Fislab
الرئيسية / التجارب / سلسلة مقاومات على التوالي (V–I)

💡 سلسلة مقاومات على التوالي (V–I)

A Chain of Resistors in Series (V–I)
⏱️ 25 دقيقة 📂 الكهرباء 🎯 مستوى متوسط

🎯 نواتج التعلم

🎯 Learning Outcomes

بعد هذه التجربة ستكون قادرًا على أن:

After this experiment you will be able to:

  1. تركّب سلسلة من المقاومات على التوالي وتقيس \(V\) و\(I\) لكل مقاومة وللمجموعة.Build a chain of resistors in series and measure \(V\) and \(I\) for each resistor and for the whole group.
  2. ترسم خطوط \(V\)–\(I\) وتستنتج المقاومة من الميل.Plot \(V\)–\(I\) lines and deduce the resistance from the slope.
  3. تثبت أن ميل خط المجموعة يساوي مجموع ميول المقاومات: \(R_{eq}=\sum R\).Show that the slope of the group line equals the sum of the resistors’ slopes: \(R_{eq}=\sum R\).

🎬 شاهد الفيديو

🎬 Watch the Video


🔗 سلسلة المقاومات

🔗 A Chain of Resistors

إذا وُصلت عدة مقاومات واحدة بعد الأخرى فهي على التوالي، ويمر فيها كلها التيار نفسه \(I\). ولكل مقاومة خط \(V\)–\(I\) مستقيم ميله \(R_i\). عند أي تيار يكون فرق جهد المجموعة مجموع فروق الجهد، لذلك ميل خط المجموعة هو مجموع الميول.

If several resistors are connected one after another they are in series and the same current \(I\) passes through all of them. Each resistor has a straight \(V\)–\(I\) line whose slope is \(R_i\). At any current the voltage of the group is the sum of the voltages so the slope of the group line is the sum of the slopes.

📘 القوانين

📘 The laws

\[V_i=IR_i\qquad V=V_1+V_2+\cdots=I\,(R_1+R_2+\cdots)\]

\[R_{eq}=\dfrac{V}{I}=R_1+R_2+R_3+\cdots\qquad \text{ميل الخط }V\text{–}I=R\]

💡 ملاحظات

💡 Notes

🧪 تجربة 1: سلسلة المقاومات ورسم V–I

🧪 Experiment 1: The chain of resistors and the V–I graph

1) اسحب مقاومات من الصندوق إلى مواضع السلسلة الأربعة (الموضع الفارغ سلك). 2) أغلق المفتاح وغيّر جهد البطارية. 3) اضغط «سجّل قراءة» عدة مرات بجهود مختلفة: تظهر نقاط \(V\)–\(I\) لكل مقاومة وللمجموعة. 4) اضغط «ارسم الخطوط» لتحصل على ميل كل خط، وقارن ميل المجموعة بمجموع الميول. (لا شيء يتحرك من تلقاء نفسه.)

1) Drag resistors from the tray to the four positions of the chain (an empty position is a wire). 2) Close the switch and change the battery voltage. 3) Press “Record reading” several times at different voltages: \(V\)–\(I\) points appear for each resistor and for the group. 4) Press “Draw the lines” to get each line’s slope and compare the group slope with the sum of the slopes. (Nothing moves by itself.)

6
—
20
\(R_{eq}\) (Ω)\(R_{eq}\) (Ω)—
التيار \(I\) (A)Current \(I\) (A)—
عدد القراءاتReadings—

🧪 تجربة 2: حاسبة: سلسلة مقاومات

🧪 Experiment 2: Calculator: a chain of resistors

مسألة جديدة في كل مرة. احسب \(R_{eq}\) والتيار وفرق الجهد على المقاومة الثانية.

A new problem every time. Calculate \(R_{eq}\), the current and the voltage across the second resistor.


✍️ أمثلة محلولة

✍️ Worked Examples

❓ مثال 1Example 1

ثلاث مقاومات \(10\ \Omega\) و\(20\ \Omega\) و\(30\ \Omega\) على التوالي مع \(12\ \mathrm{V}\). احسب \(I\) وفرق الجهد على كل منها.

Three resistors \(10\ \Omega\), \(20\ \Omega\) and \(30\ \Omega\) in series with \(12\ \mathrm{V}\). Find \(I\) and the voltage across each.

