05 توصيل الأعمدة الكهربية
يوفر العمود الواحد قوة دافعة محدودة قد لا تكفي لتشغيل بعض الأجهزة؛ لذا توصل عدة أعمدة معًا وتسمى بطارية.
- 1) على التوالي: القطب الموجب لعمود يتصل بالقطب السالب للعمود التالي، وهكذا.
- القوة الدافعة الكلية = مجموع القوى الدافعة للأعمدة \[\begin{gathered}(\varepsilon = \varepsilon _{1} + \varepsilon _{2} + ...)\end{gathered}\].
- تزداد إضاءة المصباح.
- 2) على التوازي: تُوصَّل جميع الأقطاب الموجبة معًا وجميع الأقطاب السالبة معًا.
- القوة الدافعة الكلية = القوة الدافعة للعمود الواحد (للأعمدة المتماثلة).
- نتيجة التجربة (3 مصابيح متماثلة وأعمدة 1.5 V): إضاءة المصباح في التوصيل على التوالي لعمودين أو أكثر أشد من إضاءته مع عمود واحد، وقراءة الفولتميتر أكبر؛
- أما في التوصيل على التوازي فتبقى الإضاءة وقراءة الفولتميتر كما مع عمود واحد (لكن تدوم البطارية أطول).
تطبيقات:
- الكشاف اليدوي: الأعمدة على التوالي للحصول على قوة دافعة كبيرة.
- الشاحن المتنقل: خلايا على التوازي، فيشحن الهاتف عدة مرات دون زيادة في الجهد الخارج.
✍️ أمثلة محلولة
مثال محلول (6): خمسة أعمدة متماثلة قوة كل منها 1.5 V وُصلت على التوالي. احسب القوة الدافعة الكلية. الحل: 5 × 1.5 = 7.5 V.
- مثال محلول (7): دائرة بها 3 أعمدة متماثلة على التوالي قوة كل منها 3 V.
- احسب فرق الجهد بين طرفي المصباح (بإهمال المقاومة الداخلية).
- الحل: فرق الجهد = القوة الدافعة الكلية = 3 × 3 = 9 V.
- مثال محلول (8): أربعة أعمدة متماثلة قوتها الدافعة الكلية 6 V عند توصيلها على التوالي.
- ما القوة الدافعة عند توصيلها جميعًا على التوازي؟
- الحل: قوة العمود الواحد = \[\begin{gathered}6 \div 4 = 1.5 V\end{gathered}\] ؛
- على التوازي تبقى 1.5 V.