دوائر التيار المستمر المركبة
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| series/ˈsɪəriːz/ | متوالي |
| parallel/ˈpærəlel/ | متوازي |
| equivalent resistance/ɪˈkwɪvələnt rɪˈzɪstəns/ | المقاومة المكافئة |
مات مصباح واحد — هل تنطفئ السلسلة كاملة؟
- أضواء الزينة القديمة: إذا تعطل مصباح واحد تنطفئ السلسلة بأكملها.
- الأحدث: يتعطل مصباح لكن الباقي يظل مضاءً.
- الفرق يكمن في التوصيل على التوالي مقابل على التوازي.
- الدوائر الحقيقية تجمع بين الاثنين، لذا نحتاج قواعد لدمج المقاومات.
التوالي: المقاومات تُجمع
- في التوالي، تكون المكونات متصلة واحداً تلو الآخر في مسار واحد.
- نفس التيار يمر عبر كل منها؛ فولتياتها تُجمع.
- المقاومة الكلية هي مجرد المجموع: $R = R_1 + R_2 + \cdots$.
- إضافة مقاوم على التوالي دائماً يزيد المقاومة الكلية.
مقاومتان على التوالي لهما مقاومة إجمالية قدرها:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
مقاومات التوالي تُجمع: $R = R_1 + R_2$.
في دائرة توالي، ما هو المتساوي عبر كل مكون؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
التوالي يشارك تياراً واحداً؛ الجهود تجمع.
التوازي: التبادلية تُجمع
- في التوازي، تشترك المكونات في نفس طرفيها.
- كل فرع يحصل على نفس الجهد؛ تياراتها تُجمع.
- التبادلية تُجمع: $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \cdots$.
- الناتج الكلي أصغر من أي فرع فردي — مسارات أكثر تعني مقاومة أقل.
على التوالي مقابل على التوازي
صل مصابيح بالتواقي وقارن التيار والسطوع مع التوصيل على التوالي.
مقاومتان $4\ \Omega$ على التواقي تعطيان أي مقاومة إجمالية (بالأوم)؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$1/R = 1/4 + 1/4 = 1/2$، إذن $R = 2\ \Omega$.
المقاومة الإجمالية للمركب التواقي أصغر من أي فرع فردي.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
مسارات أكثر للتيار تعني مقاومة إجمالية أقل.
تبسط الشبكة خطوة بخطوة
- ابحث عن مجموعة توصيل على التوالي أو التوازي النقية واستبدلها بمقاومة واحدة.
- كرر العملية حتى ينكمش الدائرة وتبقى مقاومة واحدة فقط.
- هذه القيمة النهائية هي المقاومة المكافئة.
- ثم استخدم $V = IR$ لإيجاد التيار الكلي القادم من البطارية.
المقاومة المفردة التي تحل محل شبكة كاملة هي مقاومتها ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
هذا القيمة هي المقاومة المكافئة.
ماذا يعني كل نوع توصيل
- التوالي: انقطاع واحد يقتل الحلقة كاملة (أضواء الزينة القديمة).
- التوازي: كل فرع مستقل (أسلاك المنازل، المصابيح الحديثة).
- التوازي يسحب أيضاً تياراً كلياً أكبر — كل فرع يضيف تياره الخاص.
- المنازل تستخدم التوازي حتى لا يؤدي مفتاح واحد إلى إطفاء الكل.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول التوالي والتواقي.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
التوالي يجمع، التواقي يجمع المقلوبات، ويشتركان في التيار/الجهد على التوالي. التواقي ليس مجموعاً.
مقاومتان $6\ \Omega$: أوجد المجموع على التوالي، ثم على التوازي.
- على التوالي: $R = 6 + 6 = 12\ \Omega$.
- على التوازي: $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{6} + \dfrac{1}{6} = \dfrac{2}{6}$، إذن $R = 3\ \Omega$.
مقاومة التوازي ليست مجموعاً. اجمع التبادلية، ثم عكسها: الناتج الكلي يكون دائماً أقل من أصغر فرع. كتابة $R = R_1 + R_2$ للتوازي هو الخطأ الأكثر شيوعاً في الدوائر.
في التوالي، تُجمع المقاومات ($R = R_1 + R_2$) وتشترك التيار؛ في التوازي، تُجمع التبادلية ($1/R = 1/R_1 + 1/R_2$) وتشترك الجهد، مما يعطي ناتجاً أقل. بسّط الشبكة خطوة بخطوة لتصل إلى المقاومة المكافئة.