دردش معنا، مشغل بواسطة دردشة مباشرة

GLZW

فهم الدوائر المتوازية: كل ما تحتاج إلى معرفته

فهم الدوائر المتوازية: كل ما تحتاج إلى معرفته
فهم الدوائر المتوازية: كل ما تحتاج إلى معرفته

ما هي الدائرة المتوازية وكيف تعمل؟

ما هي الدائرة المتوازية وكيف تعمل؟

التعريف والمفهوم الأساسي للدائرة الموازية

الدائرة المتوازية هي دائرة كهربائية تتصل فيها المكونات أو الأجهزة بالتوازي أو عبر بعضها البعض بدلاً من نهاية إلى طرف ، كما هو الحال في دائرة متسلسلة. يكون الجهد عبر كل عنصر هو نفسه في دائرة موازية ، بينما قد يختلف التيار عبر كل قطعة. كل مكون في دارة متوازية متصل بنفس زوج العقد أو نقاط الوصل ، والتيار الكلي الذي يتدفق في كل نقطة تقاطع يساوي مجموع التيارات الفردية التي تتدفق عبر المكونات المختلفة المتصلة بتلك النقطة.

كيف يتصرف التيار والجهد في دائرة موازية؟

في الدائرة الموازية، يكون الجهد عبر كل مكون هو نفسه، في حين قد يختلف التيار عبر كل عنصر. وذلك لأن الجهد مشترك بين جميع التفاصيل المتصلة بالتوازي. وفي الوقت نفسه، يتم تقسيم الريح بين الأعضاء على أساسهم مقاومة، كما يحكمها قانون أوم. على سبيل المثال، إذا تم توصيل ثلاثة مصابيح كهربائية على التوازي ببطارية جهدها 12 فولت، فإن كل لمبة سيكون لها جهد 12 فولت، بغض النظر عن مقاومتها. ومع ذلك، فإن التيار عبر كل لمبة سيعتمد على مقاومتها ويمكن حسابها باستخدام قانون أوم، I = V/R، حيث V هو الجهد عبر المصباح، وR هي مقاومته.

اقتراحات للقراءة: كابل أجهزة

فهم المقاومة الكلية في الدوائر المتوازية

المقاومة الكلية للدائرة المتوازية أقل من مقاومة أي مكون. وذلك لأن التيار في الدائرة المتوازية ينقسم بين الفروع المتوازية ، ولكل منها مقاومة مختلفة. يحكم قانون أوم التيار المتدفق خلال كل فصل ، I = V / R ، حيث V هو الجهد عبر القسم ، و R هي مقاومته. إجمالي التيار المتدفق إلى نقطة تقاطع الدائرة المتوازية هو مجموع التيارات الفرعية الفردية. يتم إعطاء المقاومة الإجمالية للدائرة المتوازية من خلال المعاملة بالمثل لمجموع المعاملة بالمثل لمقاومات الفرع المعني ، كما هو موضح أدناه:

1 / Rtot = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +… + 1 / Rn

Rtot هي المقاومة الكلية للدائرة المتوازية ، و R1 و R2 و R3 و Rn هي مقاومات الفروع الفردية.

حساب المقاومة المكافئة في دائرة موازية

المقاومة المكافئة للدائرة المتوازية هي المقاومة المكافئة الفردية التي تحل محل جميع المقاومات المنفصلة وتعطي نفس إجمالي التيار والجهد. يتم حساب المقاومة المكافئة على أنها مقلوبة لمجموع المعاملة بالمثل للمقاومات الفردية ، كما هو موضح أدناه:

Req = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +… + 1 / Rn)

Req هي المقاومة المكافئة للدائرة المتوازية ، R1 ، R2 ، R3 ،… Rn هي قيم المقاومة الفردية.

آثار إضافة المقاومات المتوازية في الدائرة

تؤدي إضافة المقاومات بالتوازي مع الدائرة إلى تقليل المقاومة الكلية للمسار. يمكن أن يتدفق المزيد من التيار عبر الدائرة مع الفرع المتوازي المضاف. توفر المقاومة المضافة مسارًا بديلًا للتيار ، مما يقلل من مقاومة المسار بأكمله. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انخفاض الجهد عبر كل وحدة هو نفسه ، ولكن يتم تقسيم التيار الكلي بين الفروع. هذا يعني أن المقاومات المضافة لن تؤثر بشكل كبير على الجهد الموفر للمكونات الأخرى في الدائرة.

