التوصيل على التوالي

التوصيل على التوالي

وصل المصابيح الكهربائية على التوالي :

أ- ما الفرق بين إضاءة مصباح واحد وإضاءة مصباحين بنفس البطارية ؟

ب- ماذا تتوقع أن يحد لو أضفنا مصباحاً ثالثاً للدائرة السابقة ؟

جـ- إذا كان عدد المصابيح كثيراً فإنها جميعها لا تضيء أبداً لأن التيار يضعف إلى حد
لا يمكن معه أن يجعلها تضيء .


الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباح واحد


الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباحين متصلين مع بعضهما على التوالي (على خط واحد) .
هناك سلك واحد لنقل التيار الكهربائي في دارة كهربائية موصولة على التوالي ، وهو يظهر في الرسم ، ويكون اتجاه التيار الكهربائي من أحد طرفي الخلية مروراً بالدارة إلى الطرف الثاني منها .
عند إضافة مصابيح أخرى إلى دارة كهربائية فستلاحظ أمرين :
1- إضاءة المصابيح تصبح باهتة أكثر مما لو كان هناك مصباح واحد على الدارة الكهربائية ( قيمة قراءة جهاز الأميتر تكون قليلة ).
تضيء المصابيح الموصولة على التوالي بشكل باهت إذ أنه من الصعب على الإلكترونات الإنتقال خلال هذه المصابيح ، لذا فإن التيار الكهربائي سيكون أضعف.
وظيفة التيار الكهربائي هي نقل الطاقة من الخلايا (البطاريات) إلى المصابيح ، والتيار الكهربائي الأقل يعني طاقة أقل منقولة في كل ثانية ، وعدد أكبر من المصابيح في دارة كهربائية يعني أن كل مصباح يحصل على نسبة قليلة من قيمة الطاقة المنقولة ، وهذا هو السبب الذي يجعل إضاءة المصابيح خافتة في الدارة عند زيادة عددها.

2- وإذا استخدمت هذه الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي ستجد بأن أحد مساوئها هو أنك إذا أزلت مصباحاً واحداً من هذه الدارة ستنطفئ المصابيح الأخرى. لماذا ؟
إذا انتزع مصباح من الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي فإنها ستفتح ( ينقطع سيل الإلكترونات ) والمصابيح الأخرى ستنطفئ .
في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي :
أ- تنخفض قيمة التيار عند إضاقة مصابيح جديدة .
ب- تصبح المصابيح باهتة أكثر عند إضافة مصابيح جديدة .
ج- تصبح جميع المصابيح عند نزع إحداها أو عطبه .

حاول معرفة : التيار المار في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي

في الرسم المبرمج للدارة الكهربائية بإمكانك إظهار مصباحين موصولين على التوالي بمزوِّد طاقة وجهاز أميتر .

تعليمات :
1) مثل الدارة الكهربائية ( كما في الرسم المبرمج ) واكتب قراءات جهاز الأميتر على دفترك باستخدام الجدول التالي :
قراءة جهاز الأميتر (بالأمبير) موقع جهاز الأميتر
بين طرف الخلية والمصباح الأول.
بين المصباحين.
بين المصباح الثاني والطرف الثاني للخلية.



2) أجب عن السؤالين التاليين :
أ- هل تتغير قراءاة جهاز الأميتر باختلاف موقعه في الدارة ؟
ب- هل تستهلك المصابيح التيار الكهربائي المار فيها ، ما دليل ذلك ؟ اشرح لماذا ؟

التيار الكهربائي في المصباح :

عند استخدام جهاز الأميتر لقياس التيار الكهربائي المار في أداة (جهاز) ما مثل المصباح فإنهما يكونان موصولان على التوالي والتيار يمر في المصباح والأميتر على التوالي .
قراءة جهاز الأميتر للتيار الكهربائي المار في الأسلاك على طرفي المصباح تظهر أن قيمة التيار الداخلة إلى المصباح هي نفس القيمة الخارجة منه ، بكلمات أخرى … المصابيح والأدوات الأخرى لا تستنفذ التيار الكهربائي .


