دوائر الكهربائية

نستخدم في الدوائر الكهربائية والتناظرية عدداً كبيراً من المواد مختلفة الموصلية، فهنالك مواد تستخدم لحماية الجهاز من التلف ولا تكون موصلة لتيار الكهربائي بينما المواد الأخرى تكون موصلة بشكل جيد إلى جيد جداً لتيار الكهربائي، حيث قال العالم جورج سيمون أوم بأن هنالك موادَّ تتمتع بخواص فيزيائية ممتازة جداً لتوصيل التيار الكهربائي؛ مثل النحاس والفضة، بينما هناك مواد أخرى رديئة جداً في توصيل التيار الكهربائي؛ مثل الزجاج والبلاستيك
ووجد أيضاً بأن هناك مواد جيدة التوصيل على درجات حرارة معينة؛ مثل السيلكون والجرمانيوم، ومن خلال هذا المقال سوف نتعرف على مفهوم المقاومة الكهربائية، والعوامل التي تعتمد عليها، وكيفية توصيل هذه المقاومات في الدوائر الكهربائية.

التوصيل على التوالي

الدارة الكهربائية التالية تحتوي على مصباحين متصلين مع بعضهما على التوالي (على مسار واحد) .

يوجد سلك واحد لنقل التيار الكهربائي في دارة مصباحين موصولين على التوالي ، وهو يظهر في الرسم ، ويكون اتجاه التيار الكهربائي من أحد طرفي الخلية مروراً بالدارة إلى الطرف الثاني منها .

عند إضافة مصابيح أخرى إلى دارة كهربائية فستلاحظ أمرين :

1- إضاءة المصابيح تصبح باهتة أكثر مما لو كان هناك مصباح واحد في الدارة الكهربائية ( قيمة قراءة جهاز الأميتر تكون قليلة ).

تضيء المصابيح الموصولة على التوالي بشكل باهت إذ أن التيار الذي ترسله البطارية يتجزأ ويدخل في كل مصباح ، لذا فإن التيار الكهربائي سيكون أضعف.

وظيفة التيار الكهربائي هي نقل الطاقة من الخلايا (البطاريات) إلى المصابيح ، والتيار الكهربائي الأقل يعني طاقة أقل منقولة في كل ثانية ، وعدد أكبر من المصابيح في دارة كهربائية يعني أن كل مصباح يحصل على نسبة قليلة من قيمة الطاقة المنقولة ، وهذا هو السبب الذي يجعل إضاءة المصابيح خافتة في الدارة عند زيادة عددها.

2- وإذا استخدمت هذه الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي ستجد بأن أحد مساوئها هو أنك إذا أزلت مصباحاً واحداً من هذه الدارة ستنطفئ المصابيح الأخرى. لماذا ؟

إذا تم فصل مصباح من الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي فإنها ستفتح ( ينقطع سيل الإلكترونات ) والمصابيح الأخرى ستنطفئ .          

التوصيل على التوازي

في الدارة الكهربائية الموصولة على التوالي يسلك التيار الكهربائي طريق واحدة فقط ، وعند وجود أكثر من مسلك أو طريق للتيار الكهربائي في دارة ما ، فإن هذه الدارة تسمى الدارة الكهربائية الموصولة على التوازي .

في الشكل المجاور  ، هناك ثلاث مسالك للتيار الكهربائي ، هل يمكنك معرفتها ؟

تدفع البطارية التيار الكهربائي في الدارة بدءاً من القطب الموجب . يصل التيار إلى نقطة تفرع ( أ ) حيث يتفرع فيتجزأ إلى جزءين : جزء يسري في المصباح العلوي وجزء يسري في المصباح السفلي يلتقي الجزءان عند الوصلة ( ب ) ويشكرن التيار الأصلي .