ما الفرق بين الدائرة المتوازية والدائرة التسلسلية؟

تحدد هذه الدوائر كيفية تدفق الطاقة الكهربائية وتوزيعها عبر المكونات المختلفة في النظام. فيما يلي بعض الأسئلة لاستكشاف الفرق بين الدوائر المتوازية والمتسلسلة ، وتوزيع الجهد والتيار ، وآليات المقاومة وتدفق التيار ، ومزاياها وعيوبها ، وتطبيقاتها.

ما الفرق بين الدائرة المتوازية والدائرة التسلسلية؟

الدائرة الموازية هي الدائرة التي يتم فيها توصيل المكونات جنبًا إلى جنب، وينقسم التيار بينها. وفي المقابل أ دائرة السلسلة يحتوي على ميزات مرتبطة واحدة تلو الأخرى بحيث يتدفق التيار عبر مكون واحد قبل المكون التالي.

فهم حلبة السلسلة

في دائرة متسلسلة ، ينخفض الجهد عبر كل مكون ويضيف ما يصل إلى إجمالي الجهد المطبق. يظل التيار ثابتًا طوال الدورة ، مما يزيد من المقاومة الكلية للدائرة. وبالتالي ، إذا فشل أحد الأجزاء أو كسر الدائرة ، فإن التفاصيل الأخرى تتوقف عن العمل أيضًا.

موازي

مقارنة توزيع الجهد والتيار في الدوائر المتسلسلة والمتوازية

في الدائرة المتوازية ، يكون الجهد عبر كل مكون هو نفسه الجهد الكلي المطبق. الانقسامات الحالية بين الأعضاء ، اعتمادًا على مقاومتهم. يتلقى العنصر ذو المقاومة الأقل مزيدًا من التيار ، والعكس صحيح.

نظرة فاحصة على المقاومة وتدفق التيار في الدوائر المتسلسلة والمتوازية

في دارة متسلسلة ، المقاومة الكلية هي مجموع مقاومة كل مكون. يتدفق التيار عبر كل عنصر ، ويكون حجمه هو نفسه طوال الدورة. في المقابل ، في الدائرة المتوازية ، تكون المقاومة الكلية أقل من مقاومة المكون الثانوي. الانقسامات الحالية بين الأعضاء ، ويختلف الحجم عبر كل واحد.

مزايا وعيوب الدوائر المتوازية والمتسلسلة

الدوائر المتسلسلة أرخص وأبسط وأكثر موثوقية من الدوائر المتوازية. ومع ذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، تتعطل الدائرة بأكملها في حالة فشل أحد المكونات. الدارات المتوازية لها ميزة التكرار. في حالة فشل أحدها ، تستمر الأجزاء الأخرى في العمل ، وتظل الدورة قيد التشغيل. ومع ذلك ، فإن الدوائر المتوازية أغلى ثمناً وتتطلب أسلاكًا أكثر تعقيدًا وتزيد من خطر انخفاض الجهد والحمل الزائد.

اقتراحات للقراءة: فهم التيار المباشر (DC)

متى تستخدم دائرة متوازية أو دائرة متسلسلة؟

الدوائر المتسلسلة مناسبة في التطبيقات التي يتم فيها إصلاح متطلبات الحمل ، كما هو الحال في أنظمة الإضاءة أو التدفئة. نظرًا لأن المقاومة الإجمالية ثابتة ، فمن الأسهل التنبؤ / قياس التدفق الحالي وانخفاض الجهد عبر كل مكون. الدوائر المتوازية مناسبة في التطبيقات التي تختلف فيها متطلبات الحمل ، مثل الأسلاك المنزلية ، وبنوك البطاريات ، أو الدوائر المركبة. نظرًا لأن إجمالي التيار يمكن أن ينقسم وفقًا للاحتياجات الحالية لكل مكون ، فمن الأسهل تنظيم استهلاك الطاقة والتحكم فيه.

