محتويات
ماذا تحتاج الدائرة الكهربائية ليضيء المصباح
إضافة مصدر للطاقة مثل البطارية أو المولد الكهربائي .
إجابةً على سؤال ماذا تحتاج الدائرة الكهربائية ليضيء المصباح، وضحنا أن الإجابة الصحيحة هو مصدر للطاقة الكهربائية، التي من خلالها تتحرك الإلكترونات بسهولة، وبالتالي يضيء المصباح.
مصدر الطاقة الكهربائية هنا قد يكون بطاريات، خلية شمسية أو مصدراً للطاقة الكهرومائية، حيث يوجد طرفين أحدهما موجب وأخر سالب، ينساب التيار والإلكترونات بينهما.
وبالتالي عندما يتم توصيل الدائرة الكهربائية، بمصدر للطاقة، بمجرد الضغط على المفتاح الكهربائي، يحدث تدفق من طرف إلى أخر، بين الطرف السالب والموجب.
قوة دفع الشحنات الكهربائية هذه، يطلق عليها اسم الجهد الكهربائي، الذي يتم قياسه بوحدة الفولت.
تعريف الدائرة الكهربائية
الدائرة الكهربائية هي عبارة عن ممر أو مسار مغلق، بداخلها تتحرك الإلكترونات لتوليد تيارات الطاقة الكهربائية.
تسير التيارات الكهربائية من مصدر الطاقة الكهربائية، على سبيل المثال البطارية، لأنه كما وضحنا سابقاً تحتاج الدائرة الكهربائية ليضيء المصباح إضافة مصدر للطاقة الكهربائية.
ثم يسير بعدها التيار الكهربائي في الأسلاك أو الموصلات مثل الكابلات إلى الحمل، المقصود به هنا المصباح الكهربائي، وبعدها يعود مرة أخرى إلى المصدر، تقاس قوة التيار بوحدة الأمبير. [1] [2]
ما هي عناصر الدائرة الكهربائية ليضيء المصباح
- مصدر للطاقة.
- الحمل أو الشيء المراد إنارته.
- مسارات التوصيل.
تتكون الدائرة الكهربائية من ثلاثة عناصر أساسية، بجانب المفتاح الكهربائي للتشغيل والإغلاق الموجود بالحائط، الذي يفتح ويغلق الدائرة الكهربائية، نوضح تالياً بشكل مبسط وتفصيلي للأطفال وطلاب المرحلة الابتدائية، العناصر المكونة للدائرة الكهربائية، التي تحتاج لمصدر طاقة ليضيء المصباح.
الجدير ذكره أن الأجزاء السلبية في معظم الدوائر الكهربائية هي المحثات Inductors، المقاومات Resistors والمكثفات Capacitors.
مصدر للطاقة: هو ما يطلق عليه الجهد وهو عبارة عن مكون أو مصدر للطاقة الكهربائية، على سبيل المثال البطاريات أو المولدات الكهربائية، وهو العنصر الذي تحتاجه الدائرة الكهربائية لإضاءة المصباح.
الحمل أو الشيء المراد إنارته: هو الجهاز الذي يستخدم الطاقة الكهربائية، من أجل إنارته، يطلق عليها اسم الحِمل، على سبيل المثال المحركات، المقاومات والمصابيح الكهربائية.
مسارات التوصيل: هو المسار أو الأسلاك أو الكابلات، المستخدمة لربط مكونات الدائرة الكهربائية ببعضها البعض مع مصدر الطاقة اللازم لإضاءة المصباح، حتى تتدفق من خلالها التيارات الكهربائية. [3]
أنواع الدوائر الكهربائية
- الدائرة الكهربائية للتيار المباشر DC Circuit.
- الدائرة الكهربائية للتيار المتردد AC Circuit.
- الدوائر الكهربائية للتوصيل بالتوازي أو المركبة Parallel Circuit.
- الدوائر الكهربائية للتوصيل المتوالي Series Circuit.
الدائرة الكهربائية للتيار المباشر DC Circuit: بعد أن جاوبنا على سؤال ماذا تحتاج الدائرة الكهربائية ليضيء المصباح، وهو مصدر الطاقة، نوضح أنواع الدوائر الكهربائية Electric Circuits.
منهما الدائرة الكهربائية الخاصة بالتيار المباشر أو DC، التي يتدفق فيها التيار في اتجاه واحد، على سبيل المثال الدائرة الكهربائية للجهد المنخفض المكونة من؛ مفتاح كهربائي، بطارية ومصباح.
دوائر التيار الكهربائي المباشر تنقسم إلى نوعان، وهم دوائر التوصيل المتوازي والتوصيل المتوالي.
الدائرة الكهربائية للتيار المتردد AC Circuit: هي عبارة عن سير التيار باتجاهات متغيرة، بمعنى أوضح أن دائرة التيار الكهربائي المتردد تتميز بانعكاس وتغير لاتجاه التيار الكهربائي.
على سبيل المثال مصابيح الفلورسنت، التي تحتاج مصدر طاقة للإضاءة، تعمل بالدوائر الكهربائية للتيار المتغير أو المتردد AC.
لأن التيار المتغير أو المتردد يقوم بتغير الجهد الكهربائي، الذي يتنقل ما بين قيم موجبة وسالبة، الجدير ذكره أن هذا التغير سريع للغاية، لدرجة أن العين لا تتمكن من رؤيتها.
