ملخص الفصل ٢: دوائر التوالي والتوازي الكهربائية

2-1 الدوائر الكهربائية البسيطة

• في دائرة التوالي يكون للتيار مسار واحد فقط، فيمر التيار نفسه في جميع الأجزاء، وتساوي المقاومة المكافئة مجموع المقاومات R = R1 + R2 + R3، ومجموع هبوط الجهد على المقاومات يساوي جهد المصدر.
• تُستخدم مقاومتان على التوالي بوصفهما مجزّئ جهد للحصول على فرق جهد أصغر من جهد البطارية، ويتناسب هبوط الجهد على كل مقاومة مع مقدارها.
• في دائرة التوازي يكون فرق الجهد متساويًا على جميع الفروع، ويتوزع التيار الكلي على الفروع، ويُحسب مقلوب المقاومة المكافئة بجمع مقلوبات المقاومات، فتكون المقاومة المكافئة أصغر من أصغر مقاومة في الدائرة.

راجع صفحة ٤١ في الكتاب

2-2 تطبيقات الدوائر الكهربائية

• المنصهر الكهربائي قطعة فلزية قصيرة تنصهر عند مرور تيار كبير فتقطع الدائرة، والقاطع الكهربائي مفتاح آلي يفتح الدائرة عندما يتجاوز التيار القيمة المسموح بها، وكلاهما يحمي من الحمل الزائد ودائرة القصر.
• قاطع التفريغ الأرضي الخاطئ يكشف الفرق الصغير بين التيار الخارج والعائد ويفتح الدائرة بسرعة، فيحمي الأشخاص من الصعقة الكهربائية، ويُلزم كود البناء السعودي بتزويد المقابس في الأماكن الرطبة بجهاز حماية يعمل بالتيار المتبقي (RCD).
• الدائرة المركّبة تجمع بين توصيلات التوالي والتوازي، ويوصل الأميتر على التوالي وله مقاومة صغيرة جدًّا، بينما يوصل الفولتمتر على التوازي وله مقاومة كبيرة جدًّا.

راجع صفحة ٥٢ في الكتاب

مثال محلول

ثلاث مقاومات 4 Ω و 6 Ω و 10 Ω موصولة على التوالي مع بطارية جهدها 12 V. ما مقدار التيار المار في الدائرة، وما هبوط الجهد على المقاومة 10 Ω؟

1. نحسب المقاومة المكافئة في التوالي: R = 4 + 6 + 10 = 20 Ω.
2. نحسب التيار بقانون أوم: I = V/R = 12/20 = 0.6 A.
3. نحسب هبوط الجهد على المقاومة 10 Ω: V = IR = 0.6 × 10 = 6 V.
4. تحقق: هبوط الجهد على المقاومات 2.4 V و 3.6 V و 6 V، ومجموعها 12 V يساوي جهد البطارية.

الإجابة: التيار 0.6 A، وهبوط الجهد على المقاومة 10 Ω يساوي 6 V.