الدوائر — التوالي، التوازي ومجزئي الجهد
| English | العربية |
|---|---|
| components/kəmˈpəʊnənts/ | مكونات |
| series/ˈsɪəriːz/ | التوالي |
| parallel/ˈpærəlel/ | التوازي |
| potential divider/pəˈtenʃl dɪˈvaɪdə/ | مقسم جهد |
| fuse/fjuːz/ | صمام أمان (فيوز) |
| thermistor/ˈθɜːmɪstə/ | ثرمستور |
| LDR/ˌel diː ˈɑː/ | مقاومة ضوئية (LDR) |
بناء الدوائر
- الأجهزة الحقيقية هي دوائر مبنية من عدد قليل من المكونات، موصلة بطريقتين أساسيتين.
- احفظ قواعد التوالي والتوازي就能 أي دائرة بسيطة.
- نختتم بحيل ذكي: مقسم الجهد.
مكونات يجب معرفتها
- خلية / بطارية — تحرك التيار؛ مفتاح — يقطع أو يكمل الدائرة.
- مقاومة (ثابتة) ومقاومة متغيرة (لتحكم التيار). *
- صندوق صهر — ينصهر إذا كان التيار كبيرًا جدًا؛ دايود / LED — تيار في اتجاه واحد فقط (الـ LED يضيء أيضًا). *
- ثرميستور — مقاومتها تنخفض كلما سخنت أكثر؛ LDR — مقاومتها تنخفض كلما أصبح الضوء أكثر سطوعًا. *
*رموز الدوائر القياسية
ابني التيار باستخدام قانون أوم
زيادة الجهد تجعل الإلكترونات تسرع ويضيء المصباح بشكل أقوى؛ زيادة المقاومة تقلل التيار. I = V/R، السطوع = القدرة.
ماذا يحدث لمقاومة الترمستور كلما زادت حرارته؟
تنخفض مقاومة الترمستور مع ارتفاع درجة الحرارة — مفيدة في دوائر استشعار درجة الحرارة.
صل كل قاعدة للدائرة بما ينطبق عليها.
يربط كل بند المصطلح بمعناه الصحيح.
دوائر التوالي
- الأجزاء تشكل حلقة واحدة فقط. *
- التيار متساوي عند كل نقطة. *
- فرق جهد المصدر منقسم بين المكونات. *
- المقاومات على التوالي تُجمع: $R_{\text{total}} = R_1 + R_2 + \dots$
*دوائر التوالي والتوازي
مقاومتان مقدارهما $3.0\ \Omega$ و$5.0\ \Omega$ موصولتان على التوالي. ما المقاومة الكلية، بوحدة أوم (Ω)؟
في التوصيل على التوالي، تتجمع المقاومات: $R = 3.0 + 5.0 = 8.0\ \Omega$.
في دائرة التوالي، يكون التيار:
هناك مسار واحد فقط، لذا يمر نفس التيار عبر كل مكون في دائرة التوالي.
دوائر التوازي
- الأجزاء تقع على فروع منفصلة. *
- كل فرع يحصل على فرق جهد المصدر الكامل؛ التيار يتجزأ بين الفروع. *
- المقاومة الكلية أقل من أصغر مقاومة فردية: $\dfrac{1}{R_{\text{total}}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$
- مصابيح المنزل موصلة على التوازي — كل منها يحصل على الجهد الكامل، وانهيار أحدها يترك البقية مضاءة.
مقاومتان مقدارهما $6.0\ \Omega$ و$3.0\ \Omega$ موصولتان على التوازي. ما المقاومة الكلية، بوحدة أوم (Ω)؟
$\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{6.0} + \dfrac{1}{3.0} = \dfrac{1}{6} + \dfrac{2}{6} = \dfrac{3}{6}$، لذا $R = 2.0\ \Omega$ — أقل من أصغر مقاومة.
لماذا تُربط المصابيح في المنزل على التوازي؟
على التوازي، تحصل كل مصباح على فرق الجهد الكامل للمصدر، ولا يؤدي انقطاع أحد الفروع إلى إيقاف الأخرى.
مقسِّمات الجهد
- مقاومتان على التوالي تقسمان جهد المصدر — مقسم الجهد. *
- المقاومة الأكبر تأخذ الحصة الأكبر من الجهد:
- استخدم مقاومة حرارية أو مقاومة ضوئية كمقاومة واحدة، وتتغير جهد الخرج مع درجة الحرارة أو الضوء — مثالي لتشغيلسخان أو مصباح تلقائيًا.
مقاومتان متساويتان متصلتان على التوالي عبر مصدر $12\ \text{V}$. ما هو فرق الجهد عبر إحداهما، بالفولت (V)؟
المقاومات المتساوية تقسم الجهد بالتساوي: تحصل كل واحدة على $\dfrac{12}{2} = 6\ \text{V}$.
لقد فهمت الأمر
- توالي: حلقة واحدة، نفس التيار في كل مكان، ت.ك. موزع، $R_{\text{total}} = R_1 + R_2$
- موازي: فروع، كل فرع يحصل على كامل ت.ك.م.، التيار ينقسم، $\dfrac{1}{R_{\text{total}}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$
- مقاومة حرارية: R تنخفض عند السخونة · مقاومة ضوئية: R تنخفض في الضوء الساطع
- مقسم الجهد: مقاومتان على التوالي تقسمان الجهد حسب نسبة قيمتهن