تعمل المعرفة والمهارات الأساسية للدوائر الكهربائية الأساسية دائمًا كأساس قوي لتجربة سليمة من الناحية الفنية. يمكن للطلاب أيضًا أن يصبحوا على دراية قوية بهذه الدوائر الأساسية خاصة من خلال الخبرة العملية. وبالتالي فإن الدائرة الأساسية تساعد المتعلم على اكتساب فهم لـ المكونات الأساسية وخصائص الدائرة أثناء تشغيلها.

تقدم هذه المقالة مفاهيم أساسية حول نوعين من الدوائر الكهربائية: دوائر التيار المتردد والتيار المستمر. اعتمادًا على نوع المصدر ، تختلف الكهرباء حسب التيار المتردد (AC) والتيار المباشر (DC).

دوائر التيار المستمر الأساسية

في دوائر التيار المستمر ، تتدفق الكهرباء في اتجاه ثابت بقطبية ثابتة لا تتغير بمرور الوقت. تستخدم دائرة DC ثابتًا المكونات الحالية مثل المقاومات ومجموعات المقاومات ، المكونات العابرة مثل المحاثات والمكثفات التي تشير إلى الأمتار مثل الفولتميتر الملفي المتحرك ومصادر طاقة التيار الكهربائي ، وما إلى ذلك.

لتحليل هذه الدوائر ، توجد أدوات مختلفة مثل قانون أوم ، وقوانين الجهد والتيار مثل KCL و KVL و نظريات الشبكة مثل Thevinens و Nortons و Mesh analysis ، إلخ. فيما يلي بعض دوائر التيار المستمر الأساسية التي تعبر عن طبيعة التشغيل لدائرة التيار المستمر.

الدوائر المتسلسلة والمتوازية

دوائر التيار المستمر الأساسية

تمثل الأحمال المقاومة أحمال الإضاءة المتصلة في تكوينات مختلفة لتحليل دوائر التيار المستمر الموضحة في الشكل. طريقة توصيل الأحمال تغير بالتأكيد خصائص الدائرة.

في دارة تيار مستمر بسيطة ، يتم توصيل الحمل المقاوم كمصباح بين الطرفين الموجب والسالب للبطارية. توفر البطارية الطاقة المطلوبة للمصباح وتسمح للمستخدم بوضع مفتاح للتشغيل أو الإيقاف وفقًا للمتطلبات.

المقاومة التسلسلية والمتوازية

الأحمال أو المقاومات المتصلة في سلسلة بمصدر التيار المستمر ، كملف الرمز الكهربائي بالنسبة لحمل الإضاءة ، تشترك الدائرة في التيار المشترك ، لكن الجهد عبر الأحمال الفردية يختلف ويتم إضافته للحصول على الجهد الكلي. لذلك يوجد انخفاض في الجهد في نهاية المقاوم مقارنة بالعنصر الأول في توصيل السلسلة. و، إذا خرج أي حمل من الدائرة ، ستكون الدائرة بأكملها مفتوحة.

في التكوين المتوازي ، يكون الجهد شائعًا لكل حمل ، لكن التيار يختلف اعتمادًا على تصنيف الحمل. لا توجد مشكلة في الدائرة المفتوحة حتى لو كان هناك حمل واحد خارج الدائرة. العديد من وصلات التحميل من هذا النوع ، على سبيل المثال توصيل الأسلاك المنزلية.

صيغ دارة التيار المستمر

لذلك ، من الدوائر والأرقام أعلاه ، يمكن للمرء بسهولة العثور على إجمالي استهلاك الحمل والجهد والتيار وتوزيع الطاقة في دائرة التيار المستمر.

“نوعان من أنظمة الفرامل ”

دوائر التيار المتردد الأساسية

على عكس التيار المستمر ، يغير جهد التيار المتردد أو التيار اتجاهه بشكل دوري حيث يزداد من الصفر إلى الحد الأقصى ، وينخفض مرة أخرى إلى الصفر ، ثم يستمر سلبيًا إلى الحد الأقصى ، ثم يعود مرة أخرى إلى الصفر. يبلغ معدل تكرار هذه الدورة حوالي 50 دورة في الثانية في الهند. بالنسبة للتطبيقات عالية الطاقة ، يعتبر التيار المتردد مصدرًا أكثر انتشارًا وفعالية من التيار المستمر. الطاقة ليست نتاجًا بسيطًا للجهد والتيار كما هو الحال في التيار المستمر ، ولكنها تعتمد على مكونات الدائرة. دعونا نرى سلوك دائرة التيار المتردد مع المكونات الأساسية.

