محتويات
إضافة بطاريات أخرى إلى دائرة موصلة على التوالي يسبب
زيادة الجهد في بطاريات التي توصل على التوالي .
قد يظن البعض أن إضافة بطاريات أخرى إلى دائرة موصلة على التوالي يسبب زيادة شدة التيار ولكنه في الحقيقة يسبب زيادة الجهد في كل مقاومة في الدائرة، ولكنه يزيد الشدة بالفعل إذا تم توصيل البطاريات على التوازي، ومن هنا يجب أن نشير إلى أن هناك طريقتين لتوصيل التيار الكهربائي الطريقة الأولى هي البطاريات أو المصابيح التي تكون موصلة على التوالي والثانية هي التوصيل على التوازي، والإلكترونيات من المواضيع الشيقة التي يهتم بها محبو الفيزياء كما يمكن أن يهتم بها بعض الأناس العاديين فنحن نستخدم يوميًّا عددًا لا يُحصى من الأجهزة والأدوات الإلكترونية والكهربائية، لذلك بهتم بعض الناس لفهمها حتى إذا حدث عطل استطاعوا إصلاحه، كما أن هناك من هم يحبون التصميمات لذلك لا بد لهم ان يبدأوا أولًا بفهم النظام الكهربائي والدوائر الكهربائية، وأن هناك دوائر تكون موصلة على التوالي ودوائر تكون موصلة على التوازي.
تتكون الدوائر الكهربائية عادة من مزيج من مصدر تيار كهربي وهو ما يسمى أيضًا الجهد، وبعض المكونات الأخرى مثل المقاومات والمكثفات وكذلك وصلات لتوصيل هذه المكونات جميعًا ودائمًا ما تكون أسلاك من الناس لسهولة توصيله للتيار الكهربي، فيتدفق التيار الكهربائي من مصدر الطاقة وهو البطارية إلى المصباح الكهربائي ويعتبر المصباح الكهربائي مقاومة من الأساس حتى يضيء المصباح، ولكن إذا كان لدينا أكثر من مصباح أي أكثر من مقاومة فيتم توصيل هذه المصابيح بطرق معينة إما على التوالي أو على التوازي لضمان إضاءة المصابيح كلها.[1][2]
الفرق بين التوصيل على التوالي والتوصيل على التوازي
- التعريف
- التيار.
- شكل الدائرة.
- الجهد.
- التعطل.
- القانون.
هناك طريقتين أساسيتين لتوصيل التيار الكهربائي، ويتم تمثيل طريقة التوصيل بالدوائر الكهربائية البسيطة منها والمعقدة، فيمكن ان تحتوي دائرة على مصباح واحد ومصدر طاقة واحد ومفتاح، ويمكن أن تحتوي على أكثر من ذلك، لذلك كان لا بد من إيجاد طرق لتوصيل التيار الكهربائي للمصابيح وضمان إضاءتها وذلك عن طريق التوصيل الصحيح، وتوجد طريقتين لتوصيل الدوائر الكهربائية، ولكن يختلفوا عن بعضهم في بعض الأمور ومنها:
التعريف: عندما يتم ربط مقاومتين أو أكثر من طرف إلى طرف بحيث يكون التيار هو نفسه الذي يمر في المقاومتين، وعندما يكون للتيار في دائرة كهربائية مسار واحد يمر من خلاله إلى كل مكونات الدائرة، وبنفس الشدة يتم إطلاق عليه التوصيل على التوالي، ويتميز التوصيل على التوالي بأنه إذا كانت هناك دائرة تحتوي على مقاومتين أي مصباحين كهربائيين فإن التيار يسير في مسار واحد عبرهما ولا يسلك أي مسار آخر، ويكون التيار عبر المقاومتين واحد لا يختلف في شدته ولكن يختلف الجهد عبر كل مقاوم.
يعرف التوصيل على التوازي لمقاومتين، بأنه التوصيل الذي يمزج بين مقاومتين أو أكثر تتصل أطرافها بنقطة مشتركة ويكون التيار الكهربائي بنفس شدته في نقطة الدخول والخروج ولكنه يتدفق عبر كل مقاومة بنسب مختلفة تمامًا، ولكن يتميز التيار في هذه الطريقة بالجهد المتساوي.
التيار: يتميز التيار في التوصيل على التوالي بأنه يتدفق عبر كل مكونات الدائرة بنفس الشدة والمقدار، أما التيار في التوصيل على التوازي تتوزع شدته بين الفروع المختلفة ولكن يتحد في النهاية في مدخله ومخرجه لذلك الجهد يكون متساويًا.
شكل الدائرة: تتميز الداوائر التي تكون موصلة على التوالي بأنها تكون على شكل خط تكون فيه كل مكونات الدائرة على نفس المسار، أما في التوصيل على التوازي، يتم ترتيب مكونات الدائرة مع بعضها البعض بحيث تكون ذات شكل متوازي، حتى يستطيع التيار المرور من كل فرع فيهم ومن ثم التجمع في النهاية.
الجهد: عندما توضع المقاومات في دائرة موصلة على التوالي فإن الجهد يختلف عبر كل مقاومة بالرغم من تدفق التيار بنفس القيمة عبر كل مقاومة، أما في التوصيل على التوازي، عندما توضع المقاومات في شكل متوازٍ فإن التيار يختلف في الشدة ولكن الجهد عبر كل المقاومات يظل هو نفسه.
التعطل: لأنه في التوصيل على التوالي، يتم توصيل مكونات الدائرة كلها في خط واحد، والتيار يكون واحد فإذا حدث عطل أو أي مشكلة في أحد المصابيح فإنها تؤدي إلى عطل في كل المصابيح الأخرة، أما في التوصيل على التوازي، كل مصباح مستقل بذاته وبالتيار وبالشدة، لذلك إذا حدث أي عطل في أحد الفروع فإنه لا يؤثر على بقية المصابيح في الدائرة وتظل تعمل بصورة طبيعية.
القانون: هناك قانون لحساب الجهد الكلي في الدوائر الكهربية، ففي التوصيل على التوالي يكون القانون كالآتي:
Vt=V1+V2+V3
أما في التوصيل على التوازي يكون القانون كالآتي: Vt=V1+V2+V3
توصيل بطاريات على التوالي وعلى التوازي
يتم توصيل بطاريات أكثر في الدائرة عن البطاريات الموجودة لأهداف معينة ولكن على حسب الطريقة التي توصل بها هذه البطاريات الجديدة، ففي التوصيل على التوالي نعلم أن التيار في جميع المقاومات يكون متساويًا، لذلك مهما كان مقدار التيار الموجود في واحدة من البطاريات، لا بد أن يكون هو نفسه في التيارات الأخرى، فيجب أن تكون شدة التيار الخارجة من جميع البطاريات تساوي نفس قيمة الأمبير في الساعة لأنهم إذا كانوا مختلفين عن بعضهم فإن بعض البطاريات قد تنفذ قبل الأخرى، ويتم توصيل البطاريات على التوالي لزيادة الجهد بين كل مقاومة والأخرى فالجهد يختلف بين كل مقاومة.
عندما يتم توصيل البطاريات على التوازي فإنه يؤدي لزيادة السعة، أي أن التيار يكون ذا سعة أكبر في الساعة وهذا يعني أن المقاومة أقل، ومن المعروف أنه في التوصيل على التوازي أن الجهد يكون متساويًا في جمع فروع الدائرة المتوازنة لذلك لا بد أن تكون البطاريات ذات جهد متساوٍ لأنهم إذا كان مختلفين عن بعضهم فستكون لدينا تيارات كبيرة نسبيًّا والبطاريات ذات الجهد العالي تغلب البطاريات ذات الجهد المنخفض.[4]
لماذا يتم توصيل التيار الكهربائي في بطاريات المنازل على التوازي
حتى تستمر الدائرة مع احتراق أحد أجزائها .
التوصيل على التوازي هو عبارة عن توصيل أجزاء الدائرة في عدة فروع مختلفة، فإذا كانت الدائرة تتكون من عدة مقاومات والتي تعني بشكل أوضح المصابيح أو أي من الأدوات الكهربائية، فيتم توصيل كل مقاومة موازية للأخرى في الموقع، فيكون لكل المقاومات نقطة محددة تعتبر مدخل واحد ونقطة محددة تعتبر مخرج واحد للتيار والجهد في النقطتين متساوٍ ولكن تختلف شدة التيار في كل فرع من الفروع بحسب مقاومة كل منهم، وتتحدد شدة التيار بحسب عدد البطاريات الموجودة في الدائرة.
يتميز التوصيل على التوازي بأن كل مقاومة مستقلة تقريبًا في استقبالها للتيار، فإذا فسد أحد الفروع استمر الآخر في الإنارة ولا يعطل بسبب عطل الأول، لذلك يتم توصيل التيار في المنازل على التوازي حتى لا تعطل أحد الفروع إذا تلف الآخر، وحتى يتم التحكم في شدة التيار فالتيار في التوصيل على التوالي يكون ثابتًا وهذا يؤثر بالسلب على المصابيح والأجهزة الكهربائية، وإذا أراد صاحب المنزل توصيل بطارية أخرى أو مصدر للطاقة آخر لزيادة شدة التيار، فإنه يقوم بتوصيلها على التوازي حتى يستطيع تحقيق هدف زيادة التيار لأن توصيل البطاريات على التوالي لا يزيد من شدة التيار بل يزيد الجهد.[4]
