ان دائرة كهربائية هو تمثيل مبسط لعنصر الدائرة الكهربائية. يستخدم هذا الرموز القياسية للمكونات في الدائرة ولا يُظهر الترتيبات المادية للمكونات. تكاد تكون الحياة اليومية على الأرض مستحيلة بدون استخدام الكهرباء. منازل للصناعات الكبيرة نعتمد على الكهرباء. يتدفق التيار الكهربائي في حلقة دائرة مغلقة. إنها حلقة مغلقة ينتقل فيها التيار الكهربائي المستمر من الإمداد إلى معدات التحميل. عندما نريد شرح دائرة الإضاءة ، يستغرق الأمر وقتًا أطول لرسم جميع المكونات لأن الأشخاص المختلفين يرسمون مكونات مختلفة للدائرة بطرق مختلفة وقد يستغرق هذا وقتًا طويلاً لشرح جميع المعدات. من الأفضل أن تتعلم كيف تظهر مشروع حلبة بسيطة تخطيطات الدائرة. دعنا نعطي الرسومات لبعض الدوائر الكهربائية البسيطة. تتناول هذه المقالة الدوائر الكهربائية البسيطة لطلاب الدبلوم والهندسة.

ما هي الدائرة الكهربائية البسيطة؟

الدائرة الكهربائية البسيطة عبارة عن ممر أو مسار يتدفق فيه التيار الكهربائي. يمكن تصميم هذه الدائرة بثلاثة مكونات مثل المقاوم ، ومصدر الجهد ، ومسار التوصيل. من الضروري معرفة الأساسيات مكونات الدائرة الكهربائية ووظائفه. ال رسم تخطيطي لدائرة كهربائية بسيطة هو مبين أدناه.

دائرة الضوء الكهربائية البسيطة

تتكون الدائرة الكهربائية من جهاز كهربائي لتوفير الطاقة الكهربائية للجسيمات المشحونة مثل البطارية ، أو الأجهزة التي تحمل تيار المولد مثل المحركات وأجهزة الكمبيوتر والمصابيح وأسلاك التوصيل وما إلى ذلك. يمكن وصف أداء الدوائر الكهربائية رياضيًا باستخدام قوانين كيرشوف الأساسية مثل KCL و KVL.

أنواع الدوائر الكهربائية

يمكن تصنيف الدوائر الكهربائية بطرق مختلفة مثل دائرة التيار المستمر ودائرة التيار المتردد. في دارة تيار مباشر أو دارة تيار مستمر ، يتدفق التيار في اتجاه واحد فقط بينما في الدائرة المتناوبة أو التيار المتناوب ، يتدفق التيار في اتجاهات مختلفة. يمكن توصيل الدائرة باتصالات تسلسلية ومتوازية. في اتصال متسلسل ، يتدفق التيار في كل مكون بينما ، في اتصال متوازي ، سينقسم تدفق التيار ويتدفق عبر أي فرع.

رموز الدوائر الكهربائية البسيطة

يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المتغيرات الكهربائية و متغيرات الدائرة : مكونات الدوائر مع الرموز

يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة الدوائر الكهربائية الأساسية في الأنظمة الكهربائية في الوقت الفعلي

كيف تصنع دائرة بسيطة بمفتاح

الخطوات المتبعة في صنع مصباح مخطط الدائرة تشمل الخطوات التالية.

المكونات المطلوبة لهذه الدائرة البسيطة هي البطارية ، والمفتاح ، والمصباح ، وأسلاك التوصيل.
قم بتوصيل البطارية والمصباح والتبديل في الدائرة.
قم بتوصيل أحد أسلاك البطارية بالمصباح وقم بتوصيل سلك آخر بالمفتاح.
قم بتوصيل سلك المصباح بالمفتاح
اضغط على المفتاح لإعطاء المصباح الكهربائي. إذا تم تشغيل المصباح ، فستكون الدائرة على ما يرام وإلا فستحتاج إلى التحقق من التوصيلات مرة أخرى.

صيغ الدوائر الكهربائية

في الدوائر الكهربائية ، تُستخدم الصيغ التالية لقياس التيار ، المقاومة ، الجهد ، الطاقة ، إلخ.

