كيفية حساب المقاومة الكلية في الدوائر

هناك طريقتان لتوصيل الأجزاء الكهربائية معًا ؛ أولاً الدوائر المتصلة على التوالي، والتي تتصل فيها الأجزاء الواحدة تلو الأخرى. ثانياً الدوائر المتوازية التي تتصل أجزائها على شكل فروع متوازية. تحدد طريقة توصيل المقاومات مساهمتها في المقاومة الكلية للدائرة.

خطوات

دائرة مستقيمة

1. 1 تحديد دائرة متسلسلة. تتميز الدائرة التسلسلية بأنها حلقة مفردة بدون مسارات متفرعة، بشرط أن تكون جميع المقاومات أو مكونات الدائرة الأخرى متصلة بخط واحد غير متفرع.

2. 2 ضع كل المقاومات معًا. المقاومة الإجمالية في دارة متسلسلة تساوي مجموع قيم المقاومة لكل المقاومات. مصدر بحث X يمر نفس التيار عبر كل مقاوم، مما يضمن أن كل مقاوم يؤدي دوره الكامل كما هو متوقع.

   • على سبيل المثال، افترض أن لديك دائرة كهربائية متسلسلة بمقاومة 2 Ω (أوم)، ومقاومة 5 Ω، ومقاومة أخرى 7 Ω ؛ المقاومة الكلية للدائرة هي 2 + 5 + 7 = 14 Ω.

3. 3 ابدأ باستخدام التيار والجهد بدلاً من ذلك. إذا كنت لا تعرف قيم المقاومات الفردية في الدائرة، فيمكنك الاعتماد على قانون أوم كبديل V = IR أو Voltage = Current x Resistance. الخطوة الأولى هي إيجاد التيار في الدائرة والجهد الكلي

   • التيار الكهربائي هو نفسه في جميع نقاط الدائرة المتصلة في سلسلة. X مصدر البحث إذا كنت تعرف قيمة التيار في أي وقت، يمكنك استخدام هذه القيمة في القانون السابق (قانون أوم).
   • إجمالي الجهد يساوي جهد البطارية (المصدر الحالي). لا يساوي الجهد عبر أي جزء من الدائرة. X مصدر البحث

4. 4 أدخل هذه القيم في قانون أوم. أعد ترتيب الصيغة V = IR لحساب المقاومة الإجمالية، بحيث تصبح الصيغة R = V / I (المقاومة = الجهد / التيار). عوض بالقيم التي وجدتها في هذا القانون لحساب قيمة المقاومة الإجمالية.

   • على سبيل المثال، يتم تشغيل دائرة متصلة بالسلسلة بواسطة بطارية 12 فولت، والتيار المقاس له قيمة حالية تبلغ حوالي 8 أمبير. ستكون المقاومة الإجمالية عبر الدائرة = 12 فولت / 8 أمبير = 1.5 أوم.

التوصيل بالتوازي

1. 1 يفهم الدوائر المتوازية. تتفرع الدائرة المتوازية إلى عدة مسارات، ثم تتجمع هذه المسارات معًا مرة أخرى. يتدفق التيار عبر كل فرع في الدائرة.

   • إذا كانت دائرتك تحتوي على مقاومات على المسار الرئيسي (قبل منطقة التفرع أو بعدها) أو إذا كان هناك مقاومين أو أكثر في فرع واحد، فاستبدل هذا القسم.

2. 2 احسب المقاومة الإجمالية من قيمة المقاومة في كل فرع. نظرًا لأن كل مقاومة تبطئ التيار من خلال فرع واحد، فإننا نرى أن لها تأثيرًا بسيطًا على المقاومة الكلية للدائرة. قانون حساب المقاومة الكلية RT هو كما يلي 1RT = 1R1 + 1R2 + 1R3 + 1Rn 3 استخدم التيار والجهد كحل بديل. إذا كنت لا تعرف المقاومات الفردية، فستحتاج إلى معرفة قيمة التيار والجهد

   • في الدائرة الموازية، تظل قيمة الجهد عبر أحد الفروع ثابتة، وكذلك قيمة الجهد الكلي في الدائرة. يوضح مصدر بحثي X أنه طالما أنك تعرف الجهد عبر فرع واحد، يمكنك بعد ذلك متابعة الخطوات المتبقية من الحل. إجمالي الجهد يساوي أيضًا جهد مصدر طاقة الدائرة، مثل البطارية.
   • تختلف شدة التيار الكهربائي في الدائرة المتوازية على طول كل فرع. لذلك تحتاج إلى معرفة التيار “الإجمالي”، وإلا فلن تتمكن من حساب المقاومة الإجمالية.

3. 4 استخدم هذه القيم في قانون أوم. إذا كنت تعرف قيمة إجمالي التيار وقيمة الجهد عبر الدائرة، فيمكنك حساب المقاومة الإجمالية باستخدام قانون أوم على النحو التالي R = V / I.

   • على سبيل المثال، يبلغ الجهد في دائرة متوازية حوالي 9 فولت والتيار الإجمالي 3 أمبير. إذن المقاومة الكلية RT = 9 فولت / 3 أمبير = 3 Ω.

4. 5 احترس من الفروع ذات المقاومة الصفرية. إذا كان هناك فرع بدون مقاومة في دائرة موازية، فإن كل التيار سوف يتدفق عبر هذا الفرع. وبالتالي تصبح قيمة المقاومة في الدائرة صفر أوم.

   • في التطبيقات العملية، يعني هذا عادةً أن المقاوم قد فشل أو تم تجاوزه (قصر الدائرة)، وفي هذه الحالة يمكن أن يؤدي التيار العالي إلى إتلاف أجزاء أخرى من الدائرة. X مصدر البحث

دارة مركبة

1. 1 قسّم دائرتك إلى دوائر متسلسلة ومتوازية. تحتوي الدائرة المركبة على بعض الأجزاء الكهربائية المتصلة في سلسلة (واحدة تلو الأخرى) وأخرى متصلة على التوازي (في مسارات مختلفة). في مخطط الدائرة، ابحث عن المناطق المتصلة في سلسلة فقط والأخرى المتصلة بالتوازي، ثم ارسم دائرة حول كل منها لمساعدتك على تتبع قيم المقاومة على كل جانب.

   • على سبيل المثال، تحتوي الدائرة على مقاومات 1 Ω و 1.5 متصلة على التوالي. بعد المقاومة الثانية، يتم تقسيم الدائرة إلى فرعين متوازيين ؛ قيمة المقاومة في فرع واحد هي 5 Ω وفي الفرع الآخر المقاومة 3 Ω.
     ضع دائرة حول الفرعين المتوازيين لفصلهما عن بقية الدائرة.

2. 2 احسب مقاومة كل جزء متصل بالتوازي. استخدم الصيغة لحساب مقاومة مجموعة من المقاومات المتصلة بالتوازي. 1RT = 1R1 + 1R2 + 1R3 + … 1Rn 3 بسّط مخطط دائرتك. بمجرد حساب المقاومة الإجمالية للقسم المتوازي، يمكنك مراجعة هذا القسم بأكمله في مخطط دائرتك. تعامل مع تلك المنطقة على أنها سلك مفرد تساوي مقاومته القيمة التي حسبتها للقسم المتوازي.

   • في المثال أعلاه، يمكنك تجاهل الفرعين المتوازيين ومعاملتهما كمقاومة واحدة مقدارها 1.875Ω.

3. 4 لخص المقاومات على التوالي. بعد أن استبدلت كل جزء متصل بالتوازي مع مقاوم واحد. يجب أن يصبح الرسم الخاص بك كسلك واحد أي دائرة متسلسلة. المقاومة الإجمالية لدائرة متسلسلة تساوي مجموع كل المقاومات الفردية، لذا فقط اجمعها للحصول على إجابتك.

   • يحتوي مخطط الدائرة المبسط على مقاومة 1 Ω، ومقاومة 1.5 Ω، والجزء الذي حسبته له مقاومة 1.875 Ω. كلها متصلة في سلسلة، لذا فإن المقاومة الإجمالية في الدائرة ستكون RT = 1 + 1.5 + 1.875 = 4.375 5 استخدم قانون أوم لإيجاد القيم المجهولة. إذا كنت لا تعرف المقاومة في جزء واحد من دائرتك، فابحث عن طرق لحسابها. إذا كنت تعرف الجهد V والتيار I عبر هذا المكون، فاحسب مقاومته باستخدام قانون أوم R = V / I.

قوانين استخدام القوة

1. 1 تعلم قانون القوة. تُعرَّف الطاقة بأنها المعدل الذي تستهلك به الدائرة الطاقة، والمعدل الذي تقدم به الطاقة إلى أي جهاز تقوم بتشغيله (مثل مصباح كهربائي). مصدر بحث X إجمالي الطاقة لدائرة كهربائية يساوي حاصل ضرب إجمالي الجهد والتيار الكلي. أو في شكل قانون P = VI X مصدر بحث

   • تذكر، عندما تحسب المقاومة الإجمالية، فأنت بحاجة إلى معرفة القوة الكلية للدائرة. لا يكفي معرفة القوة المتدفقة عبر جزء واحد من الدائرة.

2. 2 احسب المقاومة باستخدام القوة الكهربائية والتيار. إذا كنت تعرف هاتين القيمتين، فيمكنك الجمع بين قانونين لحساب المقاومة على النحو التالي

   • P = VI (القوة الكهربائية = الجهد × التيار)
   • ينص قانون أوم على أن V = IR.
   • ضع IR بدلاً من V في القانون الأول P = (IR) I = I2R.
   • أعد ترتيب المعادلة لحساب المقاومة R على النحو التالي R = P / I2. .
   • التيار من خلال مقطع في دائرة متسلسلة يساوي إجمالي التيار. هذا لا ينطبق على الدائرة المتوازية.

3. 3 احسب المقاومة من القوة الدافعة والجهد الكهربي. إذا كنت تعرف القوة والجهد فقط، يمكنك استخدام طريقة مماثلة لحساب المقاومة. لكن تذكر استخدام الجهد الكلي عبر الدائرة، أو جهد البطارية الذي يمد الدائرة بالطاقة

   • ف = السادس
   • أعد ترتيب قانون أوم إلى I = V / R.
   • ضع V / R بدلاً من I في قانون القوة P = V (V / R) = V2 / R.
   • أعد ترتيب المعادلة لإيجاد المقاومة R كما يلي R = V2 / P
   • الجهد عبر فرع واحد في دائرة موازية يساوي الجهد الكلي. لا ينطبق هذا على دائرة متسلسلة، لأن الجهد عبر جزء واحد من الدائرة ليس هو نفسه إجمالي جهد الدائرة.

أفكار مفيدة

• تُقاس الطاقة بالواط (W).
• يقاس الجهد بالفولت (V).
• يقاس التيار بالأمبير (A) أو بالمللي أمبير (mA). 1 مللي أمبير = 1 10−3 X موارد بحثية hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/powfac.html#c1