الفيزياء

تقسيم القدرة الكهربائية بين مجموعة من المقاومات

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

عندما نصل مجموعة من المقاومات إلى مصدر فولطية وحيد، تستجِرّ كلّ مقاومة بعض التيار من المنبع.

ويمكننا تحديد التيار الكلّي من خلال حساب المقاومة الكلية للمجموعة واعتبار كلّ الشبكة كمقاومة وحيدة وتطبيق قانون أوم عند ذلك للحصول على التيار بدلالة فولطية المصدر والمقاومة الصافية.

إذا أظهرت جميع المقاومات نفس القيمة الأومية، تتوزّع القدرة من المنبع بالتساوي بين المقاومات سواء كانت بالتسلسل أو بالتوازي. وإذا لم تكن المقاومات متماثلة في القيم الأومية، فإنّ القدرة لا تنقسم بالتساوي بينها.

وإذا أردنا حساب القدرة المبدّدة في أي مقاومة خاصة، في مثل هذه الحالة، يجب أن نحدّد إما التيار عبر المقاومة المنفردة أو الفولطية المطبقة عليها ومن ثم استعمال علاقة قدرة التيار المستمر المناسبة.

 

المقاومات بالتسلسل – بالتوازي

يمكننا توصيل مجموعة مقاومات متساوية القيمة الأومية مع بعضها وفق مجموعات بالتوازي لمكونات بالتسلسل أو وفق مجموعات بالتسلسل لمكوّنات بالتوازي، نسمّي مثل هذه الدارات شبكات مقاومة بالتسلسل والتوازي.

وعندما نجمع عدداً من المقاومات المتماثلة مع بعضها بهذه الطريقة، يمكننا بشكلٍ ملحوظ زيادة قدرة التعامل مع القدرة الكلّية بالنسبة إلى المقاومة الوحيدة.

تساوي المقاومةُ الكلية لشبكات المقاومة تسلسل – توازي قيمةَ أي مقاومة منفردة إذا تحقّق معياران:

– تمتلك كلّ المقاومات نفس القيمة الأومية،

– تشكّل المقاومات مصفوفة n x n (n عمود وn صف)

 

تمثّل المصفوفة n x n شبكة عناصر متناظرة بحيث إنه إذا كان n يساوي عدداً صحيحاً ما فإن الدارة تمتلك n مجموعة مكونات متصلة بالتوازي لـ n مكون متصل بالتسلسل (الشكل 1-5أ) أو أيضاً n مجموعة متصلة بالتسلسل لـ n مكوّن متصل بالتوازي (الشكل 1-5 ب).

وعلى الرغم من الاختلاف الهندسي بين هذين الترتيبين، فإنّهما يعطيان عملياً نفس النتائج، وفي كلتا الحالتين المبينتين هنا، يكون n=3 ويكون لدينا مصفوفة 3 x 3.

ينشئ المهندسون والفنيون أحياناً مصفوفات n x n للحصول على عناصر مقاومة ذات مقدرة كبيرة على التعامل مع القدرة، وفي مثل هذه الدارة، يجب أن تمتلك كلّ المقاومات نفس معدل تبديد القدرة.

وفي هذه الحالة، يؤدّي تجميع n x n مقاومة إلى n2 مرّة قدرة تبديد القدرة لمقاومة وحيدة. على سبيل المثال، يمكن لمصفوفة 3 x 3 مقاومة ذات 2-W بالتسلسل – توازي أن تؤدّي إلى 32 x 2= 18 W، كما يمكن لشبكة 10 x 10 مقاومة ذات 1-W أن تبدّد 102 x 1= 100 W.

 

فكرة مفيدة: يمكن لشبكات تسلسل – توازي غير متناظرة من مقاومات متماثلة أن تزيد قدرة التعامل مع القدرة أكثر من المقاومة الوحيدة. لكنه في حالة من هذا النوع، تختلف المقاومة الكلّية في مصفوفة 5 x 7 أو مصفوفة 8 x 3 على سبيل المثال عن قيمة أي مقاومة منفردة.

ومع ذلك، تُضرَب قدرة التعامل مع القدرة بالعدد الكلي للمقاومات سواء كانت الشبكة متناظرة أم غير متناظرة شريطة أن تمتلك كلّ المقاومات نفس المقاومة ونفس قدرة التعامل مع القدرة.

مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أصبح العدو القديم حليفًا .. استخدام الفيروسات في علاج السرطان
. خالد صنبر، د. معتصم البارودي، د. نبيل أحمد باحثون في مجال الأمراض والفيروسات بكلية الطب في هيوستن، الولايات المتحدة
على الرغم من كونها أكثر الكائنات بساطًة فإن الفيروسات أتقنت عملية التطور بصورة مذهلة؛ فقد أتاح استغلال تلك المخلوقات الدقيقة لمخلوقات أكثر تعقيدًا، لحاجتها إلى التكوينات الخلوية، قدرة كبيرة لها على اجتياز العقبات التطورية. ففي جينومنا الخاص، اتخذت الفيروسات مخبئًا لإحدى أكثر الرحلات نجاحًا عبر الزمن، إذ يعتقد أن نحو %10 من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪قصة الفيروسات .. 3 رواد أسهموا في اكتشافاتها المذهلة
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الوريات المتحدة
يعتبر أواخر القرن التاسع عشر العصر الذهبي لعلم الميكروبيولوجيا علم الأحياء المجهرية، إذ شهد اكتشافات كثيرة عن بعض أنواع المكروبات، وتحديدا البكتيريا والفطريات. وأدت هذه الاكتشافات إلى تكوين نظرية شمولية عن الميكروبات، تعرف بنظرية الجراثيم germ theory، التي بنيت على معلومات توفرت لدى العلماء في ذلك الوقت. افترضت هذه النظرية توفر بعض الخصائص في أي مسبب ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المادة السلبية.. أسرع من إيقاع الضوء والزمن
.أحمد مغربي طبيب ومترجم وكاتب متخصص بالموضوعات العلمية، لبنان
هل يمكن السفر بأسرع من الضوء؟ إذا كان إيقاع الزمن يسير بسرعة الضوء، وفق نظرية آينشتاين عن النسبية، ألا يكون التحرك بسرعة الضوء أو أكثر سفراً في الزمن أيضاً؟ أليس بموجب معادلة آينشتاين الشهيرة عن المادة والطاقة E=a.mc2 تتبدد المادة وتتحوّل إلى طاقة صرفة عندما تصل إلى التحرّك بسرعة الضوء، فكيف يمكن التنقل أسرع من الضوء من دون حدوث ذلك؟
 يألف عُشاق السينما أفلاماً عن آلة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪جسور مدينة كونيجسبيرغ: لغز أثمر ولادة فرع رياضياتي جديد
أحمد محمد جواد الحكيم باحث وأكاديمي في علم الرياضيات
تتسم معظم الألغاز التي يتناقلها الناس عادة بالبساطة، وتسعى إلى تحقيق المتعة والتسلية والترفيه واختبار القدرات العقلية للفرد، من خلال التحدي والإثارة. لكن مع بساطة هذه الألغاز فقد استحوذ قسم منها على اهتمام بعض علماء الرياضيات، الذين احتاجوا من أجل حلها إلى نهج جديد من التفكير العقلي يعتمد كثيراً على الحدس وقوة التمثيل البياني لهذه الألغاز، بدلا من الطريقة الاستنتاجية المنطقية.
ومن ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪قصة الفيروسات .. 3 رواد أسهموا في اكتشافاتها المذهلة
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الوريات المتحدة
يعتبر أواخر القرن التاسع عشر العصر الذهبي لعلم الميكروبيولوجيا علم الأحياء المجهرية، إذ شهد اكتشافات كثيرة عن بعض أنواع المكروبات، وتحديدا البكتيريا والفطريات. وأدت هذه الاكتشافات إلى تكوين نظرية شمولية عن الميكروبات، تعرف بنظرية الجراثيم germ theory، التي بنيت على معلومات توفرت لدى العلماء في ذلك الوقت. افترضت هذه النظرية توفر بعض الخصائص في أي مسبب ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪فيروس كورونا المستجد .. ماهية الفيروسات والمتلازمات التنفسية