إضافة البطاريات للدارة الكهربائية على التوالي :
وصل البطاريات على التوالي :

في الرسم المبرمج للدارة الكهربائية بإمكانك إظهار مصباحين موصولين على التوالي بمزوِّد طاقة.

هذه الدارة الكهربائية في الحالة الأولى فيها بطارية واحدة وجهاز فولتميتر يقيس الفولتية في البطارية ، تسمى البطارية الواحدة خلية عادة . بإمكانك إظهار بطاريتين موصولتين على التوالي في هذه الدارة .
عند وصل البطاريات بخط واحد على الدارة الكهربائية تكون في وضع التوالي .
إذا وصلت بطاريتان إلى الدارة الكهربائية كما في الرسم المبرمج فإن القيمة الكلية للفولتية تكون ضعف قيمة الفولتية للبطارية الواحدة ويشع المصباح الكهربائي أكثر لأن الناتج أكبر .

الخلية ( البطارية ) المستخدمة في المصباح الكهربائي أو المسجل الصغير لها فولتية قيمتها 1.5 فولت ، وعند الحاجة إلى فولتية أعلى نصل خليتان ( بطاريتان ) أو أكثر على التوالي للحصول على فولتية أعلى .
اثنتان من الخلايا تصنعان بطارية لها فولتية قيمتها 3 فولت (1.5 × 2)
ست ( 6 ) خلايا تؤدي إلى بطارية تمتلك فولتية قيمتها 9 فولت (1.5 × 6) .
مصابيح الزينة :

في الأعياد الدينية ومناسبات الأفراح يتم تزيين الأماكن باستخدام حبال مصابيح الزينة المختلفة .
تُستخدم الدارة الكهربائية المتتالية لإشعال عشرين أو أكثر من المصابيح ذات الفولتية القليلة من مصدر تزويد الكهرباء ، وعندما يحترق المصباح (السلك في المصباح) وهو الجزء الذي يسخن ليولّد الضوء فإن السلك يقطع ، وإذا حدث ذلك في حبل مصابيح الزينة فإنه من الصعب العثور على المصباح الذي انقطع سلكه وسبب انقطاع التيار عن بقية المصابيح .


ولتلافي ذلك قام مصنعِّو المصابيح بصنع مصابيح يستمر فيها التيار حتى لو انقطع سلك مصباح منها وهذا يعني أن المصباح المحترق هو الوحيد الذي سيطفئ في سلسلة المصابيح هذه ، ومن السهل معرفته وتبديله .
ما الذي يجعل المصباح ينير أكثر أو أقل ؟

عند استخدام المصباح الكهربائي كثيراً فإن الإنارة تصبح باهتة لأن البطاريات نفذت ، وعند استبدالها ببطاريات جديدة فإن الإنارة تصبح قوية مجدداً .
ترى ما الذي يجعل الضوء باهتاً أو منيراً – بالإضافة إلى البطارية – ؟

إن الفولتية أو قيمة الدفع من البطارية هي إحدى الأسباب التي تجعل الضوء باهتاً أو مشعاً ، وشيء آخر قد يؤثر على قوة أشعة الضوء المنبعثة هو كمية المصابيح المستخدمة ، فمثلاً إذا كان لدينا مصباحين في دارة كهربائية موصولة على التوالي ، يجب على الكهرباء المرور فيهما واحداً تلو الآخر ، وكلما كثر عدد المصابيح في الدارة تصبح أكثر خفوتاً .

من الصعب على الكهرباء العبور من سلك مصباح طويل ورفيع عن مرورها في أسلاك التوصيل السميكة والقصيرة ، والأسلاك في المصباح تقاوم الكهرباء أكثر من الأسلاك الموصلة ، وإذا مرت الكهرباء في أسلاك مصباحين موصولين على التوالي فإن المقاومة تزداد أكثر من مرورها بأسلاك مصباح واحد.