مدار الکتریکی: مسیر گردش جریان
اجزای اصلی یک مدار ساده
برای ساختن یک مدار ساده، مثل مدار یک چراغ قوه، به چند جزء کلیدی نیاز داریم. این اجزا مانند اعضای یک تیم با هم کار میکنند تا جریان برقرار شود.
| نام جزء | نقش و وظیفه | مثال ملموس |
|---|---|---|
| منبع انرژی 1 | انرژی الکتریکی مورد نیاز مدار را تأمین میکند. مانند پمپی که آب را به حرکت درمیآورد. | باتری قلمی، باتری ماشین، پریز برق شهر |
| سیمها | مسیرهایی برای انتقال جریان از منبع به مصرفکننده و برگشت آن هستند. | سیمهای مسی داخل سیمچراغ مطالعه یا شارژر تلفن |
| مصرفکننده (بار) | انرژی الکتریکی را به شکل دیگری از انرژی تبدیل میکند. | لامپ (نور و گرما)، موتور (حرکت)، بلندگو (صدا) |
| کلید | مسیر جریان را کامل (روشن) یا قطع (خاموش) میکند. | کلید چراغ اتاق، دکمه روشن/خاموش رادیو |
اگر هر یک از این اجزا وجود نداشته باشد یا ارتباط بین آنها قطع شود، مدار «باز» میشود و جریان برقرار نمیشود. مانند زمانی که کلید چراغ را خاموش میکنید.
انواع مدار: سری در مقابل موازی
مصرفکنندهها (مثل لامپها) میتوانند به دو شکل اصلی در مدار قرار گیرند. انتخاب این شکل، رفتار مدار را کاملاً تغییر میدهد.
| ویژگی | مدار سری 5 | مدار موازی 6 |
|---|---|---|
| اتصال مصرفکنندهها | پشت سر هم، مانند حلقههای زنجیر | همراه و کنار هم، هر کدام شاخه مستقلی دارد |
| مسیر جریان | فقط یک مسیر | چندین مسیر موازی |
| اثر سوختن یک لامپ |
همه لامپها خاموش میشوند
مدار کاملاً باز میشود. |
فقط همان لامپ خاموش میشود
سایر شاخهها به کار خود ادامه میدهند. |
| مثال در خانه | برخی چراغهای تزئینی قدیمی (رشتهای) | چراغهای مختلف یک اتاق، پریزهای برق |
پس وقتی چراغ آشپزخانه را خاموش میکنید، چراغ اتاق خواب روشن میماند، چون آنها در یک مدار موازی قرار دارند.
مدارها در وسایل روزمره
بیایید نگاهی به داخل برخی وسایل ساده بیندازیم تا مدار را در عمل ببینیم.
چراغ قوه: یک مدار ساده متشکل از باتری (منبع)، دو سیم، لامپ (مصرفکننده) و اغلب یک دکمه فشاردهنده (کلید) است. وقتی دکمه را فشار میدهید، کلید، اتصال بین باتری و لامپ را کامل میکند و مدار بسته میشود.
آژیر دوچرخه: در این وسیله، با فشار دادن اهرم، یک مدار بسته میشود. جریان از باتری (منبع) میگذرد و به یک آهنربای الکتریکی (مصرفکننده) میرسد که با کشیدن یک قطعه فلزی، باعث تولید صدا میشود.
حتی سوییچ روشن/خاموش تلویزیون با کنترل از راه دور هم در نهایت یک مدار داخل تلویزیون را کامل یا قطع میکند. دکمه کنترل، یک سیگنال میفرستد که به یک کلید الکترونیکی داخل تلویزیون دستور میدهد تا مدار اصلی را ببندد.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاورقی
1 منبع انرژی (Power Source): وسیلهای که انرژی لازم برای حرکت بارهای الکتریکی را فراهم میکند. مثال: Battery.
2 ولتاژ (Voltage): نیروی محرکهای که باعث به حرکت درآمدن بارهای الکتریکی در مدار میشود. واحد آن ولت (V) است.
3 شدت جریان (Current): مقدار بار الکتریکی که در یک ثانیه از مقطع سیم میگذرد. واحد آن آمپر (A) است.
4 مقاومت (Resistance): میزان مخالفت یک ماده با عبور جریان الکتریکی. واحد آن اهم (Ω) است.
5 مدار سری (Series Circuit): مداری که در آن مصرفکنندهها به صورت پشت سر هم و تنها در یک مسیر به هم وصل شدهاند.
6 مدار موازی (Parallel Circuit): مداری که در آن مصرفکنندهها در شاخههای جداگانه و موازی بین دو نقطه مشترک از مدار قرار گرفتهاند.
7 عایق الکتریکی (Electrical Insulator): مادهای که جریان الکتریکی به راحتی از آن عبور نمیکند، مانند پلاستیک، چوب خشک، شیشه.
8 اتصال کوتاه (Short Circuit): اتصال ناخواستهای با مقاومت بسیار کم بین دو نقطه از مدار که باعث میشود جریان بسیار زیادی به سرعت عبور کند و میتواند خطرناک باشد.