يمكن حساب التيار الكهربائي للدائرة على النحو التالي I = Qt
يمكن حساب مقاومة الدائرة على أنها R = ρ.LA
يمكن حساب جهد الدائرة على أنه ΔV = I.R
يمكن حساب الطاقة في الدائرة على أنها P = ΔEt
بالنسبة للدائرة التسلسلية ، يمكن حساب المقاومة على النحو التالي R = R1 + R2 + R3 +… + Rn
بالنسبة للدائرة المتوازية ، يمكن حساب المقاومة على النحو التالي: R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +… + 1 / Rn

دوائر كهربائية بسيطة لطلاب الهندسة

الهندسة الكهربائية هي فرع من فروع الهندسة التي تنطوي على قوة أو شكل طاقة مختلف لتشغيل العالم بأسره. يحتاج كل طالب هندسة كهربائية إلى العمل مع الطاقات مثل الطاقة الشمسية ، والطاقة الحرارية الأرضية ، وطاقة الرياح ، والغاز ، والتوربينات ، وما إلى ذلك. إذا كان الطالب يريد العمل في شيء معين مشاريع كهربائية صغيرة خلال فترة دراسته ، في هذه المقالة ، نقدم بعض الدوائر الكهربائية البسيطة التي ستساعد الطلاب على التصميم مشاريع كهربائية بمفردهم.

الكهربائية و مشاريع صغيرة للإلكترونيات يمكن بناؤها باستخدام مختلف المكونات الكهربائية والإلكترونية. تستخدم هذه الدوائر لتصميم مصغرة مشاريع EEE الطلاب. هنا ، قمنا بشرح بعض المشاريع المصغرة مع مخططات الدوائر.

دائرة التيار المتردد للمصباح

يظهر الرسم التخطيطي لدائرة المصباح أدناه. في هذا ، يتطلب المصباح سلكين للتوهج ، أحدهما هو السلك المحايد والآخر هو السلك المباشر. هذان السلكان متصلان من المصباح بلوحة الإمداد الرئيسية. يُنصح باستخدام الأسلاك ذات اللون الأحمر والأسود للأسلاك الحية والمحايدة في مشاريع الدوائر الكهربائية ، حيث يتم استخدام اللون الأحمر للأسلاك الحية واللون الأسود للسلك المحايد. يتم استخدام مفتاح للتحكم في الدائرة عن طريق التبديل بين ON و OFF.

دائرة التيار المتردد للمصباح

يتم توفيره في السلك المباشر بين الإمداد الرئيسي والحمل. عندما يتم تشغيل المفتاح ، يتم إغلاق الدائرة الكهربائية ويضيء المصباح وعندما يكون المفتاح في وضع إيقاف التشغيل ، يقوم الضوء بفصل مصدر الطاقة عن الحمل. يتم وضع هذا الأسلاك في صندوق يسمى صندوق التبديل لتشغيل أفضل. سلك التبديل والسلك المباشر عبارة عن سلك منفرد ويتم قطعهما فقط لتوصيل المفتاح.

دائرة شحن البطارية

يتم شحن البطارية عن طريق مقوم ونعلم أن الوظيفة الرئيسية للمقوم هي التحويل AC إلى DC . تظهر دائرة شحن البطارية أدناه والمعدل المستخدم في الدائرة هو مقوم الجسر الذي يحتوي على أربعة صمامات ثنائية متصلة على شكل جسر.

دائرة شحن البطارية

نستخدم هذا في مشاريع الدوائر الكهربائية البسيطة. تمت إضافة المقاومة في الدائرة للحد من تدفق التيار. يتم إعطاء التوريد للمقوم من خلال أ محول تنحي يحول مصدر التيار المتردد إلى مصدر تيار مستمر وهذا يتدفق إلى البطارية. بشكل عام ، يتم وضع هذه الدائرة في وحدة شاحن بطارية أو عاكس ولا تظهر سوى الأطراف من وحدة الشاحن لتوصيلها بالبطارية لشحنها.

دائرة كهربائية لتكييف الهواء

تكييف الهواء هو عملية تقوم بتدوير الهواء مع التحكم في رطوبته. يشتمل الجانب الكهربائي للتيار المتردد على معدات الطاقة لـ المحركات والمبتدئين لمعدات مروحة الضاغط والمكثف. تظهر الدائرة الكهربائية لتكييف الهواء أدناه. تشمل المعدات الكهربائية صمامات الملف اللولبي ، ومفتاح الضغط ، بالإضافة إلى قاطع الأمان للتيار الزائد.

حلبة تكييف الهواء الكهربائية

“الفرق بين الطول الموجي والتردد ”

يتم تشغيل مراوح الضاغط والمكثف بواسطة سرعة ثابتة بسيطة- 3 مراحل المحرك التعريفي AC مع بداية خاصة بها ومزودة من لوحة التوزيع. تتضمن الصيانة الكهربائية الروتينية واكتشاف الأعطال على المحرك والمبتدئين التنظيف وفحص التوصيلات.

تبديل الدائرة

في كثير من الأحيان في اليوم ، نستخدم أزرار التبديل ، لكننا عادة لا نحاول رؤية الاتصال الذي تم إجراؤه داخل عملية التبديل. يظهر مخطط دائرة التبديل أدناه و وظيفة التبديل هو توصيل أو إكمال الدائرة التي تنتقل إلى الحمل من الإمداد ونقل جهات الاتصال المفتوحة عادةً.

تبديل الدائرة

يكون مصدر الطاقة للحمل من خلال دائرة التبديل ، وبالتالي يمكن قطع مصدر الطاقة عن طريق إبقاء المفتاح مفتوحًا.

دائرة الإضاءة DC

بالنسبة لمصباح LED صغير ، نستخدم أ العرض DC ، التي تحتوي على نقطتين هما الأنود والكاثود. الأنود موجب والكاثود سالب. للمصباح طرفان أحدهما موجب والآخر سالب. يتم توصيل الطرف الموجب للمصباح بالقطب الموجب ويتم توصيل الطرف السالب للمصباح بكاثود البطارية.

مفتاح الضوء القائم على DC

عندما يتم التوصيل سوف يتوهج المصباح. قم بتوصيل مفتاح بين أي سلك من شأنه أن يقطع جهد التيار المستمر عن لمبة LED.

ناقشنا بعض الدوائر الكهربائية البسيطة ، دعنا نكمل بعض الأجهزة الكهربائية البسيطة. انظر أيضًا إلى عمل الدائرة واستخداماتها.

دارة الحرارية

يتم إنشاء EMF عندما تتعرض الوصلات المكونة من مادتين متجانستين متباينتين لاختلاف درجة الحرارة. يطلق عليه تأثير سيبيك. مزدوج حراري يتكون من سلكين.

دارة الحرارية

سيقيس الفولتميتر EMF المتولد ويمكن معايرته لقياس درجة الحرارة. سيؤدي هذا الاختلاف بين الوصلة الساخنة والباردة إلى إنتاج EMF متناسب معها. عندما تظل درجة حرارة الوصلة الباردة ثابتة ، فإن EMF يتناسب مع درجة حرارة الوصلة الساخنة.

الطاقة متر

الطاقة هي إجمالي الطاقة المستهلكة خلال فترة زمنية. يمكن قياس ذلك بواسطة عداد المحرك أو الطاقة متر . تُستخدم عدادات الطاقة هذه في جميع خطوط إمداد الطاقة لكل منزل من أجل قياس الطاقة المستهلكة في كل من دوائر التيار المستمر والتيار المتردد. هنا تقاس الطاقة بالواط / ساعة أو بالكيلوواط / ساعة. في تيار التيار المستمر ، قد يكون العداد أمبير ساعة أو واط ساعة متر. سوف يدور قرص الألمنيوم باستمرار عند استهلاك الطاقة.

الطاقة متر

سوف تتناسب سرعة الدوران مع الطاقة التي يستهلكها الحمل بالواط / ساعة. سيكون لها ملف ضغط وملف حالي. يتم تطبيق الجهد عبر ملف الضغط. يتدفق التيار عبر الملف وينتج تدفقًا يؤدي إلى عزم دوران على القرص. يتدفق تيار الحمل عبر الملف الحالي وينتج تدفقًا آخر يؤدي إلى عزم دوران معاكس على قرص الألومنيوم ويعمل عزم الدوران الناتج على القرص. ينتج عن الدوران على القرص ، والذي يتناسب مع الطاقة المستخدمة والتي يتم تسجيلها.

الدائرة المتعددة

من المحتمل أن يكون المتر المتعدد أحد أبسط الأجهزة الكهربائية. الذي يقيس التيارات والمقاومة والجهد. جهاز القياس المتعدد هو أداة لا غنى عنها ويمكن استخدامه لقياس التيار المستمر كذلك معلمات التيار المتردد . يتم استخدامه للتحقق من استمرارية الدائرة بواسطة مقياس الأومتر. يظهر الرسم التخطيطي للمقياس المتعدد أدناه.

