لنتعرف .. ما هي عناصر الدارة الكهربائية ، والمصطلحات الشائعة في الدوائر الكهربائية

عناصر الدارة الكهربائية

نفعل الكثير من الأشياء في حياتنا دون التفكير بخلفياتها، هل فكرت يومًا عند إنارتك لضوءٍ أو تشغيل جهازٍ كهربائيٍّ ما في منزلك كيف يعمل؟ وما هي الأجزاء المشتركة مع بعضها لإتمام العملية؟ سنشرح في مقالنا التالي ما هي عناصر الدارة الكهربائية المنزلية، وسنتعرف على الدارة الكهربائية بشكلٍ عام.

تعريف الدارة الكهربائية


تُعرف الدارة الكهربائية على أنّها مسارٌ أو حلقةٌ مغلقةٌ ينتقل عبرها التيار الكهربائي من المصدر إلى الحمل المطلوب تشغيله، حيث يولد المصدر الكهربائي الإلكترونات ويزودها بالطاقة الكافية لتصل إلى الحمل، ومنه تغادر إلى الأرض عبر خط التأريض لتكمل بذلك مسارها المغلق..

تُقسم الدوائر الكهربائية إلى نوعين رئيسيين، اعتمادًا على طريقة توصيل الأحمال مع المصدر، هما:

1. الدارة التسلسلية: تحوي هذه الدارة على مسارٍ واحدٍ فقط لحركة الإلكترونات، يملك هذا النوع من الدارات عيبًا مهمًّا وهو أنّه في حال حصل أيّ قطعٍ للدارة عند أيّ حمل ستخرج الدارة بالكامل عن العمل، لأنّها ستفتح عند الحمل المعطوب وبالتالي لن يستطيع التيار الكهربائي المرور وإكمال مساره ليغلق الدارة.
2. الدارة التفرعية (المتوازية): تحوي هذه الدارة على أكثر من مسارٍ لتدفق الإلكترونات، ويضم كل مسارٍ حملًا واحدًا أو أكثر، بالتالي فهي أكثر موثوقيةً وأمانًا من الدارة التسلسلية، لأنّ الانقطاع على أحد الفروع لن يؤثر على الباقي وإنّما يخرج لوحده من التغذية..

بعض المصطلحات الشائعة في الدوائر الكهربائية

• الدائرة المفتوحة: هي الدارة التي لا تشكل حلقةً لمرور التيار ضمنها من المصدر إلى الحمل، أيّ تحتوي على انقطاعٍ في أحد أجزائها.
• الدارة المغلقة: هي الدارة التي تشكل حلقةً كاملةً بدون أيّ انقطاعٍ.
• قصر الدارة أو الدارة المقصورة: وهي الدارة التي تحوي في أحد أجزائها على نقطتي اتصالٍ مباشرٍ دون حمل، أيّ تكون هذه المنطقة ذات مقاومةٍ منخفضةٍ، وبالتالي سيمر كل التيار ضمن هذه الوصلة بدلًا من أنّ يمر بمساره الأصلي، كون التيار يميل إلى المسار منخفض المقاومة، قد يكون لهذا القصر نتائج خطيرة كتلف الأجهزة الكهربائية أو حتى حدوث حرائقَ..

عناصر الدارة الكهربائية المنزلية


تتكون الدارة الكهربائية ضمن المنزل من العناصر التالية:

1. مصدر الطاقة: وهو الجزء الذي يوفر الطاقة الكافية لعمل الأجهزة المنزلية المرتبطة مع الدارة، في المنزل يتم الحصول على الطاقة من الشبكة الكهربائية العامة، وتوزع على عدة مقابسَ ضمن المنزل، ويحوي كل مقبسٍ على 3 أسلاك، اثنان منهما يتصلان على التوازي مع بعضهما بحيث يكون بينهما فرق جهد، والسلك الثالث يمثل سلك التأريض المتصل بالأرض والفارغ من أيّ تيارٍ، وإنّما يقتصر استخدامه للسلامة من عدم حدوث أي شحناتٍ زائدةٍ في الخط عند حدوث قصرٍ في الدارة، إذ يعمل على تفريغها في الأرض بدلًا من أنّ تنتقل إلى الجهاز المربوط معها، وتسبب صدمةً كهربائيةً.
2. أسلاك التوصيل: تستخدم الأسلاك الكهربائية لتأمين المسار الذي سينتقل عبره التيار من المصدر إلى الحمل، مرورًا بمفتاح التوصيل.
3. مفتاح التشغيل: هو العنصر الذي يقوم بعملية توصيل الطاقة إلى الحمل وفصلها، ويتوفر عددٌ كبيرٌ من المفاتيح الممكن استخدامها، سواء المفاتيح الشائع استخدامها والتي تعمل بشكلٍ مستمرٍ، أيّ تحافظ على حالة التوصيل أو الفصل بعد ضغطها، أو المفاتيح الأنيّة التي تعمل بشكلٍ لحظيٍّ، أيّ عند الضغط عليها تشغل أو تفصل الحمل (حسب التوصيل)، مثل زر الجرس الكهربائي.
4. الحمل: هو أي جهازٍ يعمل عند إمداده بالكهرباء، على سبيل المثال الأضواء أو التلفاز أو جهاز التكييف أو محرك أو سخانة، ويقاس ما يستهلكه من كهرباء بالواط، وهي جداء الأمبير المسحوب من الشبكة مضروبًا بتوتر الشبكة (220v)..

بالإضافة إلى عناصر الدارة الكهربائية المنزلية السابقة، توجد بعض العناصر الأخرى الضرورية للمحافظة على سلامة المنزل من أيّ أذى محتمل، حيث من الممكن أن تسحب الأجهزة المربوطة مع شبكة المنزل الكثير من التيار في نفس الوقت، الأمر الذي يحمل الأسلاك فوق طاقتها، فتسخن ويمكن أنّ تنتج شرارة نارية تودي إلى حريقٍ، لذا لا بدّ من تأمين وسائل حمايةٍ للمنزل، منها:

1. الفاصمة الكهربائية (المنصهرة): من الأجهزة الشائعة الاستخدام في الكثير من المنازل، إذ يُركب هذا العنصر على مدخل التيار إلى المنزل، وهو عبارة عن شريطٍ معدنيٍّ خفيف السماكة، ينقطع عند سحب تيار زائد من الشبكة، ليمنع أي ضررٍ ضمن المنزل، لكنّه يملك عيبًا واضحًا، بأنّه يحتاج لتبديل السلك في كل مرةٍ ينقطع بها.
2. القاطع الكهربائي: هو عبارة عن مفتاح قطع/وصل، يفصل عند ارتفاع الحمل ضمن المنزل (يزداد سحب التيار). يمكن رفع هذا القاطع بعد أنّ يفصل دون الحاجة إلى أي شيءٍ آخر، سوى تخفيف الحمل ضمن المنزل، لكي لا يفصل مجددًا..