الدوائر الكهربائية جزء من المكونات الأساسية للتكنولوجيا الحديثة. تتكون الدائرة من عناصر كهربائية متصلة ببعضها البعض، ويمكننا استخدام الرموز لرسم الدوائر. يستخدم المهندسون الدوائر الكهربائية لحل مشاكل مهمة في أنظمة الكهرباء، مثل توليد ونقل واستهلاك الطاقة الكهربائية.
ما هي الدائرة الكهربائية؟
الدائرة الكهربائية (Electric circuit) عبارة عن مسار يمكن للتيار الكهربائي أن يمر فيه، تحتوي الدائرة الكهربائية على مصدر كهربائي، ومجموعة من الأجهزة المستهلكة للطاقة الكهربائية مثل المقاومة، ومفتاح، وأسلاك للتوصيل. يمكن توصيل الأجهزة الكهربائية في الدائرة بطرق متعددة منها توصيل على التوالي أو توصيل على التوازي، ما يسمح لنا ببناء دوائر بسيطة أو مركبة. نستطيع التحكم بمرور التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية عبر المفتاح لقطع التيار الكهربائي أو إغلاقها للسماح له بالمرور .
مكونات الدائرة الكهربائية
تتكون الدائرة الكهربائية في أبسط صورها من مصدر كهربائي وأسلاك توصيل وحمل ومفتاح
- المصدر الكهربائي (source): وهو الذي يوفر فرق الجهد اللازمة لسريان التيار الكهربائي في الدائرة ومن الممكن أن يكون مصدر تيار مستمر من البطاريات أو تيار متردد من المولد أو من مقبس كهربائي في المنزل.
- الحمل الكهربائي (load): وهو عبارة عن أحد الأجهزة الكهربائية التي تستهلك تيار كهربائي كالمصباح أو المقاومة أو الغسالة.
- أسلاك توصيل (Wires): تستخدم الأسلاك لنقل التيار عبرها بين المصدر الكهربائي والحمل، وغالبًا ما تصنع من النحاس أو الألمنيوم وتكون مغطاه بمادة عازلة لتجنب خطر ملامسة التيار الكهربائي.
- المفتاح الكهربائي (switch): هو قطعة تستخدم للتحكم بمرور التيار وفصله عن الدائرة، عند غلق المفتاح ينتقل التيار من المصدر إلى الحمل (المصباح مثلًا) ويضيئ وعند فتح الدائرة يتوقف التيار عن المرور وينطفئ المصباح.
لتفاصيل أكثر اقرأ: مكونات الدائرة الكهربائية
تصنيف مكونات الدائرة الكهربائية
عناصر الدائرة النشطة او الفعالة (Active): وهي تلك العناصر التي يمكنها توليد الطاقة مثال البطاريات والمولدات والدايود. وتعتبر عناصر إمداد الطاقة هي العناصر الأكثر أهمية في الدائرة الكهربائية.
عناصر الدائرة السلبية أو غير النشطة Passive: وهي العناصر التي يمكنها التحكم بتدفق التيار من خلالها حيث يمكنها زيادة الجهد أو خفضه مثل المقاومة الكهربائية، والملف، والمكثف، والاحمال المستهلكة للطاقة.
الدائرة الخطية: الدائرة الخطية هي الدائرة التي تكون معلماتها (parameters) ثابتة مع مرور الوقت ولا تتغير مع الجهد أو التيار وتتبع الدائرة قانون أوم. وتكون العلاقة بين الجهد والتيار خطية. ويمكن حل الدائرة باستخدام طرق بسيطة، بالمقارنة مع الدائرة غير الخطية. مثل المقاومة والمكثف والملف
الدائرة غير الخطية: هي الدائرة التي تتغير معلماتها مع الجهد أو التيار ولا تخضع الدائرة لقانون أوم. ويكون حلها أكثر تعقيدًا من الدائرة الخطية ومن الأمثلة عليها الدايود والمحول.
رموز عناصر الدائرة الكهربائية
لكل عنصر من عناصر الدائرة الكهربائية مثل المقاومة والمكثف والملف رمز خاص به يميزه عن غيره، يتم التعبير عنه عند رسم الدوائر الكهربائية وفي الصورة التالية رموز أهم العناصر الكهربائية المستخدمة في الدائرة الكهربائية.
