في الفيزياء، تمثل الدائرة مسارًا لتدفق التيار الكهربائي. يعد الفهم الأساسي للدوائر أمرًا حيويًا لفهم كيفية عمل الأجهزة الإلكترونية المختلفة. سيقدم لك هذا الدرس أساسيات الدوائر، بما في ذلك مكوناتها وكيفية عملها.
الدائرة الكهربائية عبارة عن حلقة مغلقة مصنوعة من مادة موصلة يمكن أن يتدفق عبرها التيار الكهربائي. الغرض من الدائرة هو نقل الطاقة الكهربائية من نقطة إلى أخرى. لكي تعمل الدائرة، يجب أن تحتوي على مصدر للطاقة الكهربائية (مثل البطارية)، وموصلات (مثل الأسلاك)، وحمل (جهاز كهربائي مثل المصباح الكهربائي أو المحرك) يستهلك الطاقة الكهربائية.
هناك نوعان أساسيان من الدوائر:
تساعدنا العديد من المبادئ الأساسية على فهم كيفية عمل الدوائر:
يتم تحديد العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة بواسطة قانون أوم ، معبرًا عنها على النحو التالي: \( V = I \times R \)
يمكن بناء دائرة بسيطة باستخدام بطارية، ومصباح كهربائي صغير (مثل الحمل)، وبعض الأسلاك الموصلة. قم بتوصيل أحد طرفي السلك بالطرف الموجب للبطارية والطرف الآخر بالمصباح الكهربائي. ثم قم بتوصيل سلك آخر من الطرف الثاني للمصباح الكهربائي إلى الطرف السالب للبطارية. إذا تم توصيل كل شيء بشكل صحيح، فستكتمل الدائرة، وسيضيء المصباح الكهربائي، مما يشير إلى تدفق التيار.
مخططات الدوائر هي تمثيلات تخطيطية للدوائر، باستخدام الرموز لتمثيل المكونات المختلفة. توفر هذه المخططات طريقة بسيطة لتصور كيفية توصيل الدائرة. فيما يلي بعض الرموز الشائعة المستخدمة في مخططات الدوائر:
من خلال تعلم هذه الرموز، يمكنك قراءة وفهم مخططات الدوائر، مما يسهل بناء الدوائر أو تحليلها.
في الدائرة المتوالية ، يتم توصيل المكونات واحدة تلو الأخرى. على سبيل المثال، إذا قمت بتوصيل مصباحين على التوالي مع بطارية، فإن نفس التيار يتدفق عبر كلا المصباحين. إذا احترق أحد المصباحين، سينطفئ الآخر أيضًا بسبب تعطل الدائرة الكهربية.
في الدائرة المتوازية ، يتم توصيل المكونات في فروع متوازية. إذا قمت بتوصيل مصباحين على التوازي مع بطارية، فإن كل لمبة لها مسارها المباشر إلى البطارية. وهذا يعني أنهم يستطيعون العمل بشكل مستقل. إذا احترق أحد المصباحين، فسيظل الآخر مضاءً لأن الدائرة تظل كاملة لذلك المسار.
يعمل الجهد الذي يوفره المصدر والمقاومة داخل الدائرة معًا لتحديد التدفق الحالي. عن طريق تغيير الجهد أو المقاومة، يمكنك التحكم في التيار. على سبيل المثال، زيادة الجهد ستزيد التيار إذا ظلت المقاومة كما هي. على العكس من ذلك، فإن زيادة المقاومة ستؤدي إلى تقليل التيار إذا بقي الجهد كما هو.
لقياس الجهد والتيار والمقاومة في الدائرة، نستخدم أجهزة تعرف باسم أجهزة القياس المتعددة . يمكن ضبط مقياس متعدد لقياس خصائص مختلفة:
يعد فهم الدوائر أمرًا أساسيًا في الفيزياء وضروريًا لأي شخص مهتم بالإلكترونيات والهندسة الكهربائية. من خلال إتقان أساسيات الدوائر، بما في ذلك المكونات وأنواع الدوائر وكيفية عملها، فأنت في طريقك لاستكشاف أنظمة وابتكارات إلكترونية أكثر تعقيدًا. تذكر أن التدريب على بناء الدوائر وتحليلها يعزز الفهم وتنمية المهارات في هذا المجال الرائع من الفيزياء.
