مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
في حياتنا اليومية، نلاحظ أن المصابيح في المنزل توصل بطريقة تجعل كلاً منها يعمل بشكل مستقل عن الآخر. هذا يتحقق بفضل ربط النواقل الكهربائية إما على التسلسل أو على التفرع. في هذا الدرس، سنتعرف على هذين النوعين من الربط وخصائص كل منهما.
\n\n
? بطاقة الدرس
\n
| المادة: | العلوم الفيزيائية |
| المستوى: | السنة الثانية متوسط |
| الوحدة: | الكهرباء — ربط النواقل |
| الأستاذ: | أستاذ العلوم الفيزيائية |
\n
\n\n
? الأهداف التعليمية
\n
- \n
- أن يُميز المتعلم بين التركيب على التسلسل والتركيب على التفرع.
- أن يتعرف على خصائص شدة التيار والتوتر في كل نوع من التركيب.
- أن يشرح مزايا وعيوب كل نوع من أنواع الربط.
- أن يركب دارة على التسلسل وأخرى على التفرع.
- أن يطبق قوانين شدة التيار والتوتر في كل حالة.
\n
\n
\n
\n
\n
\n\n
? التركيب على التسلسل
\n
التعريف: في التركيب على التسلسل (Série)، توصل العناصر الكهربائية واحداً تلو الآخر في مسار واحد. يمر التيار نفسه في جميع العناصر.
\n\n
خصائص التركيب على التسلسل
\n
- \n
- شدة التيار: شدة التيار الكهربائي ثابتة في جميع نقاط الدارة. I₁ = I₂ = I₃ = … = I
- التوتر الكهربائي: مجموع التوترات بين طرفي كل عنصر يساوي التوتر الكلي للمولد. U = U₁ + U₂ + U₃ + …
- المقاومة المكافئة: المقاومة الكلية للدارة تساوي مجموع المقاومات. R = R₁ + R₂ + R₃ + …
\n
\n
\n
\n\n
? تجربة افتراضية 1: مصباحان على التسلسل
\n
الأدوات: بطارية 6V، مصباحان (L₁ و L₂)، أسلاك توصيل، أمبيرمتر، فولطمتر.
\n
الخطوات:
\n
- \n
- ركب مصباحين على التسلسل (أي أن نهاية L₁ توصل ببداية L₂).
- صل الأمبيرمتر في نقاط مختلفة من الدارة لقياس شدة التيار.
- صل الفولطمتر على طرفي كل مصباح وعلى طرفي المولد.
\n
\n
\n
\n
الملاحظة: يضيء المصباحان ولكن بإضاءة خافتة. إذا نزع أحد المصباحين، ينطفئ الآخر فوراً.
\n
الاستنتاج: في التركيب على التسلسل: التيار واحد في كل الدارة والتوترات تتوزع على العناصر. الدارة تعتمد على كل عنصر — إذا تعطل عنصر واحد، تتوقف الدارة كلها.
\n
\n\n
? التركيب على التفرع
\n
التعريف: في التركيب على التفرع (Parallèle/Dérivation)، توصل العناصر في مسارات مستقلة متفرعة من نفس النقطتين. لكل عنصر مساره الخاص.
\n\n
خصائص التركيب على التفرع
\n
- \n
- التوتر الكهربائي: التوتر نفسه بين طرفي جميع العناصر (يساوي توتر المولد). U = U₁ = U₂ = U₃ = …
- شدة التيار: مجموع شدة التيارات في الفروع يساوي شدة التيار الكلي (قانون كيرشوف للتيار). I = I₁ + I₂ + I₃ + …
- المقاومة المكافئة: مقلوب المقاومة الكلية يساوي مجموع مقلوب المقاومات. 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + …
\n
\n
\n
\n\n
? تجربة افتراضية 2: مصباحان على التفرع
\n
الأدوات: بطارية 6V، مصباحان (L₁ و L₂)، أسلاك توصيل، أمبيرمتر، فولطمتر.
\n
الخطوات:
\n
- \n
- ركب مصباحين على التفرع (كل مصباح له مساره الخاص من المولد وإليه).
- صل الأمبيرمتر في الفرع الرئيسي ثم في كل فرع.
- صل الفولطمتر على طرفي كل مصباح.
\n
\n
\n
\n
الملاحظة: يضيء المصباحان بإضاءة قوية. إذا نزع أحد المصباحين، يبقى الآخر مضاءً.
\n
الاستنتاج: في التركيب على التفرع: التوتر واحد على كل العناصر والتيار يتوزع على الفروع. استقلالية العناصر — تعطل عنصر لا يؤثر على بقية العناصر.
\n
\n\n
⚖️ مقارنة بين التركيب على التسلسل والتفرع
\n
| الخاصية | التسلسل (Série) | التفرع (Parallèle) |
|---|---|---|
| مسار التيار | مسار واحد | عدة مسارات |
| شدة التيار | ثابتة (I = I₁ = I₂) | تتوزع (I = I₁ + I₂) |
| التوتر الكهربائي | يتوزع (U = U₁ + U₂) | ثابت (U = U₁ = U₂) |
| تأثير تعطل عنصر | تتوقف الدارة كلها | لا يتأثر باقي العناصر |
| الإضاءة (نفس المصابيح) | خافتة (توزع التوتر) | قوية (توتر كامل) |
| المقاومة المكافئة | أكبر من أكبر مقاومة | أصغر من أصغر مقاومة |
| الاستخدامات | أضواء عيد الميلاد، الأجراس | المنازل، المباني، السيارات |
\n\n
? أمثلة محلولة
\n
المثال 1: في دارة على التسلسل، التوتر الكلي للمولد 12V، التوتر بين طرفي المصباح الأول 5V. احسب التوتر بين طرفي المصباح الثاني.
\n
الحل: في التسلسل: U = U₁ + U₂ → U₂ = U – U₁ = 12V – 5V = 7V
\n
\n\n
المثال 2: في دارة على التفرع، شدة التيار الكلي 3A، شدة التيار في الفرع الأول 1.2A. احسب شدة التيار في الفرع الثاني.
\n
الحل: في التفرع: I = I₁ + I₂ → I₂ = I – I₁ = 3A – 1.2A = 1.8A
\n
\n\n
المثال 3: مقاومتان R₁ = 10Ω و R₂ = 20Ω موصولتان على التسلسل. احسب المقاومة المكافئة.
\n
الحل: R = R₁ + R₂ = 10Ω + 20Ω = 30Ω
\n
\n\n
المثال 4: مقاومتان R₁ = 10Ω و R₂ = 20Ω موصولتان على التفرع. احسب المقاومة المكافئة.
\n
الحل: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20 → R = 20/3 = 6.67Ω
\n
\n\n
? تمارين تطبيقية
\n
- \n
- التمرين 1: وضح بالرسم دارة كهربائية تحتوي على: مولد 9V، مصباحين L₁ و L₂ موصولين على التسلسل، ومفتاح.
- التمرين 2: في دارة على التفرع، شدة التيار الكلي 4.5A وشدة التيار في الفرع الأول 2.5A. احسب شدة التيار في الفرع الثاني.
- التمرين 3: مصباحان متماثلان موصولان على التسلسل مع مولد 12V. إذا كان التوتر بين طرفي المصباح الأول 6V، فما هو التوتر بين طرفي المصباح الثاني؟
- التمرين 4: لماذا توصل المصابيح في المنازل على التفرع وليس على التسلسل؟
- التمرين 5: مقاومة R₁ = 15Ω ومقاومة R₂ = 30Ω. احسب المقاومة المكافئة في حالة الربط على التسلسل وفي حالة الربط على التفرع. ماذا تلاحظ؟
\n
\n
\n
\n
\n
\n\n
? تطبيقات في الحياة اليومية
\n
- \n
- المنازل: جميع الأجهزة الكهربائية في المنزل موصولة على التفرع، مما يسمح لكل جهاز بالعمل بشكل مستقل.
- أضواء عيد الميلاد: غالباً ما تكون على التسلسل — إذا احترق مصباح واحد، تنطفئ كل الأضواء.
- دارة السيارة: المصابيح الأمامية موصولة على التفرع — إذا احترق مصباح، يبقى الآخر مضاءً.
- قواطع التيار (فيوز): توصل على التسلسل مع الأجهزة لحمايتها من زيادة التيار.
\n
\n
\n
\n
\n\n
? نشاط منزلي
\n
ادرس طريقة توصيل المصابيح في غرفتك. هل تلاحظ أن إطفاء مصباح لا يؤثر على المصابيح الأخرى؟ هذا يعني أنها موصولة على التفرع. ارسم دارة كهربائية توضح التوصيلات في غرفتك (المصباح الرئيسي، مصباح الطاولة، المروحة) مع مفتاح لكل منها.
\n\n
? ملخص الدرس
\n
- \n
- التركيب على التسلسل: التيار ثابت، التوتر يتوزع، تعطل عنصر يوقف الدارة.
- التركيب على التفرع: التوتر ثابت، التيار يتوزع، استقلالية العناصر.
- قوانين التسلسل: I = I₁ = I₂ و U = U₁ + U₂ و R = R₁ + R₂
- قوانين التفرع: U = U₁ = U₂ و I = I₁ + I₂ و 1/R = 1/R₁ + 1/R₂
- التركيب على التفرع هو الأكثر استخداماً في المنازل لضمان استقلالية الأجهزة.
\n
\n
\n
\n
\n
\n
📍 دروس مشابهة
- التيار الكهربائي المستمر — العلوم الفيزيائية للسنة الثانية متوسط
- التوتر الكهربائي — قياس فرق الجهد الكهربائي — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري
- المقاومة الكهربائية — تعريفها وقياسها وقانون أوم — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري
- شدة التيار الكهربائي — قياسها ووحدة قياسها — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري
- القوى في الفيزياء (الشد والثقل والمرونة) — العلوم الفيزيائية للسنة الثانية متوسط
- المادة وتحولاتها — التحولات الفيزيائية والكيميائية — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري
