سلسلة المصابيح: طريق واحد لكل المصابيح

كيف تلعب سلسلة المصابيح

1. اختر اختبارًا واقرأ في البطاقة المصابيح والمصدر.
2. اجمع المقاومات، وأوجد التيار الوحيد بـ ⁦I = V ÷ R⁩ وجهد كل مصباح بـ ⁦V = I·R⁩.
3. اكتب توقعك واضغط ابدأ. يرتفع المصدر ويضيء كل مصباح بحسب قدرته.
4. قارن الأميتر والفولتميتر والأعمدة بتوقعك البرتقالي.

دوائر التوالي

في دائرة التوالي تقع المكونات واحدًا بعد الآخر على طريق واحد، فكل شحنة تخرج من المصدر تمر في كل منها: التيار هو نفسه في كل مكان من الدائرة. كل مصباح يعوق الشحنة، فتُجمع المقاومات، ⁦R = R₁ + R₂ + …⁩، وإضافة مصباح تقلل التيار دائمًا وتُخفت كل المصابيح. يتوزع جهد المصدر: يأخذ كل مصباح ⁦V = I·R⁩، نصيبًا يتناسب مع مقاومته، ومجموع الأنصبة يساوي جهد المصدر. لهذا يمكن لمصابيح زينة منخفضة الجهد أن تعمل على شبكة الكهرباء إذا وُصل عدد كافٍ منها على التوالي. وللطريق الواحد عيب: إذا احترق مصباح أو فُكّ، انقطعت الدائرة وانطفأت المصابيح كلها.

نموذج تعليمي مركّز

مقاومات المصابيح ثابتة (مقاومة الفتيل الحقيقي تزداد حين يسخن)، والأسلاك وأجهزة القياس مثالية، ويستقر التيار فورًا. يرتفع المصدر بانتظام من ⁦0⁩ إلى جهده خلال ⁦2 s⁩ ويبقى ⁦1 s⁩. يتبع التوهج قدرة كل مصباح على مقياس ثابت: توهج كامل عند ⁦16 W⁩ لمصابيح ⁦4 Ω⁩ و⁦2–5 Ω⁩، وعند ⁦0.5 W (2.5 V⁩، ⁦0.2 A⁩، ⁦12.5 Ω⁩) لمصباح الزينة. يحترق مصباح الزينة لحظة تجاوز جهده ⁦2.5 V⁩ (الجهد ضمن ⁦0.05⁩٪ يُعد صمودًا). تتحرك نقاط الإلكترونات بسرعة تتبع التيار، لا بسرعة الانجراف الحقيقية. الإجابات ضمن ⁦2⁩٪ صحيحة؛ ومصابيح الزينة تتطلب أقل عدد صحيح بالضبط.