الدائرة المختلطة ما هي وما هي خصائصها؟

نحن نعرف طريقتين أساسيتين لتوصيل المكونات الكهربائية داخل دائرة: يتم تحقيق ذلك من خلال توصيلات متسلسلة أو متوازية ؛ الطريقة الثالثة تتضمن استخدام التوصيلات التسلسلية والمتوازية تسمى دائرة مختلطة أو مجتمعة. إذا كنت تريد معرفة كل شيء عن هذه الدائرة ، فاستمر في قراءة مقالتنا.

ما هي الدائرة المختلطة؟

عند الإشارة إلى أ دائرة مختلطةيقال إنه مزيج من مكون واحد أو أكثر متصلين على التوالي وعلى التوازي ، لذا فإن خصائصه وخصائصه هي اتحاد نوعي الاتصال الموجودين.

كيف تعمل الدائرة المختلطة؟

بشكل عام ، يحتوي هذا النوع من الدوائر على مصدر طاقة متصل في سلسلة من مفتاح يعمل على تشغيل النظام بأكمله بشكل متساوٍ. بعد هذا المغذي ، لدينا عادة عدة دوائر ثانوية ، يمكن أن يختلف تكوينها فيما يتعلق بهيكل المستقبلات ؛ الدوائر المتسلسلة والمتوازية بدون نمط محدد.

يمكننا أن نأخذ الصورة السابقة كمثال ، دائرة بها تيار يأتي من الجزء السفلي منها كبطارية ، وتديرها لتقسيمها إلى تيارين R4 و R5 ، ثم تنضم مرة أخرى ، وتنقسم لتتمكن من التنقل خلالها وصلتا R2 و R3 ، ثم انضموا وكرروا الرحلة عبر R1 وأخيراً عد إلى الجزء العلوي من البطارية.

لذلك ، هناك أكثر من طريقة لسفر هذا التيار (دائرة متوازية) ، ولكن لدينا أكثر من مجموعتين من النقاط المشتركة كهربائيًا في الدائرة (دارة متسلسلة). فيما يتعلق بتوصيلات السلسلة ، ستتم إزالة جميع الدوائر القريبة تلقائيًا من الوحدة عند فصل جزء من هذه الحلقة أو الشبكة. لذلك إذا تم فصل المقاوم R1 في الأعلى ، ستتوقف المقاومات الأخرى عن العمل.

إذا كان لدينا دائرة ثانوية متوازية ، إذا انصهر أحد المكونات ، وتم إنشاء نقطة مفتوحة ، فسيستمر الفرع الآخر في العمل بشكل مستقل. لذلك ، إذا قمنا بفصل المقاومات المتوازية (R2 و R3 و R4 و R5) ، فستستمر جميع الفروع القريبة في العمل.

التطبيقات

في جزء كبير من الأجهزة المنزلية والأجهزة الإلكترونية ، يمكن تصنيعها على أساس الدوائر المختلطة. هذا يعني أن الهواتف المحمولة أو أجهزة التلفزيون أو أجهزة الكمبيوتر أو أي أدوات أخرى مماثلة لها دوائر كهربائية مختلطة كجزء مهم من التوصيلات الموجودة بداخلها.

خصائص الدوائر المختلطة

• بادئ ذي بدء ، يتميز هذا النوع من الدوائر بتكوينه بناءً على مزيج من الدوائر المتسلسلة والدوائر المتوازية.
• وبالمثل ، يمكن أن يختلف الجهد اعتمادًا على انخفاض الجهد بين كل عقدة يقدمها.
• قد تختلف شدة التيار حسب الاتصال.
• أخيرًا ، هناك صيغتان لحساب المقاومة الإجمالية لـ دائرة مختلطة.

كيف تحل الدائرة المختلطة؟

لحلها بأبسط طريقة أ دائرة مختلطة، لدينا المثال فيما يتعلق بالصورة السابقة ، حيث يكون للمقاومات الموضوعة بالتوازي نفس المقاومة ، وبالتالي فإن الهدف من ذلك هو تحديد التيار والجهد لجميع المقاومات الموجودة.

حساب المقاومة الكلية

كما نعلم بالفعل ، فإن أول شيء يجب علينا القيام به هو تبسيط الدائرة ، ويتم ذلك عن طريق استبدال المقاومتين المتوازيتين بمقاومة واحدة تعادل مقاومة مكافئة. لذلك ، فإن مقاومين 8Ω على التوالي ستكون مكافئة لمقاوم واحد 4Ω. بهذه الطريقة ، يمكن استبدال المقاومتين المتفرعتين ، وهما R2 و R3 ، بمقاومة واحدة تعادل 4Ω ، وستكون هذه المقاومة متسلسلة مع R1 و R4 ، وبالتالي فإن المقاومة الإجمالية ستكون:

• RTot = R1 + 4 Ω + R4 = 5 + 4 Ω + 6 Ω RTot = 15 Ω

حساب التيار الكلي

من ناحية أخرى ، يمكننا بالفعل استخدام معادلة قانون Omh (ΔV = I • R) لتكون قادرًا على تحديد إجمالي التيار داخل الدائرة. عند القيام بذلك ، ستحتاج إلى استخدام المقاومة الكلية والجهد الإجمالي أو ما سيكون جهد البطارية. ماذا سنكون مثل:

• I_طفل = ΔV_طفل / ص_طفل = (60 فولت) / (15 Ω)

  I_طفل = 4 امبير

ضمن حساب التيار البالغ 4 أمبير ، فإننا نمثل التيار في موقع هذه البطارية. ومع ذلك ، فإن مقاومات R1 و R4 متسلسلة والتيار في المقاومات المتصلة في سلسلة متماثل في جميع النقاط:

• I_طفل = I₁ = I₄ = 4 امبير

ضمن الفروع المتوازية ، سيكون مجموع كل تيار في الفروع الفردية مساويًا للتيار خارجها. لذا أنا₂ + I₃، يجب أن تكون مساوية لـ 4amp.

هناك عدد لا حصر له من القيم المحتملة التي أنا₂ + I₃ تفي بهذه المعادلة. نظرًا لأن قيم المقاوم هي نفسها ، فإن القيم الحالية على كلا المقاومين هي نفسها. إذن ، التيار في المقاومات هو 2 و 3 يساوي 2 أمبير.

• I₂ = I₃ = 2 امبير

حساب الجهد مع قانون أوم

الآن بعد أن عرفنا التيار عند كل نقطة من المقاومات الفردية ، يمكننا استخدام معادلة أوم (ΔV = I • R) بهذه الطريقة يمكننا تحديد انخفاض الجهد في كل مقاومة ، وهي الحسابات التي نقدمها أدناه:

• ΔV₁ = I₁ • ر₁ = (4 أمبير) • (5 Ω)

  V₁ = 20 V

  ΔV₂ = I₂ • ر₂ = (2 أمبير) • (8 Ω)

  V₂ = 16 V

  ΔV₃ = I₃ • ر₃ = (2 أمبير) • (8 Ω)

  V₃ = 16 V

  ΔV₄ = I₄ • ر₄ = (4 أمبير) • (6 Ω)

  V₄ = 24 V

خطوات تحليل الدائرة المختلطة

1. تحديد التوصيلات المتسلسلة والمتوازية: الشيء الرئيسي هو معرفة أي أجزاء من الدائرة متصلة في سلسلة وأي الأجزاء متصلة على التوازي؟
2. اكتساب المقاومة المكافئة: سيكون عليك تطبيق القواعد المتسلسلة والقواعد الموازية بشكل صحيح حسب الضرورة لتقليلها إلى مقاومة مكافئة واحدة.
3. حساب التيار الإجمالي: هنا يجب عليك استخدام معادلة قانون أوم لتحديد إجمالي التيار في الدائرة.
4. تيارات المقاومات على التوالي: بعد الحصول على الكثافة الكلية ، ابحث عن المقاومات المتسلسلة مع مصدر الطاقة. المقاومات المتصلة بالتيار المتسلسل هي نفسها عند كل نقطة.
5. انخفاض جهد المقاومات بالتوازي: في الفروع المتصلة بالتوازي ، يكون مجموع التيار في كل فرع فردي مساويًا للتيار خارج الفروع.
6. جهد المقاومات بالتوازي: اعتمادًا على دائرتك ، سيكون لدينا انخفاض في الجهد نتيجة المرور عبر مقاومات متصلة في سلسلة.
7. شدة المقاومات بالتوازي: أخيرًا ، بما أنك تعرف انخفاض الجهد عبر المقاومات المتصلة بالتوازي ، استخدم معادلة قانون أوم لتحديد التيار في الفرعين.

إذا أعجبك هذا المقال وكان مفيدًا ، فلا تنس زيارة موقعنا على الويب لمعرفة المزيد من المقالات الشيقة حول الإلكترونيات ، مثل تشغيل الألواح الشمسية وأنواعه الرائعة. وبالمثل ، إذا كنت ترغب في تعميق هذا الموضوع ، نترك لكم الفيديو التالي ، نأمل أنه مع كل البيانات التي نعرضها لكم في هذا المقال ، ستحلون شكوككم.