجهد على مقاومة: V = I × R
• تحقق: مجموع الجهود = جهد البطارية
• في مجزئ الجهد: نسبة المقاومات = نسبة الجهود
• التيار ثابت في التوالي على جميع المقاومات

الشرح

التوصيل على التوالي والتوازي في الدوائر الكهربائية

الموضوع: طرق توصيل الأجهزة الكهربائية في الدوائر

المفاهيم: التوصيل على التوالي، التوصيل على التوازي، المقاومة المكافئة، مجزئ الجهد

الهدف: فهم الفرق بين التوصيل على التوالي والتوازي ومعرفة كيفية حساب التيار والجهد في كل حالة

1 التوصيل على التوالي (Series Connection)

في التوصيل على التوالي، الأجهزة موصولة على نفس الخط، واحدة بعد الأخرى
1
العيب الأساسي
أي مشكلة في أحد المقاومات أو الأجهزة رح يقطع التيار عن باقي الدائرة
إذا تعطلت مقاومة واحدة، الدائرة كلها تتوقف! 6V R1 R2 ✗ لا يمر تيار - الدائرة منقطعة!
2
الميزة الأساسية
التيار ثابت على كل الأجهزة
نفس التيار يمر في جميع المقاومات والأجهزة الموصولة على التوالي 5V 3Ω 3Ω التيار ثابت في كل مكان
النتيجة: في التوالي، التيار ثابت لكن أي عطل يوقف الدائرة كلها

2 القوانين في التوصيل على التوالي

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ...
1
المقاومة المكافئة
عندما نوصل مقاومات على التوالي، نقدر نستبدلها بمقاومة واحدة اسمها المقاومة المكافئة
وهي تساوي مجموع جميع المقاومات

مثال: مقاومتين 3Ω + 3Ω = 6Ω مقاومة مكافئة
2
التيار والجهد
التيار ثابت: I = I1 = I2 = I3

الجهد يتقسم: Vtotal = V1 + V2 + V3

كل مقاومة تاخد نسبتها من الفولت بحسب قيمتها
النتيجة: المقاومات تجمع والتيار ثابت والجهد يتقسم

مثال: دائرة على التوالي

5V + - 3Ω 2.5V 3Ω 2.5V I = V / Rtotal = 5V / 6Ω = 0.83A التيار نفسه في كل مكان

3 تطبيق عملي: مجزئ الجهد (Voltage Divider)

نستخدم التوصيل على التوالي لتقسيم الجهد وتوفير الفولت المناسب لكل جهاز
المشكلة:
لو كان عندنا مصدر جهد 6 فولت، وعندنا جهاز يحتاج إلى 3 فولت فقط

الحل:
نستخدم مقاومتين متساويتين على التوالي، بحيث كل مقاومة ياخذ 3 فولت
ثم نشبك الجهاز على التوازي عند المقاومة الثانية

لماذا على التوازي؟
لأن التوازي يحافظ على الفولت! فالجهاز راح يحصل على 3V بالضبط 6V + - R1 3V R2 3V جهاز 3V مجزئ الجهد: 6V تقسم إلى 3V + 3V
النتيجة: نستخدم التوالي لتقسيم الجهد، ونوصل الجهاز على التوازي للحفاظ على الفولت

4 المقارنة بين التوالي والتوازي

لكل طريقة توصيل خصائصها ومميزاتها
التوصيل على التوالي
الخصائص:
• التيار ثابت في جميع المقاومات
• الجهد يتقسم حسب قيمة المقاومات
• المقاومة المكافئة = مجموع المقاومات

العيب: إذا تعطل جهاز، تتوقف الدائرة كلها

مثال: إضاءات الكريسماس القديمة V R1 R2 R3 التيار ثابت I₁ = I₂ = I₃
التوصيل على التوازي
الخصائص:
• الجهد ثابت على جميع الأجهزة
• التيار يتوزع حسب المقاومات
• كل فرع مستقل عن الآخر

الميزة: إذا تعطل جهاز، باقي الأجهزة تستمر

مثال: أضواء المنزل V R1 R2 الجهد ثابت V₁ = V₂ = V
النتيجة: التوالي يحافظ على التيار، والتوازي يحافظ على الجهد

أمثلة على الحسابات

مثال 1: دائرة على التوالي

المعطيات:
V = 5V
R₁ = 3Ω, R₂ = 3Ω
الحل:
Rtotal = 3 + 3 = 6Ω
I = V / R = 5 / 6
I = 0.83A
+ - I = 0.83A

مثال 2: توزيع الجهد

المعطيات:
Vtotal = 5V
R₁ = R₂ = 3Ω
الحل:
المقاومتان متساويتان
إذن كل واحدة تأخذ النصف
V₁ = V₂ = 2.5V
5V 2.5V 2.5V الجهد يتقسم

ملاحظة مهمة

في الدائرة على التوالي، البطارية تدفع التيار من 0V (الطرف السالب) إلى قيمة الجهد الكاملة (الطرف الموجب)

كل مقاومة تسبب "دروب" أو انخفاض في الجهد حسب قيمتها

لذلك نهاية الدائرة يجب أن نرجع للصفر حتى نكمل الدورة!

المفاهيم الأساسية

التيار (I)

الرمز: I
الوحدة: أمبير (A)
ثابت في التوالي
يتوزع في التوازي

الجهد (V)

الرمز: V
الوحدة: فولت (V)
يتقسم في التوالي
ثابت في التوازي

المقاومة (R)

الرمز: R
الوحدة: أوم (Ω)
تجمع في التوالي
تقل في التوازي

نصائح مهمة للتذكر

• التوالي: التيار ثابت، الجهد يتقسم
• التوازي: الجهد ثابت، التيار يتوزع
• في التوالي: المقاومات تجمع
• في التوازي: كل فرع مستقل
• مجزئ الجهد: استخدم التوالي لتقليل الفولت
• لحماية الأجهزة: استخدم التوازي (إذا تعطل واحد، الباقي يشتغل)

انضم لعائلة الهندسة و الرياضيات

سجل معنا
👨‍💻
الدرس السابق
28
الدرس التالي
ثالث ثانويالفصل الثاني
جاري تحميل التعليقات...
التوصيل على التوالي والتوازي في الدوائر الكهربائية | أكاديمية موسى