أنواع الدوائر الكهربائية

أنواع الدوائر الكهربائية

الدائرة الكهربائية هي مسار مغلق لنقل التيار الكهربائي، حيث يشكل تدفق الإلكترونات عبر هذا المسار المغلق التيار الكهربائي، إذ تدخل الإلكترونات الدائرة من خلال المصدر الذي يمكن أن يكون بطارية أو مولدًا، حيث يوفر المصدر الطاقة للإلكترونات عن طريق إنشاء مجال كهربائي توفره القوة الدافعة الكهربائية، وتغادر الإلكترونات الدائرة الكهربائية عبر الحمل، ثم إلى نقطة الأريض أو إلى الأرض (ground)، وبذلك تكمل مسارًا مغلقًا، وقد يكون الحمل أي جهاز منزلي بسيط مثل التلفزيون أو المصباح أو الثلاجة أو يمكن أن يكون حملاً معقدًا مثل ذلك الموجود في محطة توليد الطاقة الكهرومائية،^[١] ويوجد أنواع مختلفة من هذه الدوائر الكهربائية، وذلك كالآتي:^[٢]

دوائر التوالي (Series Circuit)

تحتوي دائرة التوالي على عناصر متصلة مع بعضها في سلسلة، حيث تترتب العناصر في الدائرة واحدًا تلو الآخر بدون تشعب السلك، ويكون التيار المتدفق عبر جميع العناصر المتصلة في السلسلة هو نفسه، على الرغم من أن الأجهزة المختلفة لها فولتية (جهد كهربائي) مختلفة عبرها، وبغض النظر عن عدد المقاومات التي يتم مواجهتها على طول الطريق، وفي حال تعرض أي من الأجهزة في دائرة التوالي إلى التلف أو تم إزالة هذا الجهاز، فإن الدائرة بأكملها تفشل، على سبيل المثال، إذا كان هناك ثلاثة مصابيح كهربائية متصلة في دائرة توالي، في حلقة واحدة فقط من الأسلاك ومتصلة بالبطارية، وتم فك مصباح كهربائي واحد، فإن الدائرة بأكملها تفشل.^[٣][٤]

دوائر التوازي (Parallel Circuit)

في دوائر التوازي، يتم ترتيب أجهزة مختلفة بحيث يقوم مصدر واحد بتزويد الجهد لعناصر الدائرة، حيث يكون الجهد في كل جهاز عبر الدائرة متماثلًا تمامًا، ولكن بشكل عام سيمر تيار مختلف في كل جهاز في هذا النوع من الدوائر، وفي هذه الحالة، ستستمر جميع الأجهزة بالعمل حتى لو حدثت أي مشكلة في أي جهاز في الدائرة،

على سبيل المثال، إذا تم توصيل مصباحين كهربائيين بشكل متوازٍ وكان أحدهما مفكوكًا، فسيعمل الآخر، ويتم توصيل أضواء شجرة عيد الميلاد الحديثة في دوائر موصولة على التوازي، بحيث إذا احترق ضوء واحد، لا يلزم التخلص من الشريط بأكمله.^[٣]

دوائر التوالي والتوازي (Series-Parallel Circuits)

تسمى الدائرة الكهربائية التي ترتبط فيها بعض العناصر بشكل متسلسل (على التوالي) وبعض العناصر متصلة بالتوازي بدائرة التوالي والتوازي، كما أن معظم الدوائر العملية عبارة عن دوائر توالي وتوازي، ومن أهم الأمثلة على هذا النوع من الدوائر هو توصيل الموصلات في الدوار (rotor) في محرك التيار المستمر.^[٥]

الدوائر المفتوحة (Open circuit)

تحدث الدائرة مفتوحة عند وجود انقطاع في أي جزء من الدائرة الكهربائية، فمثلًا عند ترك أي عنصر في الدائرة غير متصل؛ ينشأ عندها دائرة مفتوحة، بينما يكون الجهد عبر دائرة مفتوحة ذو قيمة محددة، إلّا أن التيار الكهربائي خلالها يساوي صفرًا.^[١]

الدوائر المغلقة (Closed-circuit)

الدائرة المغلقة تتكون إذا لم يكن هناك انقطاع في الدائرة في أي جزء منها، ويمكن للتيار أن يتدفق من جزء إلى جزء آخر من الدائرة، فيُقال إن الدائرة هي دائرة مغلقة. ^[٥]

دوائر القصر (Short circuit)

تحدث دائرة القصر عند توصيل المقاومة المنخفضة أو المهملة بين موصلين في دائرة كهربائية، ولكن قد يؤدي وجود دائرة القصر إلى إنتاج مزيد من الحرارة، وينتج عنه في النهاية شرر أو ألسنة لهب أو دخان،^[١] حيث يعود التيار الكهربائي مرة أخرى مباشرة إلى الطرف السالب للتزويد، دون المرور بالحمل الموصول بالدائرة الكهربائية،^[٢]كما يمكن أن تحدث دائرة القصر لأسباب عدة أهمها وجود مشكلة في التوصيلات، أو العزل الخاطئ، أو حدوث القطع المفاجئ للأسلاك بواسطة الآفات، أو يمكن أن تحدث في الأجهزة القديمة، ومن أفضل التقنيات وأكثرها شيوعًا لحماية الأضرار بالدارة؛ استخدام القواطع أو الصمامات في الدوائر الكهربائية.^[١]

دوائر التيار المستمر (D. C. Circuit)

وهي الدوائر الكهربائية التي يكون فيها تيار المصدر تيارًا ثابتًا (DC) أي يكون بتجاه ومقدار ثابت.^[٢]

دوائر التيار المتردد (A. C. Circuit)

تُعرف الدائرة التي يتدفق فيها التيار المتردد أو المتناوب (AC) باسم دائرة التيار المتردد أو دائرة التيار المتناوب، والتيار المتردد هو تيار ثنائي الاتجاه، يتغير مقداره واتجاهه بشكل دوري على فترات زمنية منتظمة،^[٢] وبشكل عام، لتطبيقات الطاقة العالية، يتم استخدام دوائر التيار المتردد.^[١]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث ج} By Anusha (29/8/2018), "Basic Electrical Circuits-Components,Types", electronicshub, Retrieved 5/1/2022.
2. ^ ^{أ ب ت ث} "ELECTRIC CIRCUIT: TYPES OF CIRCUITS WITH DIAGRAMS AND PDF", theengineerspost, 30/11/2021, Retrieved 5/1/2022.
3. ^ ^{أ ب} Robert Hazen (22/5/2021), "Electric Circuits: Components, Types, and Related Concepts", thegreatcoursesdaily, Retrieved 5/1/2022.
4. ↑ Kevin Beck (28/12/2020), "Electric Circuit: Definition, Types, Components (w/ Examples & Diagrams)", sciencing, Retrieved 5/1/2022.
5. ^ ^{أ ب} "Electric Circuit or Electrical Networks: What Are They?", electrical4u, 6/6/2021, Retrieved 5/1/2022.