أنواع الدوائر الكهربائية
تشير الدائرة الكهربائية إلى مسار مغلق يسمح بانتقال التيار الكهربائي. حيث يمثل تدفق الإلكترونات عبر هذا المسار المغلق التيار الكهربائي، إذ تدخل الإلكترونات الدائرة عبر مصدر طاقة مثل البطارية أو المولد. ويقوم هذا المصدر بتوفير الطاقة للإلكترونات من خلال إنشاء مجال كهربائي، إذ يغادر التيار الدائرة الكهربائية بعد اجتيازه الحمل، ثم يتجه إلى نقطة التأريض أو الأرض (ground)، مما يضمن إكمال المسار المغلق. يمكن أن يتكون الحمل من أجهزة بسيطة مثل التلفاز أو المصباح، أو من أحمال أكثر تعقيدًا مثل تلك الموجودة في محطات توليد الطاقة الكهرومائية. هناك عدة أنواع من الدوائر الكهربائية، وهي كالتالي:
دوائر التوالي (Series Circuit)
تتكون دائرة التوالي من عناصر متصلة بشكل متسلسل، حيث تترتب العناصر في الدائرة واحدة تلو الأخرى دون أي تفرعات. ويكون التيار الكهربائي المتدفق عبر العناصر في السلسلة واحدًا، على الرغم من اختلاف جهد كل جهاز. إذا تعرض أحد الأجهزة لأعطال أو تم إزالة أي منها، فإن الدائرة بأكملها تتوقف عن العمل. على سبيل المثال، في حالة وجود ثلاثة مصابيح متصلة بتسلسل، وإذا تم فصل أحدها، تفشل الدائرة كلها.
دوائر التوازي (Parallel Circuit)
في دوائر التوازي، يتم توصيل الأجهزة بحيث تعمل جميعها على توزيع الجهد من مصدر واحد. ويماثل الجهد في كل جهاز، لكن التيار قد يختلف بحسب كل جهاز. وتستمر جميع الأجهزة في العمل حتى في حال حدوث عطل في أحدها. كمثال على ذلك، إذا تم توصيل مصباحين كهربائيين بشكل متوازي وكان أحدهما مفصولًا، فسيستمر الآخر في العمل. تُستخدم الأجهزة مثل أضواء شجرة عيد الميلاد في دوائر موصلة بالتوازي، مما يسمح باستبدال ضوء واحد دون الحاجة لاستبدال الكل.
دوائر التوالي والتوازي (Series-Parallel Circuits)
تُعرف الدائرة الكهربائية التي تتواجد فيها بعض العناصر متصلة بالتوالي وأخرى متصلة بالتوازي بدائرة التوالي والتوازي. وتستخدم معظم الدوائر العملية هذا النوع من التوصيلات، ومن أبرز التطبيقات هو توصيل الموصلات في الدوار (rotor) لمحركات التيار المستمر.
الدوائر المفتوحة (Open Circuit)
تحدث الدائرة المفتوحة عند حدوث انقطاع في أي جزء من نظام الدائرة الكهربائية، على سبيل المثال، إذا كان أحد العناصر غير متصل، فإن الدائرة تكون مفتوحة. ورغم أن الجهد خلال دائرة مفتوحة يمكن أن يكون له قيمة حسابية، إلا أن التيار الكهربائي يساوي صفرًا.
الدوائر المغلقة (Closed Circuit)
تتشكل الدائرة المغلقة عندما لا يوجد انقطاع في نظام الدائرة في أي نقطة، مما يسمح بتدفق التيار من جزء إلى آخر، وعليه فإن الدائرة تُعتبر مغلقة.
دوائر القصر (Short Circuit)
تحدث الدائرة القصيرة عندما يتم الاتصال بمقاومة منخفضة أو معدومة بين موصلين في دائرة كهربائية، مما قد يؤدي إلى إنتاج حرارة زائدة قد تسبب شرارًا أو ألسنة لهب أو دخان. تيار الدائرة القصيرة يعود مباشرة إلى الطرف السالب للإمداد، م متجاوزًا الحمل المتصل بالدائرة. ويمكن أن تنشأ الدوائر القصيرة لعدة أسباب، منها مشاكل في التوصيلات أو عزل غير سليم، أو انهيار مفاجئ للأسلاك بسبب الآفات. تُعتبر استخدام القواطع أو الصمامات من الإجراءات الفعالة لحماية الدوائر الكهربائية من الأضرار.
دوائر التيار المستمر (D. C. Circuit)
تشير دوائر التيار المستمر إلى الأنظمة التي يقوم فيها مصدر الطاقة بتوفير تيار ثابت (DC) يتميز بتوجه ومقدار ثابت.
دوائر التيار المتردد (A. C. Circuit)
تُعرف الدائرة التي يتدفق فيها التيار المتردد (AC) بدائرة التيار المتردد، حيث يتغير التيار برمته بشكل دوري في الاتجاه والمقدار. عادةً، تُستخدم دوائر التيار المتردد في التطبيقات ذات الطاقة العالية.
