مدارهای سری و موازی- {تفاوت ها،كاربرد و محاسبات آنها در الكترونيك}

شناسنامه درس

[av_one_third first av_uid=’av-64jg0g’]

آنچه در این جلسه خواهیم گفت : 

  • مفهوم گره
  • مفهوم مدارهای سری
  • مفهوم مدارهای موازی
  • محاسبه مقاومت معادل و حل یک مثال 
  • خازن های سری و موازی
[/av_one_third] [av_one_third av_uid=’av-4t1wsw’]

پیش نیازهای این جلسه :

[/av_one_third] [av_one_third av_uid=’av-86ze8′]

میزان پیشرفت در دوره

[skillwrapper type=”gage” align=”left”] [skill percent=”75″ title=”” bar_foreground=”#f00″ bar_background=”#eee”] [/skillwrapper] [/av_one_third]

مفهوم گره

دوست عزیز ، خواندن این جلسه بدون انجام تمرینات آن و گام به گام پیش رفتن با درس تاثیر چندانی ندارد. لطفا همین الان یک قلم و کاغذ بردارید و گام به گام با محاسبات و مراحل این جلسه پیش بروید تا خودتان به درک عمیقی از این مطالب برسید و یک بار برای همیشه بتوانید الکترونیک را خوب یاد بگیرید و مدارها را دقیق تحلیل کنید.

قبل از اينكه وارد بحث سريال و موازي شويم ابتدا لازم است با مفهوم گره (node) آشنايي پيدا كنيم.

تقاطع بين دو يا چند قطعه الكتريكي در مدار را يك گره مي نامند. هنگامي كه يك مدار الكترونيك را شبيه سازي مي كنيد سيم هاي بين دو قطعه يا بيشتر را يك گره مي نامند. شكل زير به طور واضح اين موضوع را نشان مي دهد.

در ادامه نياز داريم بدانيم كه جريان چگونه در مدار جاري مي شود؟ جريان از نقطه با ولتاژ بالاتر به نقطه با ولتاژ پايين تر جريان دارد.

در شكل زير جريان در هر قسمت با رنگ هاي مختلف نشان داده شده است.

نحوه حرکت جریان الکتریکی در مدار - مدارهای سری و موازی

اگر به شكل بالا دقت كنيد متوجه مي شويد كه جريان هنگامي كه از مقاومت هاي R1 و R2 عبور مي كند با همان ميزاني كه وارد مي شود با همان ميزان هم خارج مي شود ولي هنگامي كه بين مقاومت هاي R2 و R3 و R4 عبور مي كند به دو قسمت تقسيم مي شود. اين توضيح تفاوت اساسي بين سري و موازي است.

مدارهای سری

دو قطعه را سري مي نامند هنگامي كه دو شرط زير را داشته باشند:

  • داراي گره مشترك باشند
  • داراي جريان يكسان باشند.

شرط سری بودن قطعات

در مدار سري بالا تنها و تنها يك مسير براي عبور جريان است.

مدارهای موازی

دو قطعه را موازي مي نامند هنگامي كه دو شرط زير را داشته باشند:

  • داراي دو گره مشترك باشند
  • داراي ولتاژ يكسان باشند.

شرط موازی بودن قطعات

مدارهای سری و موازی

در اينگونه مدارها تعدادي از قطعات با هم سري هستند و تعدادي ديگر با هم موازي هستند.

مثالی از مقاومت های سری و موازی

محاسبه مقاومت معادل در مدارهاي سري

براي محاسبه مقاومت معادل ابتدا يك مدار ساده را در نظر مي گيريم و جريان عبوري از مقاومت را محاسبه مي كنيم.

محاسبه جریان در یک مدار

چنانچه يك مقاومت ديگر را با مقاومت فوق سري كنيم به صورت زير است.

محاسبه جریان در یک مدار موازی

براي تعداد زياد مقاومت به صورت زير عمل مي كنيم.

فرمول محاسبه مقاومت های سری

محاسبه مقاومت معادل در مدارهاي موازي

در مدارهاي موازي عكس مقاومت ها را با هم جمع مي كنيم.

محاسبه جریان در یک مدار موازی

رابطه كلي براي n سري مقاومت به صورت زير است.

resistor3

محاسبات خازن هاي سري و موازي

براي خازنها به صورت زير محاسبات را انجام مي دهيم.فرمول محاسبه خازن معادل در حالت موازی

در خازن هاي سري به صورت زير محاسبات را انجام مي دهيم.

فرمول محاسبه خازن معادل در حالت سری

خوب دوستان به پایان این جلسه رسیدیم. پیشنهاد ما این است که جلسه دوم این آموزش با نام “انجام چند آزمایش با مدارهای سری و موازی و مفهوم ثابت زمانی” را از لینک زیر مطالعه کنید تا به این مبحث تسلط کافی پیدا کنید: 

 

اشتراک گذاری:
مطالب زیر را حتما بخوانید

28 دیدگاه

به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.

    • با سلام و احترام.
      شاید مهمترین کاربرد را بتوان در تولید مقاومت هایی که استاندارد نیستند، یافت. یعنی شما یک مقدار مقاومت را در مدار خود دارید که استاندارد نیست و در بازار وجود ندارد. در این حالت میتوانید از چند مقاومت سری یا موازی استفاده کنید و مقاومت مربوطه را تولید کنید.
      موفق باشید.

  • سلام!
    اگه بخوایم توی یک مدار جریان مقاومت موازی و سری رو برای هر کدوم حل کنیم باید چیکار کنیم!؟

    • با سلام و احترام.
      روش های مختلفی برای این موضوع وجود دارد ولی خیلی ساده می توانید از قوانین KVL و KCL استفاده کنید. لینک مربوط به این جلسه در زیر اورده شده است :
      آشنایی با قوانین KVL و KCLموفق باشید.

  • سلام
    اگه امکانش است در مورد ساختار و عملکرد باتری و واکنش های شیمیایی که منجر به ایجاد الکتریسیته میشود یک پست بزارید و همانجا شرح بدهید که اگر دو باتری را به هم مثلا سری کنیم چگونه باعث افزایش ولتاژ باتری میشود این تشدید ولتاژ از کجا روی می دهد آیا با سری کردن الکترود های یک باتری شدت واکنشهای شیمیایی بیشتر شده که منجر به اختلاف پتانسیل بیشتر بین الکترودها شده یا علت دیگری وجود دارد
    با تشکر

    • با سلام و احترام.
      این موضوع یکی از برنامه های ماست و انشالا در آینده مطلبی در این باره منتشر خواهد شد.
      موفق باشید.
      تیم پشتیبانی robouav

  • سلام
    ببجشید سوالی دارم
    در ساختار شیمیایی یک باتری در هنگام بستن باتری ها به صورت سری و موازی چه واکنش های شیمیایی رخ میدهد که ولتاژ و جریان باتری ها نسبت به یک تک باتری تغییر می کند
    از مطالب آموزنده و مفید سایتتون بسیار سپاسگذارم

    • با سلام و احترام.
      برای درک دقیق تر و پاسخ به سوالات پیشنهاد جدی ما خواندن مطالب مربوط به تولید الکتریسیته می باشد. ما در دو جلسه الکترسیته به صورت کامل در مورد نحوه تولید برق توضیح داده ایم که به کمک آن میتوانید پاسخ خود را پیدا کنید. لینک این دو مطلب در زیر آورده شده است :
      1- آموزش الکتریسیته بخش اول
      2- آموزش الکتریسیته بخش دوم
      اگر سوالی باقی ماند ، ما در خدمت شما هستیم.
      با تشکر.

دیدگاهتان را بنویسید