أنواع الدوائر الكهربائية: الربط والمسار ونوع التيار

ثلاثة أسئلة مستقلة للتصنيف

التوالي يضع العناصر تباعًا في فرع، والتوازي بين طرفين مشتركين. طريقة الربط لا تحدد نوع المصدر أو حالة المفتاح. ^[1]

مثلًا، مقاومتان متوازيتان مع بطارية ومفتاح مفتوح. «متوازيتان» تصف الربط، و«مفتوح» يصف المسار؛ إغلاق المفتاح لا يعيد ترتيب المقاومتين.

المفتوحة والمغلقة: تتبع طريق العودة

قطع المسار يمنع تياره المستقر؛ وإكماله يمرر التيار عبر الحمل إلى المصدر. المثال دائرة مقاومية بسيطة، دون ظواهر شحن عابرة. ^[2]

ابدأ من أحد طرفي المصدر في المخطط، واتبع الخط إلى المفتاح ثم الحمل ثم الطرف الآخر. في الرسم الأول توجد فجوة عند المفتاح؛ في الثاني يوجد اتصال. تحديد الفجوة أدق من الحكم على الدائرة من عدد الرموز وحده.

وجود مسار مغلق لا يعني أنه يؤدي الوظيفة المطلوبة. إذا ظهر طريق يتجاوز الحمل بمقاومة صغيرة، أصبح علينا وصفه أيضًا بأنه قصر، لا الاكتفاء بكلمة «مغلق».

القصر: طريق منخفض المقاومة يتجاوز المقصود

القصر مسار منخفض المقاومة عبر المصدر؛ قد يسبب تيارًا كبيرًا وتسخينًا غير مرغوب. وفي المصدر الحقيقي تؤثر المقاومة الداخلية ومقاومات المسار في التيار، فلا نصف الواقع بتيار لانهائي لمجرد رسم سلك مثالي. ^[2][3]

للمقارنة الحسابية نفترض نموذجين مستقلين لهما فرق جهد 6 فولت ومقاومة كلية معلومة. مع 1200 أوم: I=6/1200=0.005 A=5 mA. ومع 2 أوم: I=6/2=3 A؛ التيار الثاني 600 ضعف الأول. هذه أرقام افتراضية، وليست قيمًا لتجربة قصر.

لا تعمم 3 أمبير على كل قصر؛ المثال افترض مقاومة كلية 2 أوم وفرق جهد محددًا. وتغيير المصدر أو المقاومة يغير الناتج. المقارنة تبين لماذا يهم المسار الكهربائي، ولا تختبر سلامة سلك أو شخص.

المستمر والمتردد: الاتجاه غير المقدار

المستمر DC يسير باتجاه واحد، والمتردد AC يعكسه دوريًا. قد يتغير مقدار المستمر دون عكس اتجاهه. ^[1]

نختار إشارتين افتراضيتين على محور زمن غير معاير: i1=1+0.4sin(t) و i2=sin(t). الأولى بين 0.6 و 1.4، فتظل موجبة رغم تغيرها. الثانية بين −1 و 1 وتعبر الصفر؛ موجب وسالب بالنسبة إلى اتجاه مرجعي واحد.

الإشارة بالنسبة إلى سهم مرجعي. عكس السهم يعكس العلامات دون تبديل الدائرة؛ هنا احتفظنا بالمرجع نفسه للمثالين.

كيف تصف دائرة دون خلط؟

اكتب جوابًا لكل سؤال في الجدول. مثالنا ذو البطارية والمفتاح قد يوصف بحسب الربط وبحسب حالة المفتاح وبحسب اتجاه التيار؛ لا يحتاج أن نختار وصفًا واحدًا ونحذف الباقي.

عند قراءة رسم تعليمي، افصل الرمز من طريق الاتصال. خط يعبر قرب مقاومة ليس بالضرورة فرعًا موازيًا ما لم تكن نهايتاه متصلتين بالنقطتين المقصودتين. افحص العقد والمسار والمرجع قبل الاستنتاج.

المخططات هنا لشرح المعاني والحسابات فقط. لا تنفذ قصرًا للتحقق من الرسم، ولا تطبق هذا النموذج على تمديدات المنزل.