مكونات الدارة الكهربائية

الدارة الكهربائية هي عبارة عن مسار مغلق يشكل شبكة من المكونات الكهربائية، بحيث تكون الإلكترونات قادرة على التدفق خلالها، ويُصنع هذا المسار من الأسلاك الكهربائية ويتم تشغيله بواسطة مصدر طاقة؛ مثل البطارية، وتحتوي الدارة الكهربائية على أربع أجزاء رئيسية، وهي كالآتي:[١][٢]

  • مصدر الطاقة: هو الجزء الذي يوفر الطاقة للدارة الكهربائية، ويتم اختياره اعتمادًا على متطلبات الجهد الكهربائي.
  • أسلاك التوصيل: تكون مصنوعة من النحاس أو الألمنيوم، وتقوم بنقل التيار الكهربائي بالكفاءة اللازمة، وتفقد الحد الأدنى من الطاقة أثناء عملية النقل.
  • الحِمل الكهربائي: هو الجهاز الذي يستهلك الطاقة بحيث يضيء عند تشغيله، مثل المصباح الكهربائي.
  • المفتاح الكهربائي: هو جهاز يمكنه فتح أو إغلاق الدارة دون الحاجة إلى فصل الأسلاك عن أي مكون، وهناك أنواع مختلفة من المفاتيح.


وفيما يأتي شرح مفصل لمكونات الدارة الكهربائية:


البطارية

هي عبارة عن جهاز يستخدم لتشغيل الدارة الكهربائية وتُعدّ مصدرًا للطاقة، حيث تدفع الطاقة الكهربائية التي تنتج عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، وتحتوي البطارية على مهبط أي صفيحة موجبة ومصعد أي صفيحة سالبة، والطرف السالب هو مصدر الإلكترونات حيث يتم فصل الأقطاب الكهربائية وغمرها في كهرل يسمح بمرور الأيونات بين الأقطاب[٣]، ويكون رمز البطارية في الدارة الكهربائية ـــــــI |ـــــــ.[٤]


الأسلاك

الأسلاك عبارة عن خيوط إسطوانية مرنة مصنوعة من المعدن، وتستخدم لربط جميع عناصر الدارة الكهربائية مع بعضها البعض، ولديها مقاومة قليلة لمرور التيار الكهربائي، وتغطى الأسلاك بطبقة عازلة من ألوان مختلفة،[٢]ويكون رمز الأسلاك في الدارة الكهربائية _______.[٤]


المصباح الكهربائي

المصباح الكهربائي هو جهاز ينتج الضوء من خلال تحويل الكهرباء إلى ضوء[٢]، وهو عبارة عن جهاز بسيط يتكون من خيوط ترتكز على سلكين أو متصلة بطريقة ما بسلكين، حيث إن الأسلاك والخيوط عبارة عن مواد موصلة تسمح بتدفق الشحنات من خلالها، بحيث يضيء المصباح عند مرور الشحنات من خلاله[٥]، ويكون رمز المصباح داخل الدارة الكهربائية؛ دائرة داخلها حرف X.[٤]


المفتاح

المفتاح هو جهاز مصمم لفصل الدارة الكهربائية عن طريق تحويل التيار من موصل إلى موصل أخر أو عازل، وتستخدم لتشغيل وإيقاف الجهاز، ويعني مصطلح الدارة المفتوحة أن التيار الكهربائي لا يتدفق خلال الدارة الكهربائية، أما مصطلح الدارة المغلقة فيعني أن الدارة قادرة على العمل، أيّ أن التيار الكهربائي يتدفق خلالها[٢]، ويكون رمز المفتاح في الدارة الكهربائية ـــــ /ـــــ.[٤]


المقاومة

تُعرف المقاومة الكهربائية بأنها إحدى عناصر الدارة الكهربائية التي تقاوم تدفق التيار الكهربائي، وكلما زادت قيمة المقاومة كلما قلت قيمة التيار الكهربائي وذلك عند قيمة جهد معين، وتقاس المقاومة بوحدة الأوم والتي سميت على اسم الفيزيائي جورج سيمون أوم، ويتم تعريف الأوم بأنه مقاومة في دارة يتدفق فيها تيار 1 أمبير عند جهد 1 فولت،[٦][٧]ويكون رمز المقاومة في الدارة الكهربائية ___\/\/\/\/___.[٤]


المِحث

المحثات عبارة عن ملفات معدنية تستخدم في الدارة الكهربائية، وتقوم بتوليد مجالات مغناطيسية عند مرور تيار كهربائي خلالها، كما أن لديها القدرة على إحداث مجالات مغناطيسية في الأسلاك القريبة منها، كما تسمح المحثات بمرور الذبذبات ذات الترددات المنخفضة، بينما تمنع الإشارات ذات التردد العالي من المرور، وتقاس بوحدة هنري نسبة إلى الفيزيائي جوزيف هنري، وهي مقدارالحث اللازم لتوليد فرق جهد قيمته 1 فولت من القوة الدافعة الكهربائية عند مرور تيار متغير قيمته 1 أمبير لكل ثانية،[٨] ويكون رمز المِحث في الدارة الكهربائية على شكل أسلاك لولبية.[٨][٤][٩]