الدائرة المتعددة

يتكون المتر المتعدد من جلفانومتر متصل في سلسلة بمقاومة. يمكن قياس الجهد عبر الدائرة عن طريق توصيل أطراف جهاز القياس المتعدد عبر الدائرة. يستخدم هذا بشكل أساسي لاختبار استمرارية اللفات في المحرك.

دارات المشروع الكهربائية المصغرة

مخطط حلبة كاشف الهاتف الخليوي

تستخدم دائرة كشف الهاتف الخلوي نطاقات تردد عالية من 0.9 جيجا هرتز إلى 3 جيجا هرتز. تستخدم هذه الدائرة مكثف قرص (C3) 0.22 μF وفقًا لدائرة RF لضمان قدرة الدائرة على التقاط إشارة المحمول. يمكن أن يستشعر كاشف الهاتف الخلوي أي نشاط لنقل صوت الهاتف الخلوي أو نقل الفيديو بما في ذلك الرسائل القصيرة الواردة أو الرسائل القصيرة الصادرة.

دارة بسيطة للكشف عن الكهرباء للهاتف الخليوي

يجب أن يكون طول المكثف C3 18 مم مع تباعد 8 مم بين الخيوط للوصول إلى التردد المطلوب. يعمل هذا المكثف كحلقة جيجاهرتز صغيرة لتجميع إشارات التردد اللاسلكي. يستخدم Op-Amp CA3130 كمحول تيار إلى جهد. يمكن استخدام دائرة كشف الهاتف الخلوي هذه لتأكيد وجود هاتف خلوي نشط في المنطقة المختبرة.

دائرة شاحن البطارية القائمة على SCR

عموما، بطارية يتم شحنه بكمية صغيرة من جهد التيار المتردد أو التيار المستمر. إذا أردنا شحن البطارية بمصدر تيار متردد ، فنحن بحاجة أولاً إلى تحديد جهد التيار المتردد الكبير ، ونحتاج إلى تصفية جهد التيار المتردد لإزالة الضوضاء - تنظيم والحصول على الجهد الثابت ومن ثم إعطاء الجهد الناتج إلى البطارية للشحن . بمجرد اكتمال الشحن ، يجب إيقاف تشغيل الدائرة تلقائيًا.

شاحن بطارية كهربائي بسيط يعتمد على SCR باستخدام SCR

يتم إعطاء جهد التيار المتردد لمحول التنحي لخفض الجهد إلى 20 فولت تقريبًا. يتم إعطاء هذا الجهد إلى SCR لتصحيح الجهد. يستخدم الجهد المعدل لشحن البطارية. البطارية المتصلة بدائرة الشحن لا تتلف تمامًا ويتم تفريغها. هذا يعطي جهدًا متحيزًا أماميًا للترانزستور والمقاوم R7 والصمام الثنائي D2 الذي يتم تشغيله. عندما يتم تشغيل الترانزستور ، يتم إيقاف تشغيل SCR.

عندما ينخفض جهد البطارية ، يتم إيقاف تشغيل الترانزستور عن المقاوم R3 ويصل الصمام الثنائي D1 التيار إلى بوابة SCR تلقائيًا ، مما يؤدي إلى تشغيل SCR وتوصيله. يقوم دخل التيار المتردد بتصحيح جهد الدخل وإعطائه للبطارية عبر المقاوم R6. يقوم هذا بشحن البطارية عندما ينخفض انخفاض الجهد في البطارية ، كما يتم زيادة تيار التحيز الأمامي إلى المقاوم. عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل ، يتم تشغيل وإيقاف تشغيل الترانزستور Q1.

مؤشر لمستوى المياه

يستخدم مشروع مؤشر مستوى الماء لعرض معلومات حول مستوى خزان المياه باستخدام مصابيح LED. يستخدم هذا المشروع بشكل أساسي IC CD4066 ويظهر أدناه مخطط الدائرة لمؤشر مستوى الماء. هذه الدائرة مبنية بأربعة مصابيح LED.

دائرة كهربائية بسيطة لمؤشر مستوى الماء

عندما يكون مستوى الماء عند ¼ من الخزان ، يضيء مؤشر LED1. عندما يكون مستوى الماء ½ للخزان ، يضيء مؤشر LED2. عندما يكون مستوى الماء عند ¾ من الخزان أو مستوى الماء ممتلئًا ، يضيء مؤشر LED4.

المتعري LED فائق السطوع

تستخدم دائرة الوهج LED فائقة السطوع هذه ترانزستور محرك واحد ، والذي يأخذ معدل الفلاش من مؤشر LED الوامض. لا يمكن تغيير المصباح بواسطة سطوع المصباح الأبيض. يمكن ضبط هذا LED عن طريق تغيير المقاوم 1K عبر التحليل الكهربائي 100u إلى 10k. يقوم المقاوم 1K بتفريغ 100u.

المتعري LED

لذلك عندما يتم تشغيل الترانزستور ، يضيء تيار الشحن إلى 100u المصباح الأبيض. إذا تم استخدام مقاوم تفريغ 10 كيلو ، فإن 100u غير مشحون بالكامل ولا يومض LED مثل السطوع. توجد جميع الأجزاء في الصورة في نفس المكان كما هو موضح في مخطط الدائرة ، وبالتالي يسهل علينا رؤية كيفية توصيل الأجزاء.

انذار باب الثلاجة

يجب وضع دائرة إنذار باب الثلاجة المقيدة في صندوق صغير في الثلاجة بالقرب من المصباح. عندما يتم إغلاق باب الثلاجة ، يصبح الجزء الداخلي من الثلاجة مظلماً ، ويمثل المقاوم الضوئي R2 مقاومة عالية (> 200 ألف). وبالتالي ، يتم تثبيت IC1 عن طريق الاحتفاظ بشحن C1 بالكامل عبر R1 و D1. عندما يدخل شعاع ضوئي من الفتحة ، فإن المقاوم الضوئي يقدم مقاومة منخفضة (<2K).

دائرة إنذار باب الثلاجة الكهربائية البسيطة

لذلك ، سلكي IC1 باعتباره multivibrator مستقر يبدأ في التذبذب بتردد منخفض جدًا ، وبعد فترة تبلغ حوالي 24 ثانية ، يرتفع دبوس o / p. شريحة IC2 موصلة أيضًا كجهاز اهتزاز متعدد مستقر ، مما يؤدي إلى عدم انتظام جهاز Piezo sounder بمعدل خمس مرات / ثانية تقريبًا. يتم تنشيط المنبه لمدة 17 ثانية تقريبًا ، ثم يتوقف لنفس الفترة الزمنية وتتكرر الدورة حتى يغلق باب الثلاجة.

100 وات دائرة العاكس

هنا ، يتم إنشاء دائرة عاكس 100 وات باستخدام أقل عدد ممكن من المكونات. تستخدم هذه الدائرة الترانزستورات CD 4047 IC و 2N3055. يولد IC نبضات 100 هرتز وترانزستور لقيادة الحمل.

“كيفية توصيل مقوم الجسر ”

يُنتج جهاز IC1 CD 4047 السلكي باعتباره جهاز هزاز متعدد الاستقرار درجتين من قطارات النبض من المرحلة 100 هرتز بمقدار 180 درجة. يتم تضخيم قطارات النبض هذه بواسطة ترانزستورات TIP122. يتم تضخيم o / p من هذه الترانزستورات بواسطة أربعة ترانزستورات 2N 3055. لكل نصف دورة ، يتم استخدام ترانزستورات لقيادة محول العاكس.

دائرة عاكس بقدرة 100 وات

في المحول الثانوي ، سيكون التيار المتردد 220 فولت متاحًا. تعمل هذه الدائرة بشكل رائع مع الأحمال الصغيرة مثل عدد قليل من المصابيح والمراوح وما إلى ذلك. هذا العاكس هو الأفضل لمن يحتاج إلى عاكس منخفض التكلفة في منطقة 100W

لذلك ، هذا كل شيء عن مشاريع الدوائر الكهربائية البسيطة لطلاب الهندسة ، تم تصميم هذه الدوائر الأساسية باستخدام مختلف المكونات الكهربائية والإلكترونية وهذه الدوائر مفيدة جدًا لبناء مشاريع كهربائية . نأمل أن تكون لديك فكرة عن الدوائر الكهربائية. علاوة على ذلك ، فإن أي استفسارات بخصوص هذا المفهوم أو مشاريع الإلكترونيات ، يمكنك التواصل معنا من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، ما هي المكونات الثلاثة للدائرة؟

اعتمادات الصورة: