( دائرة توال احسب المقاومة المكافئة )
دائرة توازي: احسب المقاومة المكافئة
دائرة التوازي هي دائرة كهربائية تتصل فيها العناصر الكهربائية بجانب بعضها البعض، على عكس الدائرة المتسلسلة حيث تتصل العناصر واحدة تلو الأخرى. في دائرة التوازي، يمر التيار الكهربائي عبر جميع العناصر في نفس الوقت، مما يؤدي إلى تقسيم التيار بين العناصر.
مقاومة العناصر المتوازية
مقاومة العناصر المتوازية هي مقياس لمعارضة تدفق التيار الكهربائي عبر العنصر. يتم قياس المقاومة بوحدة الأوم (Ω). كلما زادت مقاومة العنصر، قل التيار الذي يمر عبره. في دائرة التوازي، تكون المقاومة المكافئة للعناصر المتوازية أقل من مقاومة أي من العناصر الفردية.
صيغة المقاومة المكافئة
يمكن حساب المقاومة المكافئة (Req) لمجموعة من العناصر المتوازية باستخدام الصيغة التالية:
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn
حيث R1، R2، …، Rn هي مقاومات العناصر الفردية.
خصائص دوائر التوازي
لدى دوائر التوازي عدد من الخصائص المميزة:
المقاومة المكافئة: كما ذكر أعلاه، تكون المقاومة المكافئة لدائرة التوازي أقل من مقاومة أي من العناصر الفردية.
تقسيم التيار: يتقاسم التيار الكهربائي بين العناصر المتوازية، مع مرور المزيد من التيار عبر العناصر ذات المقاومة المنخفضة.
جهد التيار: جهد التيار عبر العناصر المتوازية هو نفسه عبر جميع العناصر.
إضافة القوة: يمكن إضافة قدرة كل عنصر موازٍ لحساب القدرة الإجمالية للدائرة.
استقلالية العناصر: تعمل العناصر المتوازية بشكل مستقل عن بعضها البعض. إذا فشل أحد العناصر، سيستمر العناصر الأخرى في العمل.
تطبيقات دوائر التوازي
تُستخدم دوائر التوازي في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
توزيع الطاقة: تُستخدم دوائر التوازي لتوزيع الطاقة الكهربائية على مسافات طويلة مع تقليل فقد الطاقة.
أنظمة الإضاءة: تُستخدم دوائر التوازي لتوصيل مصابيح متعددة بمصدر طاقة واحد، مما يسمح بإضاءة مناطق واسعة.
أجهزة الكمبيوتر: تُستخدم دوائر التوازي في أجهزة الكمبيوتر لتوصيل مكونات متعددة بلوحة الأم، مما يسمح بتدفق البيانات بين الأجهزة.
أنظمة الصوت: تُستخدم دوائر التوازي لتوصيل مكبرات الصوت المتعددة بمضخم صوت واحد، مما يسمح بإنتاج صوت أعلى.
الأجهزة الطبية: تُستخدم دوائر التوازي في الأجهزة الطبية لتشغيل أجهزة متعددة من مصدر طاقة واحد، مما يضمن التشغيل المستمر.
مزايا وعيوب دوائر التوازي
المزايا:
تقسيم التيار مما يقلل من الحمل على العناصر الفردية.
جهد ثابت عبر العناصر.
استقلالية العناصر مما يحسن الموثوقية.
العيوب:
قد تؤدي إضافة عناصر إضافية إلى تقليل المقاومة المكافئة بشكل كبير.
يمكن أن تؤدي زيادة التيار إلى ارتفاع درجة حرارة العناصر.
قد تكون هناك حاجة إلى سلك كهربائي أكبر بسبب زيادة التيار.
الحسابات العملية
مثال 1:
1/Req = 1/10 Ω + 1/20 Ω + 1/30 Ω
1/Req = 0.1 Ω + 0.05 Ω + 0.033 Ω
Req = 6.66 Ω
مثال 2:
القدرة الإجمالية = القدرة لمبة 1 + القدرة لمبة 2
القدرة الإجمالية = 100 واط + 60 واط
القدرة الإجمالية = 160 واط
مثال 3:
1/Req = 1/8 Ω + 1/8 Ω + 1/4 Ω
1/Req = 0.125 Ω + 0.125 Ω + 0.25 Ω
Req = 2.66 Ω
الخاتمة
دائرة التوازي هي شكل مهم من أشكال الدوائر الكهربائية التي توفر عددًا من المزايا على دوائر السلسلة. من خلال فهم مفهوم المقاومة المكافئة وخصائص دوائر التوازي، يمكن للمهندسين الكهربائيين تصميم دوائر فعالة وموثوقة لتطبيقات متنوعة.