كيفية حساب المقاومة في دائرة موازية

لنبدأ أولاً بأساسيات الدوائر المتوازية. في الدائرة المتوازية ، يتم توصيل المكونات الكهربائية بين نقطتين في الدوران. هذا يعني أن التيار المتدفق عبر الأجزاء ينقسم ويتدفق عبر مسارات متعددة ، ثم ينضم مرة أخرى في نقطة أخرى في الدورة.

يمكن أن تشتمل المكونات داخل الدائرة المتوازية على مقاومات ومكثفات ومحثات. الجهد عبر كل عنصر في دائرة متوازية هو نفسه ، حيث أن الأجزاء كلها متصلة بنفس النقطتين. من ناحية أخرى ، يختلف التيار المتدفق عبر كل عنصر ، لأنه يعتمد على مقاومة الأعضاء الفرديين.

الآن ، دعنا نتعمق في الحسابات المحددة للدوائر المتوازية.

التوصيل بالتوازي

كيفية حساب المقاومة في دائرة موازية

عند حساب المقاومة في دائرة متوازية ، نستخدم الصيغة التالية:

Rtot = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +…)

Rtot هي المقاومة المكافئة للدائرة ، و R1 و R2 و R3 وما إلى ذلك هي مقاومات المكونات الفردية.

قانون أوم وتطبيقه في الدوائر المتوازية

ينص قانون أوم على أن التيار المتدفق عبر موصل بين نقطتين يتناسب طرديًا مع الجهد عبر النقطتين. في الدائرة المتوازية ، يمكننا استخدام قانون أوم لحساب التيار المتدفق عبر كل مكون في الدورة.

أنا = V / R.

أنا هو التيار المتدفق خلال المكون ، V هو الجهد عبر العنصر ، و R هو مقاومة القطعة.

استخدام قانون أوم لحساب التيار الكلي في دائرة موازية

لحساب إجمالي التيار المتدفق عبر دائرة متوازية ، نستخدم الصيغة التالية:

Itot = I1 + I2 + I3 + ...

إنه إجمالي التيار ، و I1 ، و I2 ، و I3 ، وما إلى ذلك هي التيارات التي تتدفق عبر كل مكون.

حساب انخفاض الجهد عبر المقاومات الفردية في دائرة موازية

لحساب انخفاض الجهد عبر كل مقاوم في دائرة موازية ، نستخدم قانون أوم:

الخامس = أنا س ص

V هو انخفاض الجهد عبر المكون ، و I هو التيار المتدفق عبر العنصر ، و R هي مقاومة المكون.

حساب المقاومة المكافئة في الدوائر المتوازية المعقدة

في الدوائر المتوازية المعقدة التي تحتوي على فروع متعددة ، يمكننا حساب المقاومة المكافئة باستخدام الصيغة التالية:

1 / Rtot = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ... (لكل فرع)

Rtot هي المقاومة المكافئة للدائرة بأكملها ، و R1 و R2 و R3 وما إلى ذلك هي المقاومة لكل فرع.

حل المشكلات التي تنطوي على مقاومات متوازية

عند حل المشكلات التي تتضمن مقاومات متوازية ، يعد اتباع الخطوات الموضحة أعلاه أمرًا ضروريًا ، باستخدام الصيغ المناسبة والتأكد من تطابق الوحدات بشكل صحيح. تقييم المشكلة وتحديد البيانات التي يجب استخدامها لحلها أمر بالغ الأهمية.

اقتراحات للقراءة: 10 مللي متر كابل الأرض

النصائح والأخطاء الشائعة في التعامل مع الدوائر الموازية

النصائح والأخطاء الشائعة في التعامل مع الدوائر الموازية

تجنب الأخطاء في حساب المقاومة الكلية في الدارات المتوازية

أول شيء يحتاج الطلاب إلى إدراكه عند التعامل مع الدوائر المتوازية هو كيفية حساب المقاومة الكلية. أحد الأخطاء الشائعة التي يمكن أن تؤدي إلى مشكلات في الدوائر المتوازية هو سوء تقدير المقاومة الكلية. عندما يتم توصيل المقاومات بالتوازي ، تقل المقاومة الإجمالية. لحساب المقاومة الإجمالية بشكل صحيح ، يجب على طلابك استخدام الصيغة:

1 / المقاومة الكلية = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ...

