الدارات الكهربائية

مقدمة:

مع أن الكهرباء الساكنة تعد مفيدة ولها تطبيقات عديدة، إلا أن التطبيقات الأكثر أهمية هي التي تعتمد على فصل الشحنات السالبة عن الموجبة بشكل مستمر، ويتم فيها الحصول على الطاقة من حركة الشحنات للاتحاد مجدداً، وهذا هو مبدأ الدارات الكهربائية.^

**الدارات الكهربائية:**

& الدارة الكهربائية هي مسار الإلكترونات الناتجة من منبع كهربائي، وأبسط مثال عليها سلك يصل بين طرفي بطارية، تقوم هذه البطارية باستخدام الطاقة الكيميائية لفصل حاملات الشحنة الموجبة عن السالبة في داخلها، وتتجمع الشحنة الموجبة على الطرف الموجب للبطارية والسالبة على الطرف السالب دون حراك في الحالة العادية، أما عند وصل طرفيها بواسطة السلك تتحرك حاملات الشحنة السالبة (الإلكترونات) من الطرف السالب وحاملات الشحنة الموجبة (البروتونات) من الطرف الموجب لتلتقي وتتحد في السلك خارج البطارية ناتجاً عن ذلك ويتم إنتاج هذه الحاملات في البطارية إلى حين نفاذ الطاقة الكيميائية فيها.

يتدفق التيار عبر مسار الدارة وخلال عناصر الدارة الكهربائية، ويوجد لكل عنصر تيار وجهد (فرق كمون بين قطبيه) خاص به، وتتعلق كمية التيار والجهد لكل عنصر ببعضهما حسب خواصه الفيزيائية، ويتدفق التيار داخل العنصر من قطبه الموجب إلى قطبه السالب مستهلكاً الطاقة الكهربائية.&

**عناصر الدارات الكهربائية المثالية:**

& تتمثل عناصر الدارة الكهربائية الأساسية بالمقاومة، المكثفة، والوشيعة (المحرض)، المقاومة الكهربائية تعتبر أبسط عناصر الدارة وفيها يتناسب الجهد مع التيار، ويرمز لها بالحرف (R)، وتقاس بواحدة أوم (Ω)، ويمكن رسم علاقة التيار(i) مع الجهد(v) بالشكل

حيث تمثل (G) ناقلية الدارة وتساوي مقلوب المقاومة، واحدتها سيمنس (S)، وبما أنها قيمة ثابتة تكون علاقة التيار مع الجهد علاقة خطية.

عندما تكون المقاومة الكهربائية موجبة (وهذا هو الحال في معظم العناصر) تقوم المقاومة باستهلاك الطاقة، وتحسب الطاقة الممتصة فيها بالعلاقة:

وعندما تسعى المقاومة إلى اللانهاية، نحصل على ما يسمى الدارة المفتوحة، ولا يمر خلالها