الحل
\(R_{eq}=60\ \Omega,\quad I=\dfrac{12}{60}=0.2\ \mathrm{A}\)
\(V_1=2\ \mathrm{V},\ V_2=4\ \mathrm{V},\ V_3=6\ \mathrm{V}\)
✅ \(I=0.2\ \mathrm{A}\)
Solution
\(R_{eq}=60\ \Omega,\quad I=\dfrac{12}{60}=0.2\ \mathrm{A}\)
\(V_1=2\ \mathrm{V},\ V_2=4\ \mathrm{V},\ V_3=6\ \mathrm{V}\)
✅ \(I=0.2\ \mathrm{A}\)
❓ مثال 2Example 2

خط \(V\)–\(I\) لمجموعة مقاومات على التوالي يمر بالنقطة \((0.3\ \mathrm{A},\ 12\ \mathrm{V})\). احسب \(R_{eq}\).

The \(V\)–\(I\) line of a series group passes through \((0.3\ \mathrm{A},\ 12\ \mathrm{V})\). Find \(R_{eq}\).

الحل
\(R_{eq}=\dfrac{12}{0.3}=40\ \Omega\)
✅ \(40\ \Omega\)
Solution
\(R_{eq}=\dfrac{12}{0.3}=40\ \Omega\)
✅ \(40\ \Omega\)
❓ مثال 3Example 3

مقاومتان في السلسلة ميل خطيهما \(15\ \Omega\) و\(25\ \Omega\). ما ميل خط المجموعة؟

Two resistors in a chain have line slopes of \(15\ \Omega\) and \(25\ \Omega\). What is the slope of the group line?

الحل
\(R_{eq}=15+25=40\ \Omega\)
✅ \(40\ \Omega\)
Solution
\(R_{eq}=15+25=40\ \Omega\)
✅ \(40\ \Omega\)
❓ مثال 4Example 4

سلسلة \(R_1=8\ \Omega\) و\(R_2=12\ \Omega\) تمر فيها \(0.5\ \mathrm{A}\). احسب جهد البطارية.

A chain \(R_1=8\ \Omega\) and \(R_2=12\ \Omega\) carries \(0.5\ \mathrm{A}\). Find the battery voltage.

الحل
\(V=I(R_1+R_2)=0.5\times20=10\ \mathrm{V}\)
✅ \(10\ \mathrm{V}\)
Solution
\(V=I(R_1+R_2)=0.5\times20=10\ \mathrm{V}\)
✅ \(10\ \mathrm{V}\)
⭐ 1

ميل خط \(V\)–\(I\) لسلسلة مقاومات يساوي:

The slope of the \(V\)–\(I\) line of a chain of resistors equals:

Aمقلوب مجموعهاthe inverse of their sum
Bمجموع المقاوماتthe sum of the resistances
Cأكبر مقاومة فقطonly the largest resistance
Dمتوسطهاtheir average
الحل
\(R_{eq}=\sum R\)
✅ مجموع المقاومات.
Solution
\(R_{eq}=\sum R\)
✅ the sum of the resistances.
⭐ 2

أي خط أشد ميلًا؟

Which line is steepest?

Aخط أصغر مقاومةthe smallest resistor’s line
Bكلها متساويةall are equal
Cخط البطاريةthe battery line
Dخط المجموعةthe group line
الحل
\(R_{eq}\) أكبر من كل \(R_i\).
✅ خط المجموعة.
Solution
\(R_{eq}\) is greater than every \(R_i\).
✅ the group line.
⭐ 3

عند تيار ثابت يكون فرق الجهد الأكبر على:

At a constant current the largest voltage is across:

Aالمقاومة الأكبرthe largest resistor
Bالمقاومة الأصغرthe smallest resistor
Cكلها متساويةall equally
Dالبطارية فقطthe battery only
الحل
\(V=IR\)
✅ المقاومة الأكبر.
Solution
\(V=IR\)
✅ the largest resistor.
⭐ 4

إذا أضفنا مقاومة إلى السلسلة مع ثبات الجهد فإن التيار:

If a resistor is added to the chain at a constant voltage the current:

Aيزيدincreases
Bلا يتغيرdoes not change
Cينقصdecreases
Dيتضاعفdoubles
الحل
\(I=V/R_{eq}\)
✅ ينقص.
Solution
\(I=V/R_{eq}\)
✅ decreases.

📚 ملخص

📚 Summary

الكميةQuantityالقانونLaw
التيارCurrentثابت في كل المقاوماتthe same in all
فرق الجهد الكليTotal voltage\(V=\sum V_i\)\(V=\sum V_i\)
المقاومة المكافئةEquivalent resistance\(R_{eq}=\sum R_i\)\(R_{eq}=\sum R_i\)

⚠️ أخطاء شائعة

⚠️ Common mistakes