لتجنب الأخطاء ، من الضروري فهم مبادئ المقاومة في الدوائر المتوازية. يرجى تشجيعهم على إعادة التحقق من حساباتهم واستخدام الصيغة الصحيحة دائمًا.

إدارة انخفاضات الجهد في مكونات الدائرة المتوازية

هناك مشكلة أخرى في الدوائر المتوازية وهي انخفاض الجهد في المكونات الفردية. إذا كان أحد العناصر في الدائرة المتوازية لديه مقاومة أقل ، فسوف يتدفق المزيد من التيار عبر هذا المكون ، مما يتسبب في انخفاض أكبر في الجهد. يمكن أن يؤدي هذا إلى توزيع الجهد غير المتكافئ عبر الدائرة ، مما يؤدي إلى حدوث خلل أو تلف المكونات.

يجب أن يفكر طلابك في استخدام مقاومات ذات قيم متساوية أو متوازنة لإدارة انخفاض الجهد. من خلال موازنة قيم المقاومة ، يمكنهم توزيع الجهد بالتساوي عبر الدائرة ومنع تلف مكونات الدائرة.

التعامل مع الدوائر المتوازية المعقدة: تفكيكها

يمكن أن تكون الدوائر المتوازية المعقدة صعبة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. يمكن لطلابك معالجة هذا الأمر عن طريق تقسيم الدورة إلى أنظمة أصغر يمكن إدارتها. من خلال تحليل كل قسم من أقسام النظام على حدة ، يمكنهم تحديد مصدر المشكلة وحلها بشكل أكثر فعالية. يرجى تشجيعهم على استخدام هذه التقنية عند مواجهة دوائر متوازية معقدة.

ضمان التوصيلات والتكوينات المناسبة في الدوائر المتوازية:

تعتبر التوصيلات والتكوينات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية في الدوائر المتوازية. أحد الأخطاء الشائعة هو توصيل المكونات في سلسلة وليس متشابهة ، مما يؤدي إلى مقاومة عالية وتيار منخفض. تأكد دائمًا من توصيل التفاصيل بالتوازي ، وتحقق من التوصيلات بحثًا عن أي أسلاك مفكوكة أو تالفة.

تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها القياسية لقضايا الدوائر المتوازية

أخيرًا ، يجب أن يعرف طلابك بعض تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها التقليدية للدوائر المتوازية. أحد الأساليب هو الاستبدال ، والذي يتضمن استبدال مكون مشبوه بآخر جيد معروف. يمكن أن يساعدهم ذلك في تحديد ما إذا كانت المشكلة تكمن في العنصر أو في أي مكان آخر في الدائرة.

هناك طريقة أخرى تستخدم مقياس متعدد لقياس جهد الدائرة والتيار والمقاومة. يمكن أن يساعد ذلك طلابك في عزل المكون أو القسم المعيب من الدورة التدريبية. يمكنهم أيضًا استخدام تقنية الفحص البصري للبحث عن أي علامات تلف أو وصلات مفكوكة.

تطبيقات وأمثلة من العالم الحقيقي للدارات المتوازية

تطبيقات وأمثلة من العالم الحقيقي للدارات المتوازية

ما هي الدوائر المتوازية؟

الدوائر المتوازية هي نوع من الدوائر الكهربائية حيث يتم توصيل مكونين أو أكثر بشكل متشابه. في الدوائر المتوازية ، يتدفق التيار الكهربائي خلال كل قطعة على حدة ، والجهد عبر كل عنصر هو نفسه. على عكس الدوائر المتسلسلة ، حيث يكون للرياح اتجاه واحد فقط ، تقدم الدائرة الموازية أكثر من مسار للتيار للإبحار. إذا فشل أحد المكونات في دائرة متوازية ، ستستمر المكونات الأخرى في العمل دون انقطاع.

