مكونات الدائرة الكهربائية البسيطة
مكونات الدائرة الكهربائية
مكونات الدائرة الكهربائية
مكونات الدائرة الكهربائية هي عبارة عن مسار ينقل التيار الكهربائي،
حيث تحتوي الدائرة الكهربائية على عنصر يولد الطاقة للأجسام المشحونة التي تعبر عن التيار؛
كالمولد أو يمكن استخدام بطارية، وكذلك الأجهزة التي تحتاج لوجود التيار مثل المحركات الكهربائية،
والمصابيح، وتعمل الدائرة الكهربائية بناءً على قانونين أساسيين؛ الأول قانون أوم، والثاني قانون قواعد كيرشوف،
وتعتبر كافة الأشياء التي تحيط في الإنسان ويمكن توصيلها بالكهرباء هي عبارة عن الدائرة الكهربائية،
وكذلك الأشياء التي تحتوي على بطاريات، وبالتالي يمكن القول بأن الدائرة الكهربائية هي مجموعة من العناصر الكهربائية التي تتصل مع بعضها البعض،
من خلال حلقة كهربائية مع وجود مصدر طاقة، الأمر الذي يتيح للتيار الكهربائي أن يمر من خلالها، ويعتبر الاستخدام الكبير لها هو أحد أسباب التقدم البشري الكبير.
مكونات الدائرة الكهربائية
مكونات الدارة الكهربائية البسيطة
البطارية الكهربائية
تعتبر البطارية هي المولد الكهربائي في الدارة،
وتحتوي على قطبان أحدهما موجب، والآخر سالب، وتعمل البطارية في الدائرة الكهربائية على دفع التيار الكهربائي خلال الأسلاك،
وعند تمثيل الدارة بالرسم والرموز؛ يتم تمثيل البطارية من خلال خطين مخلفا الطول، الأول طويل ويحمل الإشارة الموجبة، والثاني قصير ويحمل الإشارة السالبة.
المصباح
يعتبر المصباح الجزء الذي يستقبل التيار الكهربائي في الدارة،
وهو الذي يضئ ويتوهج في الحالة التي يتم فيها إغلاق الدائرة الكهربائية بشكل كامل،
وعند رسم الدارة بالرموز، تُعطى البطارية رمز دائرة يحتوي على إشارة ×.
الأسلاك الكهربائية
يتم استخدام الأسلاك الموصلة للتيار الكهربائي،
والتي يتم في العادة صناعتها من المواد الموصلة للتيار الكهربائي،
مثل النحاس والألمنيوم من الداخل،
أما من الخارج فهي تغطى بمواد عازلة للكهرباء،
وفي العادة تكون مادة بلاستيكية،
وتعتبر المواد التي توصل التيار الكهربائي من المواد ذات المقاومة القليلة أو الضعيفة،
وبالتالي فهي تسمح بمرور التيار الكهربائي من خلالها بكل سهولة، ويتم استخدامها لربط أجزاء الدارة الكهربائية ببعضها البعض،
وتعتبر الوسيلة الوحيدة التي يمر من خلالها التيار من البطارية لباقي أجزاء الدارة الكهربائية، وعند تمثيل الدارة بالرسم يتم إعطائها رمز الخط المستقيم.
مكونات الدائرة الكهربائية
المفتاح
يعتبر المفتاح من المكونات الثانوية في الدائرة الكهربائية، وفي العادة يتم استخدامه لفتح وإغلاق الدارة؛
أي أنه يستخدم للتحكم في الدارة الكهربائية، وعند تمثيل الدارة بالرموز يتم إعطائه رمز خط مائل مرفوع للأعلى.
مكونات الدائرة الكهربائية
أنواع الدائرة الكهربائية
دائرة كهربائية على التوازي
لالدائرة الكهربائية التي يتم توصيلها على التوازي العديد من المسارات التي يتم من خلالها تدفق التيار الكهربائي من نقطة إلى أخرى،
ويتم توصيل كافة عناصرها على مجموعة نقاط كهربائية مشتركة،
وفي العادة يتم توصيل المصادر الكهربائية، والمقاومات على مجموعتين من النقاط التي تشترك في التيار الكهربائي،
كما أن التيار الكهربائي في الدارة التي يتم توصيلها على التوازي يتدفق في العديد من الاتجاهات؛ إما بشكل أفقي أو بشكل عامودي،
وجميع العناصر في هذا النوع لها نفس الجهد الكهربائي، وأقطاب متماثلة، وتتكون الدارات التي يتم توصيلها على التوازي من العديد من الفروع،
الأمر الذي يتيح للتيار الكهربائي أن يتوزع، أما فيما يتعلق بجهد الطاقة، أو فرق الجهد فإنه متساوي لجميع مكونات الدارة مع اختلاف التيارات الكهربائية.
مكونات الدائرة الكهربائية
دائرة كهربائية على التوالي
إن الدائرة الكهربائية التي يتم توصيلها على التوالي لها مسار واحد يتدفق من خلاله التيار الكهربائي،
وتعتبر كمية الكهرباء في جميع العناصر المكونة لالدائرة متساوية؛
أي أن شدة التيار متساوية في جميع الأجزاء من الدارة، أما عن المقاومة للتيار الكهربائي فإنها تساوي مجموع كافة المقاومات الفردية،
وبالتالي يمكن القول بأنه كلما زادت المقاومات الفردية في الدارة التي تتصل على التوالي زادت الصعوبة في تدفق الإلكترونات.
مفهوم الدائرة الكهربائية يُمكن تعريف الدائرة الكهربائية على أنها حلقة مُغلقة تسري فيها الإلكترونات،
وفي الغالب تكون البطارية هي مصدر هذه الإلكترونات أو مصدر للتيار الكهربائي الذي يَسري في الدائرة،
ولن تسري بها الإلكترونات في حالة عدم إغلاق الدائرة بشكل كامل، ويتم الاستفادة من الدوائر الكهربائية بشكل عام للقيام بعمليات توليد الكهرباء، أو الحرارة، أو الطاقة الميكانيكية.
إذا كانت الدائرة الكهربائية من النوع البسيط فإنها تكون عبارة عن حلقة مُغلقة تَجمع ما بين بطارية واحدة أو أكثر،
بالإضافة إلى مُقاومة كهربائية واحدة أو أكثر، وتَربُط بينهم الأسلاك الكهربائية، ويتم تصنيف الدوائر الكهربائية البسيطة إلى دوائر كهربائية على التوالي أو دوائر كهربائية على التوازي،
مكونات الدائرة الكهربائية
حيث يُمكن قياس الكميات الفيزيائية التالية في هذه الدوائر الكهربائية:
التيار الكهربائي: يُرمَز له بالحرف آي (بالإنجليزية: I)، ويُقاس بوحدة الأمبير (بالإنجليزية: Amperes)، والتي يُرمَز لها بحرف A.
المُقاومة الكهربائية: يُرمَز لها بالحرف آر (بالإنجليزية: R)، وتُقاس بوحدة الأوم (بالإنجليزية: Ohms)، والتي يُرمَز لها بالرمز W.
فرق الجهد الكهربائي: يُرمَز لفرق الجهد الكهربائي بالحرف في
(بالإنجليزية: V)، ويُقاس بوحدة الفولت (بالإنجليزية: volts)، والتي يُرمَز لها بالحرف v.
مفهوم الدائرة الكهربائية على التوالي يُمكن تعريف الدائرة الكهربائية على التوالي بأنها الدائرة التي يوضَع بها جميع مكونات الدائرة بصف واحد،
أي أنه لا يوجد سوى مسار واحد لتدفُق الكهرباء، ويُمكن فهم وحِساب الدوائر الكهربائية على التوالي من خلال ما يلي:
التيار ذاته يتدفق عبر جميع مكونات الدائرة الكهربائية التي على التوالي:
حيث يكون التيار الكهربائي عند أي نقطة من النقاط في الدائرة الكهربائية على التوالي مُتساوي في القيمة مع جميع النقاط الأُخرى في نفس الدائرة،
مما يُساعد في حِساب بعض الكميات الفيزيائية باستخدام قانون أوم. المُقاومة الكُلية للدارة على التوالي تُساوي مجموع المُقاومات الموجودة في الدائرة:
لمعرفة قيمة التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية على التوالي،
يجب حِساب مجموع المُقاومات الموجودة في الدائرة،
والتي تُساوي المُقاومة الكُلية لهذه الدائرة.
الجهد الكهربائي المُطَبق على الدائرة الكهربائية على التوالي يُساوي مجموع الجهود المُطَبقة على هذه الدائرة:
مما يعني أنه لحِساب الجهد الكهربائي الكُلي في الدائرة يتم حِساب مجموع الجهود المُطَبقة من البطاريات أو أي مصدر آخر للجهد الكهربائي.
يتأثر الجهد الكهربائي للمُقاومة بحجم المُقاومة مباشرةً:
يتمثل ذلك بأنه كلما زاد حجم المُقاومة زاد استهلاكها للجهد الكهربائي، وبالتالي تنخفض كمية الجهد الكهربائي المار بالدائرة بعد مروره بالمقاومة بشكل أكبر.
إذا حصل أي فتح في الدائرة الكهربائية، فلن يسري أي تيار عبر هذه الدائرة الكهربائية الموصولة على التوالي:
على سبيل المثال عندما يتم توصيل مجموعة من المصابيح على التوالي،
وحدث أي عُطل بأي مصباح من هذه المصابيح فلن تعمل جميع المصابيح الأُخرى.
كيفية عمل دائرة كهربائية على التوالي تُعدّ عملية إنشاء دائرة كهربائية بسيطة على التوالي أمراً بسيطاً وسهلاً، وذلك بسبب سهولة الخطوات والمَعدات البسيطة المُتوفرة في المنازل.
مكونات الدائرة الكهربائية ويُمكن حَصر مكونات الدائرة الكهربائية بما يلي:
بطارية. مصباح كهربائي. حامل للمصباح الكهربائي. سلكان معزولان.
خطوات عمل الدائرة الكهربائية يُمكن اتباع الخُطوات التالية لعمل الدائرة الكهربائية على التوالي:
تَجميع الأدوات المطلوبة لعمل الدائرة. كَشف نهايات الأسلاك المعزولة بإزالة 2.5 سم من أطرافها.
توصيل الأسلاك مع البطارية، مع مراعاة أن الأسلاك ستقوم بتوصيل التيار الكهربائي من البطارية إلى المصباح الكهربائي،
حيث يجب توصيل نهاية سلك واحد مع المعدن الموجود في جانب البطارية، والسلك الآخر مع الجانب الآخر للبطارية.
ربط الطرف الآخر للسلك بالبُرغي المعدني الخاص بحامل البطارية، من خلال فك البرغي الخاص بحامل المصباح ثم لف أطراف الأسلاك على شكل حرف U
، ووضعها حول البرغي ثم شَد البُرغي ليتم توصيلها بشكل جيد.
التأكُد من توصيل الدائرة بالشكل الصحيح، فإذا كانت موصولة جيداً ستضيء المصابيح.
في حالة وجود أكثر من مصباح يمكن توصيل حامل مصباح آخر مع المصباح على نفس المستوى،
والربط بين طرفي حاملي المصباحين بسلكين ليكونا موصلين على التوالي.
الفرق بين التوالي والتوازي يتم توليد الكهرباء في الدائرة الكهربائية عن طريق نقل الإلكترونات من مكان إلى آخر في هذه الدائرة،
وفي الدائرة الموصولة على التوالي يتم استخدام مسار واحد فقط لنقل هذه الإلكترونات،
وبالتالي فإن وجود أي قطع أو خَلل في هذا المسار يؤدي إلى تعطيل تدفُق الكهرباء في الدائرة كاملة، أمّا في الدوائر الموصولة على التوازي،
فإن التيار الكهربائي يتدفَق عبر أكثر من مسار، مما يعني أنه إذا تواجد قطع أو خَلل في مسار ما فإنه لن يؤثر على المسارات الأخرى
مكونات الدائرة الكهربائية
مكونات الدائرة الكهربائية
يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.
صفحتنا علي الفيسبوك هنا.
حسابنا على تويتر هنا.