دارة التيار المتردد بمقاوم

دارة التيار المتردد مع المقاوم

في هذا النوع من الدوائر ، يكون الجهد المتناقص عبر المقاوم متطابقًا تمامًا مع التيار كما هو موضح في الشكل. هذا يعني أنه عندما تكون القيمة اللحظية للجهد صفر ، فإن القيمة الحالية في تلك اللحظة هي أيضًا صفر. وأيضًا ، عندما يكون الجهد موجبًا أثناء الموجة النصف الموجبة لإشارة الإدخال ، يكون التيار موجبًا أيضًا ، وبالتالي تكون الطاقة موجبة حتى عندما تكون في موجة نصف سالبة من الدخل. هذا يعني أن طاقة التيار المتردد في المقاوم تتبدد دائمًا كحرارة أثناء أخذها من المصدر ، بغض النظر عما إذا كان التيار موجبًا أم سالبًا.

دائرة التيار المتردد مع المحاثات

المحاثات تعارض التغيير في التيار من خلالها ليس مثل المقاومات التي تعارض تدفق التيار. هذا يعني أنه عند زيادة التيار ، يحاول الجهد المستحث معارضة هذا التغيير في التيار عن طريق خفض الجهد. يتناسب الجهد الهابط عبر المحرِّض مع معدل التغير في التيار.

دائرة التيار المتردد مع المحاثات

لذلك ، عندما يكون التيار في ذروته القصوى (لا يوجد معدل تغير في الشكل) ، فإن الجهد اللحظي في تلك اللحظة هو صفر ، والعكس يحدث عندما يبلغ التيار ذروته عند الصفر (أقصى تغير في ميله) ، كما هو موضح في الشكل . لذلك لا يوجد تبديد صافي للطاقة في دائرة التيار المتردد للمحث.

“كيف تعمل الكهرباء على 3 مراحل ”

وبالتالي ، فإن القوة اللحظية للمحث ، في هذه الدائرة ، تختلف تمامًا عن دائرة التيار المستمر ، حيث تكون في نفس المرحلة. لكن في هذه الدائرة ، المسافة بينهما 90 درجة ، وبالتالي تكون القوة سالبة ، في بعض الأحيان ، كما هو موضح في الشكل. تعني الطاقة السالبة أن الطاقة تعود إلى الدائرة حيث تمتصها في بقية الدورة. تسمى معارضة التغيير الحالي بالمفاعلة ، وتعتمد على تردد دائرة التشغيل.

دارة التيار المتردد مع المكثفات

إلى مكثف يعارض التغيير في الجهد ، والذي يختلف عن المحرِّض الذي يقاوم التغيير في التيار. من خلال توفير أو سحب التيار ، يحدث هذا النوع من المقاومة ، ويتناسب هذا التيار مع معدل تغير الجهد عبر المكثف.

دارة التيار المتردد مع المكثفات

هنا ، التيار عبر المكثف هو نتيجة التغير في الجهد في الدائرة. لذلك ، يكون التيار اللحظي صفراً عندما يكون الجهد في ذروة قيمته (بدون تغيير في منحدر الجهد) ، ويصل إلى الحد الأقصى عندما يكون الجهد عند الصفر ، وبالتالي تتناوب الطاقة أيضًا في الدورات الموجبة والسالبة. هذا يعني أنه لا يبدد الطاقة بل يمتص الطاقة ويطلقها.

يمكن أيضًا تحليل سلوك دائرة التيار المتردد من خلال الجمع بين الدوائر المذكورة أعلاه مثل RL و RC و دوائر RLC في مجموعات وكذلك في مجموعات متوازية. وأيضًا معادلات وصيغ الدوائر المذكورة أعلاه مستثناة في هذه المقالة لتقليل التعقيد ، لكن الفكرة العامة هي إعطاء مفهوم أساسي عن الدوائر الكهربائية.

نأمل أن تكون قد فهمت هذه الأساسيات الدوائر الكهربائية ، ويود الحصول على مزيد من الخبرة العملية في مختلف الدوائر الكهربائية والإلكترونية. لأي من متطلباتك ، قم بالتعليق في قسم التعليقات أدناه. نحن مستعدون دائمًا لمساعدتك في الإرشاد في هذا المجال المحدد الذي تختاره.

اعتمادات الصورة