حمد عبد الحميد إعلامي وكاتب، الكويت
لا يزال العالم منشغلا منذ بداية العالم الحالي بالتطورات المرتبطة بانتشار فيروس كورونا، والإصابات التي يحدثها، والوفيات الناجمة عنه، والآثار الاقتصادية السلبية، والتداعيات الكارثية التي يمكن أن يخلفها على جميع المجالات في حال استمراره مدة طويلة من دون التوصل إلى علاج مناسب له. ومنذ الإعلان عن خطورة الفيروس، واحتمال تحوله إلى وباء عالمي، سارعت جهات عدة، في مقدمتها منظمة الصحة العالمية، إلى نشر الإجراءات ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الحوسبة الحديثة .. كيف تقود المعركة ضد فيروس كورونا المستجد؟
. محمد حلمي باحث في مجال المعلوماتية الحيوية، كندا
عانت البشرية على مدار قرون هجمات متتالية من أوبئة حصدت ملايين الأرواح، لكن في العصر الحديث تسلحت البشرية بمجموعة من الأسلحة استطاعت من خلالها مواجهتها والتغلب عليها. وفي ما مضى كان انتشار الأمراض البكتيرية، كالطاعون والكوليرا والدفتريا، كافياً لتحول المرض إلى جائحة، وكانت المضادات الحيوية هي السلاح الذي حسم المعركة لصالح البشرية. أما الأمراض الفيروسية الفتاكة، كالجدري وشلل الأطفال ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪فيروس كورونا المستجد .. كيف نشأ، وكيف سينتهي؟
. عبدالله القيسي باحث في علم الفيروسات،السعودية
مضى أكثر من شهرين على الإعلان عن اكتشاف أولى الحالات المصابة بفيروس كورونا المستجد المسبب لمرض كوفيد - 19 COVID-19 في مدينة ووهان الصينية. وخلال هذه المدة انتشر الفيروس بسرعة هائلة ليصل إلى أكثر من 140 دولة، وتسبب في إصابة أكثر من 300 ألف شخص، ووفاة أكثر من 30 ألفًا آخرين. ولم تتوقف أضرار ذلك الفيروس عند هذا العدد الكبير من الإصابات والوفيات، بل كانت له آثار سلبية على معظم مجالات الحياة. فما ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الفيروسات والزهايمر .. أي دور للعدوى الفيروسية في حدوث المرض الخطير؟
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات بمعهد ماساتشوستس للتقانة MIT الولايات المتحدة
يحتل المخ مكانة خاصة بين أعضاء الجسم؛ فمن خلال شبكة معقدة من الأعصاب يقود أوركسترا رائعة تعزفها كل خلجة من خلجات أجسادنا في كل جزء بسيط من الثانية. ومن خلال قدرات المخ الفائقة على تلقي المعلومات وتحليلها وتخزينها نتمكن من رؤية العالم من حولنا وتكوين خبرات ومهارات تسهم في تشكيل هوياتنا. ولكن ما نراه كل يوم يذهب ويأتي، ولا يبقى منه إلا ما حوته ذاكرتنا. فما نحن ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪ساعي البريد الفيروسي والعلاج الجيني .. آمال كبيرة لعلاجات واعدة
. باسل طارق عساف اختصاصي في علم الأمراض المقارن، و باحث رئيسي في شركة فايزر للأبحاث و تطوير الأدوية الولايات المتحدة
يعد فك الشيفرة الوراثية وتحليل التسلسل الجيني للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين DNA للإنسان من أهم الإنجازات الطبية في القرن الحادي والعشرين. وكان لذلك الإنجاز أثر بالغ في تقدم علوم الطب الجيني ومعرفة عدد كبير من الطفرات الجينية المسببة لعدة أمراض جينية لم يكن يُعرف سببها حتى ذلك الاكتشاف، كأمراض الهيموفيليا الناعور أو ... (قراءة المقال)

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق