تعتبر الدائرة الكهربائية مسار أو خط يتم من خلاله تدفق التيار الكهربائي، وتتكون الدائرة الكهربائية من جهاز يعطي الطاقة للجسيمات المشحونة التي تشكل التيار، مثل المولد والبطارية. من الممكن أن يتم إغلاق هذا المسار من كلتا طرفيه مما يجعله حلقة (ولهذا نطلق عليها اسم الدائرة الكهربائية) حيث تسمح الدائرة المغلقة بتدفق التيار الكهربائي، بينما إذا كانت الدائرة مفتوحة (حيث يتم قطع تدفق الإلكترون بسبب كسر المسار) فلا تسمح بتدفق التيار الكهربائي ضمن الدارة، أهم الأمثلة الشائعة عن الأجهزة التي تستخدم التيار: المحركات الكهربائية أو المصابيح  أوخطوط النقل أو أجهزة الكمبيوتر، وأسلاك التوصيل.

من المهم معرفة أن الدائرة يمكن أن تحتوي على أكثر من المكونات الأساسية ضمن الرسم التخطيطي حيث يمكن أن تحتوي على مصباحين أو بطاريتين أو أكثر، كما يوجد عدة رموز أساسية تتواجد بشكل دائم في مخططات الدائرة، أهمها هذه الرموز الموجودة في الصورة:

الدائرة الكهربية

من المهم جدًا معرفة الأجزاء الأساسية لدائرة بسيطة والرموز التي تتعلق بها، حيث تحتوي الدائرة البسيطة على عناصر كهربائية مثل الوصلات والمفاتيح والبطاريات، وسنتعرف على وظيفة كل جزء فيها:

  • الوصلات: تصنع عادة من الأسلاك النحاسية بدون وجود عزل، حيث تعتبر الوصلات المسار الذي تتدفق من خلاله الكهرباء، وتقوم قطعة صغيرة من السلك بتوصيل التيار من مصدر الطاقة (الخلية) مع الحمولات، وتقوم قطعة أخرى بربط هذه الحمولات مع مصدر الطاقة.
  • المفتاح: هو عبارة عن فتحة صغيرة في الوصلات حيث يمكن إغلاق الدائرة أو فتحها من خلالها، فعندما يتم إغلاق المفتاح يتم إغلاق الدائرة وتوقف تتدفق الكهرباء.
  • المقاومة: عبارة عن مصباح كهربائي صغير أو جرس يضيء عند تشغيل الدائرة، وهو مؤشر يدل على مرور التيار الكهربائي خلال الدائرة.

أشهر الأمثلة على الدوائر الكهربائية هو الراديو، حيث يحتوي على شبكة من الترانزستورات والمحولات والمكثقات والأسلاك وغيرها من الإلكترونيات المتجمعة ضمن هذا الجهاز.
أهم القوانين الأساسية التي تشرح رياضيًا أداء الدوائر الكهربائية هي قانون أوم وقواعد كيرشوف، كما يتم تصنيف الدوائر الكهربائية بعدة طرق: إدارة التيار المباشر التي تحمل التيار الذي يتدفق في اتجاه واحد فقط.
التيار التناوب: حيث يتحرك التيار في الدائرة بشكل نبضات تتدفق ذهابا وإيابا عدة مرات في الثانية الواحدة، كما هو الحال في معظم الدوائر المنزلية.
يتم وصل الدوائر الكهربائية بسلسلتين:

  • وصل على التسلسل: وتسمى دائرة متسلسلةEncyclopædia Britannica، Inc.
  • وصل على التوازي: تسمى دائرة موازية Encyclopædia Britannica، Inc.

تتكون الدائرة الكهربائية التي تنتج من خلال الجمع بين البطارية والمصابيح والأسلاك من جزأين أساسيين هما: الدائرة الداخلية والدائرة الخارجية، ويعتبر الجزء الدائري الذي يحتوي على الخلايا الكهروكيميائية للبطارية هو الدائرة الداخلية، بينما الجزء الآخر حيث تتحرك الشحنة خارج حزمة البطارية من خلال الأسلاك ومصباح الإضاءة فيدعى بالدائرة الخارجية.

أكمل القراءة

الدائرة الكهربية (Electrical circuit) أو الدائرة الكهربائية هي حلقة مُغلقة مؤلَّفة من عدّة مكوّنات تضمَن تدفّق الشحنات داخلها بشكل متواصل ومستمر وبالتالي تولّد التيار الكهربائي داخلها، من الجدير بالذكر أنّ الدائرة الكهربائية ممكن أن تكون على شكل مسار خطّي أو خط غير حلقي.