كيف تستخدم الأسلاك المنزلية الدوائر المتوازية

أحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا للدوائر المتوازية هو الأسلاك المنزلية. في منزل نموذجي ، يتم توصيل المنافذ الكهربائية والأضواء بشكل متوازٍ. تم إعداد الأسلاك في المنزل لتوفير جهد ثابت لكل جهاز كهربائي وتوفير العديد من المنافذ أو الأضواء من مصدر واحد. إذا فشل أحد المنافذ أو مفتاح الإضاءة ، فإن الآخرين لا يزالون يعملون بشكل مستقل.

على سبيل المثال ، يتم توصيل مصباح علوي ومأخذ كهربائي في غرفة المعيشة بشكل متوازٍ. إذا احترق المصباح الكهربائي ، فسيظل مأخذ التيار الكهربائي يعمل بشكل صحيح. وذلك لأن التيار الكهربائي يمكن أن يتدفق عبر وحدة الإضاءة أو المنفذ ، وبالتالي فإن فقدان أحد الأجهزة لا يؤثر على الآخرين.

الدوائر الموازية في الأجهزة والأجهزة الإلكترونية

تستخدم الأجهزة والأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون والثلاجات دوائر متوازية لتعمل بشكل صحيح. تحتوي معظم هذه الأجهزة على مكونات متعددة ، ولتشغيلها جميعًا ، فإنها تحتاج إلى اتصال مشابه. غالبًا ما تحتوي الدورات التدريبية المستخدمة في الأجهزة والأجهزة الإلكترونية على العديد من مصادر الجهد ، ولكنها تعمل معًا لإنشاء نظام واحد فعال.

في الكمبيوتر ، على سبيل المثال ، يتم توصيل اللوحة الأم والقرص الصلب ومصدر الطاقة بشكل متوازٍ. يتلقى جهاز الكمبيوتر بالكامل نفس الجهد من مصدر الطاقة ، بينما تتطلب المكونات الداخلية المختلفة الفولتية المختلفة. تضمن الدوائر المتوازية أن الجهد الصحيح يصل إلى كل عضو بغض النظر عن المتطلبات الأخرى.

فهم الدوائر المتوازية في أنظمة السيارات

في أنظمة السيارات ، تُستخدم الدوائر المتوازية لتشغيل وظائف مختلفة للمركبة والتحكم فيها. على سبيل المثال ، غالبًا ما تعتمد النوافذ الكهربائية وتكييف الهواء وأنظمة الصوت على دورات مماثلة.

يحتوي النظام الكهربائي للسيارة على دوائر متسلسلة ومتوازية تعمل معًا لضمان الوظيفة المناسبة. تتحكم الدوائر المتسلسلة في تدفق الطاقة من خلال المفاتيح والمرحلات ، بينما لا تتطلب مكونات طاقة الدوائر المماثلة مثل المصابيح الأمامية أو أجهزة الراديو جهدًا منظمًا.

تطبيقات الدوائر المتوازية في الآلات والمعدات الصناعية

تُستخدم الدوائر المتوازية على نطاق واسع في الآلات والمعدات الصناعية لتشغيل الأنظمة الكهربائية المختلفة والتحكم فيها - حيث تعمل الدوائر المماثلة على تشغيل المحركات الكبيرة والضواغط والمولدات في بيئة صناعية. يضمن اتصال الدائرة المتوازية أنه في حالة فشل أحد المكونات ، تظل المكونات الأخرى غير متأثرة ، مما يقلل من مخاطر توقف الإنتاج.

على سبيل المثال ، في خط تجميع المصنع ، يمكن استخدام محرك لتشغيل حزام ناقل ، ويتم توصيل العديد من المحركات بالتوازي لضمان استمرار تشغيل النظام حتى في حالة تعطل أحدها. هذا يحمي عملية الإنتاج من الانقطاعات التي قد تؤدي إلى خسائر كبيرة.

اقتراحات للقراءة: ما هو التيار

استكشاف تطبيقات الدوائر المتوازية في أنظمة توزيع الطاقة

تعتمد أنظمة توزيع الطاقة بشكل كبير على الدوائر المتوازية لتوفير طاقة كهربائية موثوقة للمنازل والشركات. تستخدم محطات توليد الكهرباء التي تولد الكهرباء دوائر متوازية لإنتاج تيار ثابت ومستمر للنقل عبر خطوط التوزيع.

