يعد حل الدوائر المتوازية أمرًا سهلاً بمجرد معرفة المبادئ والمعادلات الأساسية. يمكن للتيار أن “يختار” مساره عندما يتم توصيل مقاومين أو أكثر جنبًا إلى جنب (يشبه إلى حد كبير السيارات التي تغير الحارات والقيادة على جانب معين من الطريق عندما تنقسم إلى فرعين متوازيين). X Research Source ستتمكن من العثور على الجهد والتيار والمقاومة بين مقاومين أو أكثر على التوازي بعد قراءة هذه الخطوات.
ورقة الغش
- إجمالي المقاومة RT للمقاومات على التوازي 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + …
- دائمًا ما يكون الجهد ثابتًا للفروع المختلفة VT = V1 = V2 = V3 = …
- إجمالي تكنولوجيا المعلومات الحالية = I1 + I2 + I3 + …
- قانون أوم V = IR
خطوات
مقدمة في الدوائر المتوازية
1 تحديد الدوائر المتصلة بالتوازي. تحتوي الدائرة المتوازية على فرعين أو أكثر يتفرعان من النقطة A إلى النقطة B. ينقسم تيار الإلكترونات ليمر عبر الخيوط العديدة ثم يتجمع مرة أخرى كتيار واحد على الجانب الآخر. تطلب منك معظم المشكلات التي تنطوي على دارات متوازية إيجاد الجهد الكلي أو المقاومة أو التيار في الدائرة (من النقطة أ إلى النقطة ب).
- تقع المكونات “المتوازية” في فرع مختلف.
2 يفهم التيار والمقاومة في الدوائر المتوازية. تخيل طريقًا سريعًا به عدة حارات وهناك نقطة حصيلة في كل حارة تؤدي إلى إبطاء حركة المرور، فوجود حارة جديدة سيمنح السيارات حارة أخرى تسلكها، لذا ستتم تسريع حركة المرور دائمًا حتى إذا أضفت نقطة رسم جديدة، وبالمثل إضافة يعطي الفرع الجديد لدائرة متصلة بالتوازي مسارًا للتيار نتيجة لذلك، ستنخفض المقاومة الإجمالية للدائرة وسيزداد إجمالي تيارها، مهما كانت قيمة المقاومة للفرع الجديد. X موارد البحث
3 اجمع التيارات في جميع الفروع لإيجاد التيار الكلي. اجمع تيارات جميع الفروع، إذا كانت معروفة، لإيجاد التيار الكلي. هذا هو مقدار التيار الكلي المتدفق في الدائرة بعد أن تلتقي جميع الفروع. ستكون المعادلات كما يلي IT = I1 + I2 + I3 + …[Xresearchsource
4 حل المعادلة لإيجاد المقاومة الكلية. حل المعادلة 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + … لإيجاد المقاومة الكلية في دائرة RT، حيث يمثل كل R على الجانب الأيمن مقاومة أحد فروع الدائرة .
- على سبيل المثال، لدينا دائرة بمقاومين 4Ω على التوازي. 1 / RT = 1/4Ω + 1/4Ω → 1 / RT = 1/2Ω → RT = 2Ω. بعبارة أخرى، وجود فرعين متساويين في المقاومة يعطي فرصة مضاعفة لتمرير التيار كفرع واحد بمفرده.
- إذا لم يكن للفرع مقاومة (0Ω)، فسوف يتدفق كل التيار عبر هذا الفرع وستكون المقاومة الإجمالية صفرًا. X موارد البحث
5 تذكر مفهوم الجهد. الجهد هو فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين. أنت تقارن نقطتين ولا تقوم بمسح مسار الحركة، لذا فإن الجهد سيبقى ثابتًا في أي موضوع تدرسه. VT = V1 = V2 = V3 = …
6 أوجد القيم الناقصة باستخدام قانون أوم. يصف قانون أوم العلاقة بين الجهد V والتيار I والمقاومة R V = IR. إذا كنت تعرف اثنين من هذه القيم، فاستخدم هذه المعلومات للعثور على الثالثة.
- تأكد من أن كل قيمة تشير إلى نفس الجزء من الدائرة. يمكنك استخدام قانون أوم لفحص الدائرة ككل (V = ITRT) أو فرع معين (V = I1R1).
مثال على دائرة
1 ضع جدولاً زمنيًا لمتابعة عملك. سيساعدك الجدول في الحفاظ على تنظيم معلوماتك إذا كانت لديك دائرة متوازية بها العديد من المجاهيل. X Research Source فيما يلي جدول مثال لدائرة بها 3 فروع متوازية. لاحظ أن الفروع يُشار إليها عادةً بحرف R متبوعًا برقم يمين أقل.
