ماهي دوائر التوالي والتوازي

1 إجابة واحدة
طالب
الطب البشري, جامعة كفر الشيخ (مصر)

الدارة الكهربائية هي مسار تنتقل عبره الشحنات الكهربية وتتكون عادةً من مصدر للتيار الكهربي في صورة بطارية أو مولد للتيار الكهربي (الدينامو) أو نحوهما، وجهاز يعمل بالكهرباء كالمصباح أو المحرك الكهربي (الموتور)، بالإضافة إلى الأسلاك الموصلة التي تنتقل عبرها الشحنات.

التيار المار في الدارة قد يكون متردداً أو مستمراً، فالتيار المستمر يتحرك في اتجاه واحد محافظاً على شدته، أما التيار المتردد فيغير اتجاهه بصورة دورية، حيث ترتفع شدة التيار مع بداية تدفقه من الصفر حتى تبلغ قيمتها العظمى، ثم تنخفض وصولاً إلى الصفر مرة أخرى، حيث يغير التيار اتجاهه وترتفع شدته لتبلغ القيمة العظمى لتعاود الانخفاض وهكذا، ليصنع التيار عدة دورات في الثانية الواحدة.

يعرف عدد الدورات التي يصنعها التيار المتردد في الثانية بالتردد (Frequency)، يمكن أن يكون التردد 50 هيرتز أي 50 دورة في الثانية، ويمكن أن يصل حتى 1000 ميجا هيرتز أي مليار دورة في الثانية، مثال ذلك التردد اللازم لعمل الهواتف الخلوية. للعلم فإن التيار الذي يصل إلى المنازل هو تيار متردد يبلغ تردده نحو 50 هيرتز. تولد البطاريات (الجافة والسائلة) وخلايا الوقود (تستخدم ضمن أنظمة الطاقة في صواريخ الفضاء) والمقومات (Rectifier) تياراً مستمراً، في حين تولد أجهزة الدينامو أو المولدات تياراً متردداً، ويمكن تقويم المولد بحيث ينتج تياراً موحد الاتجاه ثابت الشدة تقريباً.

يمكن توصيل مكونات الدارة بطريقتين اثنتين، التوالي والتوازي. في دوائر التوالي تُوصَل المكونات معاً توالياً كما في الصورة. بهذا لا يجزَأ التيار عند عبوره خلال المقاومات المختلفة، والمقصود بالمقاومات الأجهزة التي تستهلك التيار، حيث أن للأجهزة وللأسلاك حتى مقاومة كهربية تعبر عن الممانعة التي يلقاها التيار أثناء عبوره خلال الموصل وتقاس تلك المقاومة بوحدة أوم ويرمز لها بالحرف اليوناني أوميجا (Ω).

في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي تعمل المقاومات كممر متصل للتيار وكما ذكرت لا يمر خلالها التيار مجزأً، تكافئ المقاومة الإجمالية للدارة أو ما يعرف بالمقاومة المكافئة إجمالي المقاومات في الدارة، فلو كان مقدار فيم المقاومات في الدارة بالصورة هي X و Y و Z فإن المقاومة المكافئة، ولتكن M مثلاً، تساوي X+Y+Z. بالنسبة لشدة التيار في كل مقاومة فإن القيم الثلاث متساوية وتساوي شدة التيار المار عبر الدارة كلها، وهذا ما يمكن التعبير عنه كالتالي ش= ش1= ش2= ش3، حيث ش هي شدة التيار المار عبر الدائرة وش1، وش2، وش3 هي قيم شدة التيار المار عبر المقاومات الثلاث توالياً.

لو كان التوصيل بالدارة على التوازي كما يظهر بالصورة التالية فإن التيار سيتجزأ عابراً خلال المقاومات الثلاث، فتصبح شدة التيار الكلية مساوية لمجموع القيم الثلاث لشدة التيار العابر خلال كل مقاومة، بطريقة أخرى فإن ش= ش1 +ش2 +ش3. تتناسب شدة التيار العابر خلال المقاومة مع قيمة تلك المقاومة تناسباً عكسياً، فيمر الجزء الأكبر من التيار خلال المقاومة الأصغر.

.

ماذا عن المقاومة المكافئة للدائرة؟ تحتسب المقاومة المكافئة كالتالي: مقلوب المقاومة المكافئة يساوي مجموع مقلوبات المقاومات الموجودة بالدارة جميعاً، يمكن التعبير عن هذا رياضياً بالعلاقة 1\م= 1\م1 + 1\م2 + 1\م3، حيث م هي المقاومة المكافئة وم1 وم2 وم3 هي قيم المقاومات على الترتيب. في الصور تلاحظ أن المقاومة مُسماة بالحرف الإنجليزي (R) واستبدلته أنا بالحرف العربي م.

 

 

تخضع الدوائر الكهربية لصنفين من القوانين هما قانون أوم وقانونا كيرشوف. بالنسبة لقانون أوم فيستخدم مع الدوائر البسيطة ويُعبر عنه رياضياً بالعلاقة R=V/I حيث R المقاومة وV فرق الجهد الكهربي وI شدة التيار، أما قانونا كيرشوف فيستخدما مع الدوائر الأكثر تعقيداً وهي دوائر تشمل توصيلاً على التوازي بالضرورة.

أكمل القراءة

400 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "ماهي دوائر التوالي والتوازي"؟