المكثف الكهربائي

المكثف أو المواسع الكهربائي هو الجهاز الذي يستخدم لتخزين الشحنات الكهربائية، ويتكون من لوحين موصلين مسطّحين تفصل بينهما فجوة صغيرة، ويتناسب فرق الجهد بين الألواح مع اختلاف كمية الشحنة على الألواح، وتقاس سعة المكثف بوحدة فاراد التي سميت باسم فاراداي، وهي القدرة على تخزين 1 كولوم من الشحنة بجهد مقداره 1 فولت، وتتواجد المكثقات في الدارات الكهربائية التي تستخدم إشارات متذبذبة مثل الدارات الموجودة في أجهزة الراديو وأجهزة الصوت، ويحدد حجم المكثف الإشارات التي يتم منعها أو يسمح لها بالدخول،[١٠] ويكون رمز المكثف داخل الدارة الكهربائية___| |___.[٤]


المحول

المحول هو جهاز ينقل الطاقة الكهربائية من دارة ذات تيار متردد إلى دارة أخرى من خلال زيادة أو تقليل الجهد، وتستخدم المحولات في تقليل جهد الدارات الكهربائية التقليدية لتقوم بتشغيل أجهزة الجهد المنخفض؛ مثل: أجراس الأبواب، وتستخدم في زيادة جهد المولدات الكهربائية بحيث تنقل الطاقة إلى مسافات كبيرة.[١١]


الفولتميتر

الفولتميتر هو أداة تستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدارة الكهربائية دون إحداث أيّ تغيير في الجهد داخل تلك الدارة،[١٢] ويكون رمز الفولتميتر في الدارة الكهربائية دائرة داخلها حرف V.[٤]


الأميتر

هو جهاز يستخدم لقياس التيار الكهربائي من خلال مجموعة من الملفات ذات المقاومة المنخفضة،[١٣] ويكون رمز الأميتر في الدارة الكهربائية دائرة بداخلها حرف A.[٤]


المرحل أو الريليه

الريليه أو المرحل هو مفتاح يعمل بالكهرباء، ويبدأ بالعمل عند تدفق التيار عبر ملف الريلية فيخلق مجالًا مغناطيسيًا يتحكم بعملية فتح وإغلاق الدارات الكهربائية بشكل كهروميكانيكي.[١٤]


الفيوز أو المنصهر

المنصهر هو جهاز أمان كهربائي يزيل التيار الكهربائي من الدارة الكهربائية عندما يكون التيار فيها مرتفعًا، ويوفر الحماية ضد الأحمال الزائدة من الطاقة،[١٥] ويتكون المنصهر من شريط موصل للتيار أو سلك من معدن سهل الانصهار وبالتالي يقطع الدارة التي هو جزء منها.[١٦]


القاطع الكهربائي

القاطع الكهربائي هو جهاز يستخدم للتحكم في تشغيل أو فصل الدارة الكهربائية، وهو مصمم لحماية الدارة من التلف الناتج عن التيار الزائد بسبب الحمل الزائد أو التماس الكهربائي، وتتمثل وظيفة القاطع في مقاطعة التدفق الموجود بعد اكتشاف العطل.[١٥]



المراجع

  1. ↑ Staff Writer (7/4/2020), "What Are the Four Parts of an Electric Circuit?", reference, Retrieved 30/9/2021. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث byjus team (2019), "Electric Circuit", byjus, Retrieved 30/9/2021. Edited.
  3. ↑ Brooke Schumm (2019), "Battery", britannica, Retrieved 30/9/2021. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ byjus team (2019), "Circuit Diagram And Its Components", byjus, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  5. ↑ physicsclassroom team (2020), "Requirements of a Circuit", physicsclassroom, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  6. ↑ Jim Lucas (16/1/2019), "Electricity Basics: Resistance, Inductance and Capacitance", livescience, Retrieved 30/9/2021. Edited.
  7. ↑ Kim Lewis (3/11/2020), "Uses of Resistors", sciencing, Retrieved 30/9/2021. Edited.
  8. ^ أ ب Kim Lewis (24/4/2017), "What Is the Difference Between an Inductor & a Choke?", sciencing, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  9. ↑ "Henry", britannica, Retrieved 11/10/2021. Edited.
  10. ↑ Jim Lucas (16/1/2019), "Electricity Basics: Resistance, Inductance and Capacitance", livescience, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  11. ↑ The Editors of Encyclopaedia Britannica (2020), "transformer", britannica, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  12. ↑ Christopher Biagi (2020), "What is a Voltmeter? - Definition & Uses", study, Retrieved 30/9/2021. Edited.
  13. ↑ S. Hussain Ather (22/12/2020), "How Does an Ammeter Work?", sciencing, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  14. ↑ John Hewes (2007), "Relays", dlb.sa.edu, Retrieved 2/10/2021. Edited.
  15. ^ أ ب byjus team (2019), "Difference Between Fuse And Circuit Breaker", byjus, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  16. ↑ Amy Tikkanen (2020), "Fuse", britannica, Retrieved 2/10/2021. Edited.