إجمالي الوحدات R1 R2 R3
فولت
انا امبير
R أوم
2 املأ المعلومات الخاصة بالمشكلة. في مثالنا، سنستخدم دائرة تغذيها بطارية 12 فولت. تحتوي الدائرة على 3 فروع متوازية بمقاومات 2 Ω و 4 و 9. أضف هذه المعلومات إلى جدولك الزمني
إجمالي الوحدات R1 R2 R3
فولت 12 فولت
انا امبير
ص 2 4 9 أوم
3 نقل قيمة الجهد لكل فرع. تذكر أن جهد الدائرة بأكملها يساوي الجهد عبر كل فرع من فروع الدائرة المتوازية.
إجمالي الوحدات R1 R2 R3
فولت 12 12 12 12 فولت
انا امبير
ص 2 4 9 أوم
4 استخدم قانون أوم لإيجاد التيار في كل فرع. يتضمن كل عمود في الجدول الجهد والتيار والمقاومة. هذا يعني أنه يمكنك دائمًا حل القيمة المفقودة في ظل القيمتين الأخريين في نفس العمود. – قانون أوم V = IR في حالة احتياجك إلى تذكير – الحالي هو القيمة المفقودة في مثالنا حتى نتمكن من إعادة ترتيب المعادلة إلى I = V / R
إجمالي الوحدات R1 R2 R3
فولت 12 12 12 12 فولت
أنا 12/2 = 6 12/4 = 3 12/9 = ~ 1.33 أمبير
ص 2 4 9 أوم
5 أوجد إجمالي التيار. هذه قيمة يسهل العثور عليها لأن إجمالي التيار يساوي مجموع التيارات الفرعية.
إجمالي الوحدات R1 R2 R3
فولت 12 12 12 12 فولت
أنا 6 3 1.33 6 + 3 + 1.33 = 10.33 أمبير
ص 2 4 9 أوم
6 أوجد المقاومة الإجمالية. يمكنك العثور عليه بطريقتين مختلفتين. يمكنك استخدام صف المقاومة لحسابها باستخدام المعادلة 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3، ولكن غالبًا ما يكون من الأسهل حلها باستخدام قانون أوم والقيم الإجمالية للجهد والتيار، V و I. أعد ترتيب قانون أوم إلى R = V / I عند إيجاد المقاومة
إجمالي الوحدات R1 R2 R3
فولت 12 12 12 12 فولت
I 6 3 1.33 10.33 أمبير
R 2 4 9 12 / 10.33 = ~ 1.17 أوم
حسابات إضافية
1 احسب الجهد الكهربائي. كما هو الحال في أي دائرة، فإن الطاقة P = IV. إذا وجدت القوة لكل فرع، فإن إجمالي الطاقة PT سيكون مساويًا لمجموع قيم الطاقة لجميع الفروع (P1 + P2 + P3 + …) X مصدر البحث.
2 أوجد المقاومة الإجمالية لدائرة ذات فرعين. إذا كان هناك مقاومتان على التوازي، فيمكنك تبسيط المعادلة إلى معادلة “الضرب على الجمع”
- RT = R1R2 / (R1 + R2)
3 أوجد المقاومة الكلية عندما تتطابق جميع المقاومات. ستصبح المعادلة أسهل بكثير إذا كانت جميع المقاومات على التوازي متساوية. RT = R1 / N حيث N هو عدد المقاومات. X موارد البحث
- على سبيل المثال، يعطيان مقاومين مكافئين على التوازي ½ المقاومة الإجمالية لمقاوم واحد، بينما 8 مقاومات متطابقة تعطي ⅛ المقاومة الإجمالية.
4 حساب تيارات الفرع دون جهد. هذه المعادلة، التي تسمى قانون الالتفافية المشتق من قانون كيرشوف، تمكننا من حساب التيارات الفرعية حتى بدون معرفة جهد الدائرة. X مصدر البحث يجب أن تعرف مقاومة كل فرع والتيار الكلي للدائرة
- مقاومتان على التوازي I1 = ITR2 / (R1 + R2)
- أكثر من 2 مقاومات على التوازي أوجد المقاومة الكلية لجميع المقاومات باستثناء R1 لإيجاد I1 تذكر أن تستخدم معادلة المقاومات على التوازي الآن استخدم المعادلة التي تستبدل R2 بإجابتك.
أفكار مفيدة
- عند دراسة سلسلة ودائرة متوازية، قم بحل الأجزاء على التوازي أولاً، وبعد ذلك ستترك دائرة سلسلة أسهل بكثير.
- ربما تكون قد درست قانون أوم مثل E = IR أو V = AR، فهذه مجرد رموز مختلفة تعني نفس الشيء.
- المقاومة الكلية يشار إليها أيضًا باسم “المقاومة المكافئة”.
- يظل الجهد ثابتًا عبر جميع المقاومات في الدوائر المتوازية.
- قد يكون العثور على المقاومة الكلية باستخدام R1 و R2 وما إلى ذلك أمرًا صعبًا لبعض الدوائر. إذا لم يكن لديك آلة حاسبة، فاستخدم قانون أوم للعثور على التيار في كل فرع.