توزع المحولات الكهرباء المولدة من محطة توليد الكهرباء ، ولكل محول نواتج متعددة ، وهي عبارة عن دوائر متوازية. يتم تنظيم الجهد للتأكد من أن الجهد المناسب يصل إلى كل جهاز موصلاً بالدارة المتوازية لضمان أن الأجهزة تتلقى الجهد الصحيح. يضمن استخدام الدوائر المتوازية في نظام توزيع الطاقة أن انقطاع التيار الكهربائي في منطقة ما لا يؤثر على الإمداد بالمواقع الأخرى.

أسئلة مكررة

أسئلة مكررة

س: ما هي الدائرة المتوازية؟

ج: الدائرة المتوازية هي نوع من الدوائر الكهربائية حيث يتم توصيل المكونات بحيث توجد مسارات متعددة لتدفق التيار.

س: ما هو المقاوم؟

ج: المقاوم هو مكون كهربائي سلبي يقيد تدفق التيار الكهربائي. يستخدم بشكل شائع للتحكم في تدفق التيار عبر الدائرة.

س: ما هو مبدأ فهم الدوائر المتوازية؟

ج: إن المبدأ لفهم الدوائر المتوازية هو أن الجهد عبر كل مكون يظل كما هو بينما يتم تقسيم التيار بين الفروع المختلفة.

س: كيف يتم توصيل المقاومات في دائرة متوازية؟

ج: يتم توصيل المقاومات الموجودة في الدائرة المتوازية جنبًا إلى جنب ، حيث يكون لكل مقاوم مساره لتدفق التيار. يسمح هذا الترتيب بتدفق كميات مختلفة من التيار عبر كل مقاوم.

س: كيف تقارن المقاومة الكلية في دائرة متوازية بالمقاومات الفردية؟

ج: في الدائرة الموازية ، تكون المقاومة الكلية أقل من المقاومة الفردية الثانوية. هذا بسبب وجود مسارات متعددة لتدفق التيار ، مما يقلل المقاومة الكلية للدائرة.

س: ما هي المقاومة المكافئة في الدائرة المتوازية؟

ج: المقاومة المكافئة في الدائرة المتوازية هي مقاومة الدورة الكلية لمصدر الطاقة. يتم حسابه من خلال أخذ المعاملة بالمثل لمجموع المعاملة بالمثل للمقاومات الفردية.

س: ماذا يحدث للتيار الكلي في الدائرة المتوازية؟

ج: في دائرة موازية ، إجمالي التيار يساوي مجموع التيارات المتدفقة عبر كل فرع. هذا لأن التيار ينقسم بين المسارات في دائرة متوازية.

س: ما هو الجهد عبر كل مقاوم في دائرة موازية؟

ج: في الدائرة المتوازية ، يكون الجهد عبر كل مقاوم مساويًا للجهد عبر البطارية أو أطراف مصدر الطاقة. هذا لأن الجهد هو نفسه عبر جميع المكونات المتصلة بالتوازي.

س: ماذا يحدث لتيار الدائرة عند إضافة المقاومات بالتوازي؟

ج: عند إضافة المقاومات بالتوازي ، يزداد تيار الدائرة. وذلك لأن إضافة المزيد من المسارات لتدفق التيار يقلل من مقاومة الدائرة الكلية ، مما يسمح بتدفق المزيد من الرياح.

س: ما مقدار التيار المتدفق عبر كل مقاوم في دائرة موازية؟

ج: يعتمد مقدار التيار المتدفق عبر كل مقاوم في دائرة موازية على قيمة المقاومات. كلما كانت المقاومة أكبر ، كلما كان التيار أصغر. كلما كانت المعارضة أصغر ، كلما كانت الرياح أكبر.

فيسبوك
تويتر

منتجات من GLZW

نشرت مؤخرا

الاتصال GLZW

عرض نموذج الاتصال (#3)
انتقل إلى أعلى
عرض نموذج الاتصال (#3)