شرح دارات المتسلسلة واستبدال أمثلة على مشاكل

الدائرة المتسلسلة هي دائرة كهربائية يتم فيها ترتيب المكونات المكونة على التوالي من خلال تيار كهربائي واحد فقط.

في التعرف على الكهرباء ، نعرف مصطلح الدائرة الكهربائية. الدائرة الكهربائية نفسها عبارة عن سلسلة تصف تدفق الإلكترونات من مصدر الجهد.

يشار إلى تدفق الإلكترونات بشكل عام على أنه تيار كهربائي. إن عملية تدفق الإلكترونات أو التيار الكهربائي هي ما نشير إليه غالبًا بالكهرباء.

تتدفق الدائرة الكهربائية بواسطة وسيط يحتوي على تيار كهربائي مثل موصل.

تحتوي الدائرة على العديد من تصميمات مسار التدفق الكهربائي. تنقسم الدائرة الكهربائية إلى قسمين ، دائرة متسلسلة ودائرة موازية.

فيما يتعلق بالسلسلة ، فيما يلي مراجعة كاملة مع مناقشة وأمثلة للمشكلة.

تعريف الدائرة المتسلسلة

الدائرة المتسلسلة هي دائرة كهربائية يتم فيها ترتيب المكونات المكونة على التوالي من خلال تيار كهربائي واحد فقط.

بمعنى آخر ، هذه السلسلة عبارة عن سلسلة مرتبة بدون أي فروع. لمزيد من التفاصيل ، انظر إلى الصورة أدناه.

الدائرة أعلاه هي مثال لدائرة متسلسلة. توجد ثلاثة مصابيح كمقاومات على خط كابل واحد بمصدر تيار واحد ، وهي بطارية يتم تجميعها بحيث يمكن أن تشكل سلسلة.

هنا مثال آخر من الدائرة

الصيغ المتسلسلة

في حل مشاكل الدارات المتسلسلة ، من الضروري معرفة معادلة التيار الكهربائي مسبقًا.

صيغة التيار الكهربائي أو ما يسمى في قانون أوم صاغها الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم والتي تنص على ما يلي:

"التيار في الدائرة يتناسب طرديًا مع الجهد عند طرفي الدائرة ويتناسب عكسًا مع مقاومة الدائرة."

جورج سيمون أوم (1787-1854)

فيما يلي صيغة التيار الكهربائي.

معلومات:

V = جهد الدائرة الكبيرة (فولت)

أنا = التيار الكهربائي (أ)

R = المقاومة (أوم)

اقرأ أيضًا: التقنيات الأساسية لرمي الرمح وعواملها [كاملة]

في دائرة تيار متسلسل ، يتدفق التيار الكهربائي بالتساوي إلى كل مقاوم متصل. هذا يتوافق مع قانون كيرشوف التالي.

كل تيار في سلسلة متساوية.

إجمالي المقاومة أو المقاوم في دائرة متسلسلة هو العدد الإجمالي للمقاومات.

وفي الوقت نفسه ، فإن قيمة الجهد في دائرة السلسلة لها نفس قيمة النسبة مثل قيمة كل مقاوم.

لمزيد من التفاصيل حول مفهوم السلسلة ، ضع في اعتبارك الصورة التالية.

وفقًا لمثال سلسلة الصور أعلاه ، يمكن كتابتها على النحو التالي:

معلومات:

I1 = تيار كهربائي يمر عبر R1 (A)

I2 = روس كهربائي يمر عبر R2 (A)

I3 = التيار الكهربائي المار عبر R3 (A)

V1 = الجهد على R1 (V)

V2 = الجهد على R2 (V)

V3 = الجهد على R3 (V)

أمثلة على الأسئلة والمناقشة

مثال مشكلة 1

يتم تثبيت ثلاثة عوائق في سلسلة. كل مقاومة تساوي 0.75 أوم. حدد قيمة المقاومة الإجمالية للدائرة.

نقاش:

معروف:

R1 = R2 = R3

مطلوب: R المجموع؟

إجابة:

مجموع R = R1 + R2 + R3

= 0.75 + 0.75 + 0.75

= 2.25

لذا ، فإن قيمة المقاومة الإجمالية للدائرة هي 2.25 أوم

مثال مشكلة 2

إذا كانت قيم R1 = 4 أوم ، R2 = 5 أوم ، R3 = 2 أوم. إذا كانت قيمة التيار الكهربي 2 أ ، فما قيمة جهد الدائرة؟

نقاش:

معروف :

R1 = 4 أوم ، R2 = 5 أوم ، R3 = 2 أوم

مطلوب: V =…؟

إجابة:

V = IR

صيغة التيار الكهربائي أعلاه هي القيمة الإجمالية للدائرة بأكملها.

تذكر ، في سلسلة قيمة التيار الكهربائي الكلي هو نفس التيار الكهربائي لكل مقاومة. لذا ، فإن الخطوة الأولى هي تحديد قيمة Rtotal أولاً.

الإجمالي = R1 + R2 + R3

= 4 + 5 + 2

= 11 أوم

بعد ذلك ، أوجد النتيجة النهائية لـ V

V = IR

= 2 × 11

= 22 فولت

إذن ، قيمة جهد الدائرة هي 22 فولت

اقرأ أيضًا: درجة الحرارة - التعريف والنوع والعامل وأداة القياس [كاملة]

مثال مشكلة 3

من المعروف أن قيمة Vtotal هي 22 V. إذا كنت تعرف قيم R1 2 أوم و R2 6 أوم و R3 3 أوم. حدد قيمة الجهد على R3.

نقاش:

معروف:

R1 = 2 أوم ، R2 = 6 أوم ، R3 = 3 أوم

Vtotal = 22 فولت

سئل = V3 =…؟

إجابة:

في هذه الدائرة ، قيمة نسبة الجهد تساوي حجم كل مقاومة.

V1: V2: V3 = R1: R2: R3

لذا فإن الخطوة الأولى التي يجب القيام بها هي إيجاد إجمالي قيمة R في السلسلة.

المجموع = R1 + R2 + R3

= 2 + 6 + 3

= 11 أوم

ابحث بعد ذلك عن التيار الكهربائي في الدائرة.

إيتوتال = Vtotal / Rtotal

= 22/11

= 2 أ.

تذكر أن إجمالي التيار هو نفس كل مقاوم في السلسلة.

إيتوتال = I3

I3 = V3 / R3

V3 = I3 × R3

= 2 × 3

= 6 فولت

لذا ، فإن قيمة الجهد على R3 تساوي 6 فولت

مثال مشكلة 4

أوجد قيمة التيار الكهربائي على R2.

نقاش:

معروف:

R1 = 3 كيلو أوم ، R2 = 10 كيلو أوم ، R3 = 5 كيلو أوم

Vtotal = 9 فولت

سئل = I2…؟

إجابة:

أوجد قيمة Itotal

أنا مجموع = Vtotal / Rtotal

لأن Rtotal لم يعرف بعد ،

المجموع = R1 + R2 + R3

= 3 + 10 + 5

إجمالي R = 18 كيلو أوم

= 18000 أوم

ابحث بعد ذلك عن قيمة Itotal.

إيتوتال = Vtotal / Rtotal

= 9/18000

إيتوتال = 0.0005 أ.

= 0.5 مللي أمبير

في السلسلة قيمة Itota l = I1 = I2 = I3 ، إذن

I2 = I total = 0.5 مللي أمبير

لذا ، فإن قيمة التيار المار عبر R3 أو I3 هي 0.5 مللي أمبير.