وتتكوّن الدائرة الكهربية بشكل رئيسي، من:

  • الموصل (The Conductor)، وهو في غالب الأحيان عبارة عن أسلاك أو أي جهاز يُؤمّن وصل جميع أجزاء الدارة بعضها ببعض وبالتالي يؤمّن وصول التيار الكهربائي إلى جميع أجزاء الدارة، ولهذا الجزء من الدارة أهمية كبيرة في عملها فأي انقطاع أو خلل يصيبه يؤدي إلى توقّف تدفّق الالكترونات وبالتالي انقطاع التيار عن الدارة بأكملها وتوقّف عملها.
  • مصدر الطاقة (The Energy Source)، ويشكّل مصدر طاقة الجهد في الدائرة الكهربائية القوّة الدافعة للإلكترونات داخل الأسلاك وبالتالي توليد التيار الكهربائي لتنشيط الدائرة ووصلها كهربائيًا، وتستطيع أن ترى مصادر الطاقة في الدارة الكهربائية بأشكال مختلفة، مثل الأنواع المتعدّدة للبطاريات والتي قد تُستخدَم للتلفاز أو المصابيح أو الحواسيب وموّلدات التيار المتردّد وغيرها، بحيث يُختار مصدر الطاقة المناسِب بحسب الجهد الواجب تطبيقه على الدارة لتنفيذ عمل معيّن.
  • المفتاح (The Switch)، بواسطته تستطيع التحكم بإغلاق وفتح الدارة لكهربائية مما يعني التحكّم بتدفّق التيار الكهربائي المار داخلها، وبكون هذا الجزء من الدارة الكهربائية خارجيًا في أغلب الأحيان أي مرئي للعين المجرّدة فقد تجد هذا المفتاح على هيئة أزرار على الجدران أو مفاتيح ضغط أو تبديل أو غيرها.

ويؤمّن هذا المفتاح للدارة نوعين من الاتصال:

  1. اتصال مستمر بالتيار الكهربائي، وهذا ما يُستخدَم في أغلب مفاتيح وأزرار الإنارة ليؤمن تدفّق مستمر وثابت للإلكترونيات بمعنى عملي أكثر عندما تضغط على أحد أزرار الإنارة في منزلك، يبقى الضوء متوهّج حتى عندما ترفَع يدك عن المفتاح ولا ينقطع التيار عنه إلا بإعادة الضغط على المفتاح وإغلاقه يدويًا – في حال عدم قطع التيار الكهربائي العام في المنزل أو المدينة-.
  2. اتصال عابر للتيار الكهربائي، وفي هذه الحالة تتدفّق الالكترونات داخل الدارة الكهربائية عند الضغط على المفتاح فقط ويتوقّف هذا التدفق مباشرةً عند إزالة الضغط عن المفتاح، وعادةً ترى هذا النوع من المفاتيح في الآلات والمعدَات المُستخدَمة في المجال الصناعي المهني أو الحِرَفي.
  • الحِمل (The Load وهو غالبًا من الأجزاء الخارجية للدارة الكهربائية، فهو القطعة أو الجهاز الذي صُمّمت من أجله هذه الدارة الكهربائية بجميع مكوّناتها وأجزائها، مثل مصابيح الإنارة والتلفاز والحاسوب والمحرّك وغيرها من الأجهزة الكهربائية.

لاحِظ مثلًا هذه الدائرة الكهربية البسيطة المؤلّفة من بطارية وسلك ومفتاح ومصباح.الدائرة الكهربية

وبالطبع يوجد دارات كهربائية أكثر تعقيدًا من هذه الدارة وبالتالي يجب أن تحتوي على مكوّنات وأجهزة أضخم إلى جانب المكوّنات السابقة مثل الترانزستور والمفصلات والبوابات والعدادات، لذلك عندما تعمل على تكوين دارة ما يجب عليك دراستها مليًّا لاختيار مكوّناتها بشكل مُناسِب.

وفي نهاية هذه الإجابة وبما أنّنا علمنا ما هي الدارة أو الدائرة الكهربائية، فالآن سأذكر لك بعضًا من المعلومات السريعة عنها:

  1. عندما يُقال الدارة الكهربائية مفتوحة، يُقصَد بأنّه لا يمر تيار كهربائي فيها وبالتالي لا تحوي أي نوع من أنواع الطاقات الكهربائية لتعمل.
  2. عندما يقال الدارة الكهربائية مغلقة، أي يمر في التيار كهربائي نت اللبوس الموجِب إلى اللبوس السالب وبالتالي فإنّ الدارة في حالة نشِطة.
  3. من أهم المخاطِر التي قد تسبّبها الدارات الكهربائية هي الحرائق، وهنا يجب الحذر ففي هذا النوع من الحرائق تحديدًا لا يجب إطفائه بالماء بل يوجد مطافِئ خاصّة يجب اقتنائها في كل منزل أو مكتب.
  4. عليكَ التعامل مع مصدر الطاقة أي البطارية أو مولّدات التيار بحذر بالغ، ولا تحاوِل أبدًا أن تصل طرفيها -أي تولّد داخلها التيار الكهربائي- دون وصلَها مباشرةً بحمولة كالمصابيح مثلًا، تفاديًا لخط الانفجار أو التسمّم الذي قد ينجم نتيجة التفاعل السريع للمواد الكيميائية الموجودة داخل هذه المصادر.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الدائرة الكهربية"؟