الدوائر الكهربائية المركبة

ما هي الدوائر الكهربائية المركبة؟

الدوائر الكهربائية المركبة هي دوائر تجمع بين عناصر متصلة على التوالي وعناصر متصلة على التوازي في نفس الدائرة. تسمى هذه الدوائر أيضًا بالدوائر المختلطة.

خصائص الدوائر المركبة

• تحتوي على مسارات متعددة للتيار الكهربائي
• جهد المصدر يساوي مجموع الجهود على كل مكون على التوالي
• شدة التيار الكلي تساوي مجموع التيارات في الفروع المتوازية
• يتم حساب المقاومة المكافئة باستخدام قوانين التوالي والتوازي معًا

دائرة على التوالي

في الدائرة على التوالي، تكون المكونات متصلة بحيث يكون هناك مسار واحد فقط للتيار. إذا انقطع أحد المكونات، تنقطع الدائرة بالكامل.

مثال على دائرة توالي

إذا كان لدينا مصباحان ومقاومة متصلة على التوالي بمصدر جهد 12 فولت، وكانت مقاوماتها: 4Ω، 6Ω، 2Ω على التوالي:

المقاومة المكافئة = 4 + 6 + 2 = 12Ω

شدة التيار = الجهد / المقاومة = 12 / 12 = 1 أمبير

دائرة على التوازي

في الدائرة على التوازي، تكون المكونات متصلة بحيث يكون لكل مكون جهد المصدر. إذا انقطع أحد المكونات، تستمر الدائرة في العمل.

مثال على دائرة توازي

إذا كان لدينا مصباحان متصلان على التوازي بمصدر جهد 12 فولت، وكانت مقاوماتهما: 6Ω و 12Ω:

المقاومة المكافئة = 1 / (1/6 + 1/12) = 4Ω

شدة التيار الكلي = 12 / 4 = 3 أمبير

تيار المصباح الأول = 12 / 6 = 2 أمبير

تيار المصباح الثاني = 12 / 12 = 1 أمبير

تحليل الدوائر المركبة

لتحليل الدوائر المركبة، نتبع الخطوات التالية:

1. تحديد المجموعات المتصلة على التوالي والمتصلة على التوازي
2. حساب المقاومة المكافئة لكل مجموعة
3. تبسيط الدائرة إلى مقاومة مكافئة واحدة
4. حساب التيار الكلي باستخدام قانون أوم
5. حساب التيار والجهد لكل مكون

تطبيقات الدوائر المركبة

تستخدم الدوائر المركبة في العديد من التطبيقات العملية مثل:

• أنظمة الإضاءة في المنازل والمباني
• الدوائر الإلكترونية في الأجهزة المنزلية
• أنظمة الطاقة الشمسية
• دوائر التحكم الصناعية

دوائر مركبة (مختلطة)

الدوائر المركبة تحتوي على عناصر متصلة على التوالي وأخرى متصلة على التوازي. لتحليل هذه الدوائر، نبدأ بتبسيط المجموعات المتوازية أو المتسلسلة، ثم نحسب المقاومة المكافئة للدائرة بأكملها.

مثال على دائرة مركبة

لدينا دائرة تحتوي على:\[ R1 = 4Ω\] (على التوالي)، ومجموعة متوازية من \[R2 = 6Ω و R3 = 3Ω\]متصلة ببطارية \[12V\]

المقاومة المكافئة للمجموعة المتوازية: 1\[R = 1/6 + 1/3 = 1/2 → R = 2Ω\]

المقاومة الكلية للدائرة: \[4 Ω + 2Ω = 6Ω \]

التيار الكلي:\[ I = V/R = 12/6 = 2 أA\]

جهد R1: V = I × R = 2 × 4 = 8 فولت

جهد المجموعة المتوازية: \[ 12 - 8 =4V\] أو\[ V = I × R = 2 × 2 =4V \]

تيار R2:\[ I = V/R = 4/6 ≈ 0.67 A\]

تيار R3:\[ I = V/R = 4/3 ≈ 1.33 \]

مثال 1 ) مجموعة من المقاومات متصلة كما في الشكل والبطارية تحتوي على مقاومة داخلية أوجد المقاومة المكافئة

\[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\]

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

في هذه المحاكاة مجموعة من المقاومات متصلة على التوالي والتوازي نستطيع التحكم بمقاديرها ويتم إضهار قيمة التيار وفرق الجهد في كل مقاوم

مثال 2 ) مجموعة من المقاومات متصلة كما في الشكل فإن شدة التيار المار في المقاوم

R1 = ?

\[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\]

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

مثال 3 ) مجموعة من المقاومات متصلة كما في الشكل فإن فرق الجهد بين طرفي المقاوم

R4 = ?

\[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\] \[........................................................................................\]

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

No comments:

Post a Comment