شرح ربط المقاومات على التوالي
المقاومة (بالإنجليزية: Resistor)، هي عنصر كهربائي يوجد في الدارات الكهربائية، تأتي بطرفين، حيث تقلل من تدفق التيار، وتخفض مستوى الجهد داخل الدوائر، وغالبًا ما تحتوي معظم الدوائر على أكثر من مقاومة واحدة للحد من تدفق الشحنات في الدائرة، وتُربط المقاومات على شكلين؛ توالي وتوازي، في هذه المقالة، سيتم شرح ربط المقاومات على التوالي.[١]
حساب المقاومة المكافئة
يتم ربط المقاومات على التوالي عن طريق ربط الطرف الأول للمقاومة الأولى بمصدر الجهد، ثم ربط الطرف الثاني لها بالمقاومة الثانية، وربط الطرف الثاني للمقاومة الثانية بالمقاومة الثالثة، وهكذا.[٢]
عند ربط المقاومات على التوالي، يتدفق بكل مقاومة القيمة نفسها من التيار الكهربائي، فيمر التيار بالمقاومة الأولى ثم الثانية ثم الثالثة إلى أن يصل إلى آخر مقاومة موصولة، ولكن في مثل هذه الدوائر، يختلف فرق الجهد عبر كل مقاومة عن الأخرى، وتعتبر الدائرة الموصولة على التوالي من أبسط الدوائر الكهربائية، لأنه إذا حصل عطل في إحدى المقاومات، يتوقف التيار الكهربائي عن السريان وبالتالي يتم إيقاف تشغيل الدائرة بالكامل.[٣]
وتُحسب القيمة الإجمالية لمجموع المقاومات الموصولة على التوالي بمجموعها الجبري، فإذا كان لدينا دائرة بها الطرف الثاني للمقاومة الأولى (R1) موصول مع الطرق الأول للمقاومة R2، وكان أيضًا الطرف الثاني لـ R2 موصول من الطرف الأول لـ R3، تكون قيمة المقاومة الإجمالية (Rtotal) تساوي:[١]
المقاومة الكلية للنظام = المقاومة الأولى + المقاومة الثانية + المقاومة الثالثة +..... + المقاومة الأخيرة
وبالرموز:
Rtotal = R1 + R2 + R3 + …. + Rn
أمثلة على حساب المقاومات على التوالي
فيما يلي عدة أمثلة على ربط المقاومات على التوالي:
مثال 1
يتم توصيل مقاومتين كهربائيتين الأولى قيمتها 100 أوم بأخرى قيمتها 200 أوم، على التوالي، ما هي المقاومة الكلية في الدائرة؟
الحل:
لدينا مقاومتان:
R1 = 100 وR2 = 200
ولحساب المقاومة المكافئة، نجمع المقاومتين بحسب القانون الآتي:
Rtotal = R1 + R2 + R3 + …. + Rn
المقاومة المكافئة (Rtotal) = 100 + 200
Rtotal = 300 أوم.
مثال 2
دائرة كهربائية تحتوي على 3 مقاومات موصولة على التوالي، يسري عبر المقاومة الثانية تيار يساوي 20 أمبير، فما قيمة التيار الذي يسري عبر المقاومة الأولى، إذا كانت قيم المقاومات الثلاث 2 أوم، 3 أوم، 6 أوم على التوالي؟
الحل:
بالرجوع إلى القاعدة التي تقول إن قيمة التيار الذي يسري في المقاومات الموصولة على التوالي متساوية، هذا يعني أن التيار الذي يسري في المقاومة الثانية يساوي التيار الذي يسري في المقاومة الأولى والثالثة والذي يساوي 20 أمبير.
مثال 3
دائرة كهربائية تحتوي على 5 مقاومات موصولة على التوالي، يسري عبرها تيار يساوي 30 أمبير، وكانت قيم المقاومات الخمس 2 أوم، 3 أوم، 6 أوم، 3 أوم، 9 أوم على التوالي، فإذا تعطلت المقاومة الثانية، ما قيمة التيار الذي يسري عبر المقاومة الأولى؟
الحل:
يتم ربط المقاومات على التوالي بربط الطرف الثاني للمقاومة الأولى بالطرف الأول للمقاومة الثانية، والطرف الثاني للمقاومة الثانية بالطرف الأول للمقاومة الثالثة، وهكذا، لذلك عند تعطل المقاومة الثانية ستتعطل الدائرة بأكملها ولن يسري بها تيار.
المراجع
- ^ أ ب "Resistors In Series And Parallel Combinations", byjus, Retrieved 11/8/2022. Edited.
- ↑ a series circuit, the,other side are connected together. "Resistors in Series and Parallel", usask, Retrieved 11/8/2022. Edited.
- ↑ "Resistors in Series and Parallel", electronics-tutorials, Retrieved 11/8/2022. Edited.
