المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 9020 موضوعاً
تاريخ الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر



المكثفات المتصلة معاً على التوالي وعلى التوازي  
  
37273   03:11 مساءاً   التاريخ: 6 / 1 / 2016
المؤلف : فريدريك بوش ، دافيد جيرد
الكتاب أو المصدر : اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة :
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / الكهربائية والمغناطيسية / الكهربائية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 17 / 12 / 2020 835
التاريخ: 17 / 7 / 2016 1894
التاريخ: 19 / 8 / 2019 762
التاريخ: 6 / 10 / 2020 933

المكثفات المتصلة معاً على التوالي وعلى التوازي

نود أن نعرف مقادير السعات الكلية الفعالية لهذه التنويعات .

سنقوم أولاً بتوصيل ثلاثة مكثفات ببطارية فولطيتها V كما هو موضح في الشكل (1 أ). وها ما يطلق عليه التوصيل على التوازي. كيف إذن يتم جمع السعات المنفردة ؟ أو بتعبير آخر ما هي السعة الوحيدة C التي تكافئ المجموعة المتصلة على التوازي؟

الشكل ((1

لاحظ ان الألواح الثلاثة إلى اليسار متصلة معاً بواسطة سلك يصل إلى الطرف الموجب للبطارية ؛ ولهذا لابد أن تكون الألواح الثلاثة كلها عند نفس الجهد. وبالمثل ، فإن ألواح المكثف إلى اليمين لابد وان يكون لها نفس الجهد مثل الطرف السالب للبطارية. ونستطيع ، إذن أن نخرج بالنتيجة التالية:

إن الجهد عبر كل المكثفات المتصلة على التوازي لابد أن يكون نفس الجهد.

وفي الحالة الموضحة في الشكل (1 أ) ، فإن الجهد عبر كل مكثف V سيكون هو نفسه فولطية البطارية.

وتعطى شحنة كل مكثف تعريفات السعة.

 

والشحنة الكلية على الألواح اليسرى هي qtot = q1+q2+q3 أما الشحنة الكلية على الألواح اليمنى فهي نفس الشحنة ولكن بإشارة سالبة. والمكثف الذي يكافئ الثلاثة الموضحة في الشكل ((1 سوف يختزن شحنة مقدارها qtot عند فولطية مقدارها V:

 

وقد استعملنا هنا حقيقة أن q1/V = C1 وبالمثل بالنسبة للمكثفين C2 و C3.

ونستطيع ان نعمم هذه النتيجة بالنسبة لعدد n من المكثفات المتصلة على التوازي.

(1)            Ceq = C1 +C2 + C3+…….+ Cn

ويوضح الشكل (1 ب) ثلاثة مكثفات متصلة معاً من اطرافها. ويطلق على هذا النوع من التوصيل على التوالي. وسنقوم بإيجاد السعة الكلية المكافئة لهذه المجموعة.

عند توصيل هذه المجموعة ببطارية ذات فولطية مقدارها V كما هو موضح فإن اللوح الأيسر للمكثف C1 سيكون عند نقس جهد الطرف الموجب للبطارية ، والطرف الأيمن للمكثف C3 سيكون عند نفس جهد الطرف السالب. وعلى هذا تكون الفولطية V هي الجهد عبر المجموعة المتصلة معاً على التوالي بأكملها. ويكتسب اللوحان المذكوران الشحنات +q و-q  على الترتيب. وهذا ما يجعل الشحنات +q   و -q تستحث على الألواح المتبقية للمكثفات كما هو موضح في الشكل (1 ب). ولكي تتأكد من صحة هذا ، لاحظ أنه في غياب أي اتصال خارجي ، فلن توجد شحنة صافية على الألواح الداخلية. واللوح الأيمن للمكثف C1 اللوح الأيسر للمكثف C2 يكونان معاً موصلاً منفرداً متعادلاً عندما يتصلان. ويقال نفس الشيء عن اللوحين الداخليين الآخرين. أي أن كل ما يمكن للبطارية عمله هو ان تستحث فصلاً للشحنات بين هذه الألواح. وعلى هذا نستطيع أن نستخرج النتيجة التالية حول المكثفات المتصلة معاً على التوالي:

يحمل كل مكثف متصل ببطارية ضمن مجموعة من المكثفات المتصلة على التوالي نفس كمية الشحنة.

وحيث أن الشحنات متساوية ، لذا فالمكثفات المنفردة لابد وأن يكون عبرها فولطيات ( فرق جهد) مختلفة:

وعلاوة على ذلك فإن الفولطيات الثلاث تعطى حين تجمع إلى بضعها الفولطية الكلية V:

                            

والمكثف المنفرد المكافئ سيكتسب الشحنة q من البطارية ذات الفولطية V ومن ثم

V = q/Ceq وبمساواة هذين التعبيرين عن V نجد أن:

وعند اختصار المقدار q من طرفي المعادلة وتعميم النتيجة على عدد n من المكثفات المتصلة على التوالي فإن:

(2)              

وبعد أن تجمع المقلوبات ، تذكر أن تقلب المجموع حتى تحصل على .Ceq وهذا هو الخطأ الوحيد الأكثر شيوعاً في هذا النوع من الحساب. وفيما يلي اختبار مفيد للإجابة في حالة التوصيل على التوالي:

لابد وأن تكون Ceq أصغر من أي من المكثف المنفردة في المجموعة المتصلة معاً على التوالي.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.




الأوّل من نوعه في العراق.. العتبة العبّاسية تستعدّ لإقامة مؤتمرٍ حول التنمية المستدامة
قسم المعارف يزورُ حفيدَ الشيخ الفقيه عبد الكريم الجزائري
في بابل.. الشؤون الفكرية ينظّم ندوةً حول بناء الذات من المنظور القرآني
مركز الكفيل للإعلان: نتّجه نحو العمل في مجال تصميم العلامات التجارية الخاصّة