مقاومت های متوالی یا سری - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
محاسبه آنلاین مقاومت معادل و اندازه هر یک از مقاومت های متوالی
سلامابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، چهار ورودی اعداد وجود دارد. در سه ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
- فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
-
برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید
همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید
عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود. - برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید
1 - مقاومت های متوالی
به هم بستن مقاومت ها به طور متوالی( یا سری) طوری است که مقاومت ها به دنبال هم قرار دارند. یعنی یک سر مقاومت اول به سر مقاومت دوم و مقاومت دوم نیز به مقاومت سوم و به همین ترتیب تکرار می شود.نکته مهم این است که در ترکیب متوالی باید جریانی که از مقاومت ها عبور می کند را در نظر گرفت. اگر همان جریانی که از مقاومت 1 عبور می کند از دومی نیز بگذرد آنها متوالی هستند. بنابراین تقسیم جریان صورت نمی گیرد.
قرار گیری ظاهری مقاومت ها مهم نیست بلکه به دنبال هم بودن مهم است مثلا هر چهار حالت شکل روبرو، بیانگر مقاومت های متوالی هستند. زیرا جریانی که از نقطه A وارد می شود از هر سه مقاومت رد شده و از نقطه B خارج می شود.
مثال 1: 
در شکل روبرو، چهار ترکیب مختلف از مقاومت ها نشان داده شده است. مشخص کنید کدام مدار متوالی است و کدام نیست؟
در شکل روبرو، چهار ترکیب مختلف از مقاومت ها نشان داده شده است. مشخص کنید کدام مدار متوالی است و کدام نیست؟پاسخ:
مقاومت های شکل دوم متوالی نیستند زیرا تقسیم جریان صورت گرفته است. یعنی بخشی از جریان از شاخه پایین و بخش دیگر از شاخه بالا عبور می کند. اما بقیه مقاومت ها متوالی اند. زیرا جریانی که از آنها عبور می کند یکسان است.
مقاومت های شکل دوم متوالی نیستند زیرا تقسیم جریان صورت گرفته است. یعنی بخشی از جریان از شاخه پایین و بخش دیگر از شاخه بالا عبور می کند. اما بقیه مقاومت ها متوالی اند. زیرا جریانی که از آنها عبور می کند یکسان است.
2 - چگونه مسائل مقاومت متوالی را حل کنیم؟
برای مقاومت های متوالی نکات زیر را به خوبی یاد بگیرید:- جریان الکتریکی در همه قطعات یکسان است.
- ولتاژ( اختلاف پتانسیل) کل، برابر مجموع ولتاژها است.
- مقاومت کل برابر مجموع مقاومت ها است
در حل برخی از مسائل نیاز است از رابطه V = IR استفاده کنیم.
گاهی نیاز می شود که جریان را حساب کنیم( حتی اگر سوال از ما نخواسته باشد).
منظور از اندیس T کمیت کل یا total است.
مقاومت معادل: مقاومتی است که به جای یک مجموعه از مقاومت ها قرار می گیرد و همان نقش را در مدار ایفا می کند. تصور کنید مجموعه ای از مقاومت ها را از یک مدار جدا می کنید و به جای آن یک مقاومت قرار می دهید که همان کار را انجام می دهد.
مثال 2: 
در مدار شکل روبرو R1 = 2Ω و R2 = 3Ω است. فرض کنید ولتاژ دو سر مقاومت اول، برابر 6 اهم است.
در مدار شکل روبرو R1 = 2Ω و R2 = 3Ω است. فرض کنید ولتاژ دو سر مقاومت اول، برابر 6 اهم است.- جریان کل را حساب کنید.
- مقاومت کل را حساب کنید.
- ولتاژ کل را حساب کنید.
- ولتاژ دو سر مقاومت دوم را حساب کنید.
پاسخ:
- چون مقاومت الکتریکی و ولتاژ دو سر R1 را داریم به کمک ربطه V = IR جریان این مقاومت را حساب کردیم. چون مقاومت ها متوالی هستند بنابراین جریانی که از مقاومت R2 می گذرد و جریان کل نیز برابر 3 آمپر است.
- در مقاومت های متوالی، مقاومت کل، برابر مجموع مقاومت ها است.
- جریان کل و مقاومت کل را داریم بنابراین ولتاژ کل را حساب کردیم.
- برای مقاومت R2 جریان و مقاومت را داریم بنابراین به کمک ربطه V = IR ولتاژ را حساب کردیم.
مثال 3: 
در مدار شکل روبرو، مقاومت معادل سه مقاومت خارجی برابر 7 اهم است.
در مدار شکل روبرو، مقاومت معادل سه مقاومت خارجی برابر 7 اهم است.- مقاومت R3 چند اهم است؟
- جریان هر یک از مقاومت ها را حساب کنید.
- اختلاف پتانسیل( ولتاژ) دو سر مقاومت R2 چند ولت است.
- توان اتلافی مولد، چند وات است؟
- ولتاژ دو سر باتری را با دو روش حساب کنید؟
پاسخ:
- یک جایگذاری ساده است. منظور از R123، مقاومت معادل سه مقاومت خارجی مدار است( عبارت 123 را نخوانید صدو بیست و سه ).
- برای محاسبه جریان در مدار تک حلقه، باید نیروی محرکه را بر محموع تمام مقاومت ها تقسیم کرد( درس های قبل). سه مقاومت خارجی 7 اهم هستند بعلاوه مقاومت داخلی که 1 اهم است می شود 8 اهم.
- جایگذاری در فرمول V = IR( درس های قبل).
- فرمول توان و جایگذاری( درس های قبل).
- محاسبه اختلاف پتانسیل دو سر باتری( درس های قبل). روش دیگر این است که مقاومت کل خارجی ( یعنی 7 اهم) را در جریان کل ( یعنی 3 آمپر) ضرب کنیم. که جواب همان 21 می شود.
3 - روش اندازه گیری مقاومت مجهول
یکی از روش های اندازه گیری مقاومت یک قطعه، استفاده از ولت سنج و آمپر سنج است. قبل از آنکه این روش را شرح دهیم باید نکات زیر را در نظر داشته باشید.
توجه: آمپر سنج: وسیله ای برای اندازه گیری جریان الکتریکی است. این وسیله دارای مقاومت درونی بسیار کم است. در مدار به طور متوالی بسته می شود.
ولت سنج: وسیله ای برای اندازه گیری ولتاژ است . این وسیله دارای مقاومت درونی بسیار زیاد است. در مدار به طور موازی (درس بعد ) بسته می شود.
مثال 4: 
در شکل روبرو، فرض کنید مقاومت آمپر سنج 1 اهم است. ولت سنج عدد 12 ولت و آمپر سنج عدد 0/5 آمپر را نشان می دهد. مقاومت مجهول Rx چند اهم است؟
در شکل روبرو، فرض کنید مقاومت آمپر سنج 1 اهم است. ولت سنج عدد 12 ولت و آمپر سنج عدد 0/5 آمپر را نشان می دهد. مقاومت مجهول Rx چند اهم است؟پاسخ:
ابتدا رابطه V = IR را بری قسمتی از مدار که بین دو نقطه A و B است نوشتیم. مقاومت آن قسمت را حساب کردیم.
ابتدا رابطه V = IR را بری قسمتی از مدار که بین دو نقطه A و B است نوشتیم. مقاومت آن قسمت را حساب کردیم. سپس از این واقعیت استفاده کردیم که آمپر سنج با مقاومت مجهول Rx متوالی است. بنابراین مقاومت مجهول را حساب کردیم.
بخش نظرات