الدائرة الكهربائية للتيارات المترددة تستخدم في المنازل، المنشآت التجارية، لأنها الأنسب في توزيع كميات الطاقة الكبيرة، بالإضافة لقابليتها للتغير، وذلك على عكس الدائرات أو الدارات الكهربائية للتيار المباشر، التي تسير باتجاه واحد فقط.
الدوائر الكهربائية للتوصيل بالتوازي أو المركبة Parallel Circuit: يحتوي هذا النوع من أنواع الدوائر الكهربائية، على اثنين أو أكثر من مسارات الطاقة، التي يسير فيها التيار الكهربائي، والتي تتصل بمصدر للطاقة.
لإنارة وتشغيل الحمل أو الأجهزة، حتى إذا تم فصل جهاز واحد، تظل الدائرة الكهربائية تعمل، الجدير ذكره أن مجموع التيارات الكهربائية في الدوائر المتوازية، هي مجموع كل تيار فردي يمر عبر كل حمولة.
الدوائر الكهربائية للتوصيل المتوالي Series Circuit: تحتاج الدائرة الكهربائية لمصدر طاقة ليضيء المصباح، والذي يحدث في الدوائر الكهربائية للتوصيل المتوالي أو المعروفة بالإنجليزية باسم Series Circuit، هو مرور التيار الكهربائي في مسار واحد فقط.
تستخدم الدوائر الكهربائية Series Circuit في أجهزة الثلاجات، الفريزر وسخانات المياه، وبالتالي عند الوصول إلى الدرجة الحرارة اللازمة، تفتح الدائرة الكهربائية إلكترونياً، ثم توقف تدفق التيار الكهربائي. [2]
رموز الدائرة الكهربائية
- السلك: يربط مكونات الدائرة الكهربائية ببعضها البعض، وبالتالي يتدفق التيار الكهربائي من أحد الأجزاء إلى جزء أخر.
- الخلية: هي مزود الطاقة الكهربائية، الخلية الواحدة مثل البطاريات وهذا رمزها المعبر عنه في رموز الدائرة الكهربائية.
- البطارية: مكونة من أكثر من خلية، الخط الأكبر فيها إيجابي +.
- خلية شمسية: الخط الأكبر موجب وهي المسئولة عن تحويل الطاقة الضوئية إلى كهربائية.
- الدعم أو التيار المباشر: تيار مباشر أو DC يتدفق في اتجاه واحد.
- الدعم أو التيار المتغير: التيار المتردد أو المتغير AC.
- قاطع التيار أو الفتيل الكهربائي: هو المسئول عن إذابة التيارات الكهربائية، إذا تجاوزت قيمة الجهد الحد المسموح به.
- المحول: هو عبارة عن لفتين من الأسلاك متصلين بمركز حديدي، المحول يستخدم لزيادة وخفض التيار المتردد AC.
- مصباح الإضاءة: هو الأداة أو الجهاز المستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء.
- المحرك: هو المسئول عن تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية.
- الجرس الكهربائي: الذي يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى صوت.
كما وضحنا خلال التقرير أن الإجابة على سؤال ماذا تحتاج الدائرة الكهربائية ليضيء المصباح، هو مصدر من مصادر الطاقة مثل المحولات أو البطاريات، وضحنا أيضاً أن رموز الدائرة الكهربائية هي المستخدمة في المخططات الدوائر، لتعريف خطوات توصيل مكونات الدائرة الكهربائية ببعضها البعض. [4]
تطبيقات الدوائر الكهربائية
- أي مفتاح كهربائي يستخدم لإنارة لمبة هو عبارة عن دائرة كهربائية.
- سخانات المياه هي عبارة عن دوائر كهربائية متوالية Series Circuit.
- الفريزر وأجهزة التجميد والثلاجات عبارة عن دوائر كهربائية من النوع المتوالي.
- الدوائر الكهربائية الخاصة بالتوقيت المستخدمة في أجهزة الإنذار وماسحات الزجاج الموجودة بالسيارات.
- مكبرات الصوت من التطبيقات الخاصة بالدوائر الكهربائية.
- الصمامات الثنائية الباعثة للضوء LED. [5] [6]
تجربة الدائرة الكهربائية بسيطة للأطفال
- وفر الأدوات اللازمة لتنفيذ تجربة الدائرة الكهربائية للأطفال مثل 2 من الأسلاك المعزولة، مصدر طاقة ومصباح كهربائي والحامل الخاص بالمصباح.
- يجب ان تكون قوة المصباح الكهربائي تتراوح ما بين 15-25 فولت.
- يجب إزالة أطراف الأسلاك حوالي 2,5 سم من طرف كل سلك.
- من الأفضل أن تحضر بطارية جاهزة موصولة بالأسلاك لسهولة تقديم التجربة للأطفال.
- قم بتوصيل الأسلاك على جوانب البطارية الموجبة والسالبة بالشكل الموضح بالصورة.
- قم بتثبيت الأسلاك بالشريط الكهربائي اللاصق.
- الأطراف الأخرى من الأسلاك يتم توصيلها بقاعدة المصباح.
- لأن الدائرة الكهربائية تحتاج مصدر طاقة ليضيء المصباح، بمجرد توصيل السلوك بهذا الشكل يضيء المصباح. [7]
