برای روشن کردن سشوار خود یا کار کردن با رایانه شخصی و یا حتی دیدن فیلم در تلوزیون، شما به اجزایی به نام مدار، به طور غیر مستقیم نیاز دارید و انواع مدارها در بسیاری از دستگاه ها وجود دارند و باعث راه انداختن آنها و بسیاری از وسایل مرتبط با برق می شوند. برای آشنا شدن با انواع مدارهای الکتریکی و ویژگی های آنها تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.
مدار الکتریکی چیست؟
در توضیح چیستی مدار الکتریکی باید گفت که مدار الکتریکی مجموعه ای از اجزای مورد استفاده جهت ذخیره، انتقال و تبدیل انرژی تلقی می شود که ممکن است تامین مدار را یک منبع یا چند منبع انرژی بر عهده داشته باشد.
امروزه آنچه در زندگی بسیار مشاهده می کنیم، تبدیل لحظه به لحظه انرژی است که می تواند از شکل گرمایی، شیمیایی، الکترومغناطیسیی یا مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل شود. اما عکس این قضیه نیز ممکن است. در هر حال انرژی، از بارهای الکتریکی و میدان مغناطیسی برای انتقال استفاده می کند. مدارهای الکتریکی کاربردهای بسیار گسترده ای در حوزه های صنعت، تجارت و حمل و نقل دارند، بنابراین می طلبد که انواع مختلفی از آنها با توجه به موارد استفاده شان در حال حاضر وجود داشته باشد که در ادامه به بررسی انواع مدارهای الکتریکی می پردازیم.
مدار الکتریکی چیست
در واقع مدار الکتریکی نوعی مسیر، برای انتقال جریان الکتریکی تشکیل می دهد و با عنصری به نام باتری یا ژنراتور تغذیه می شود و انرژی ذرات باردار از این طریق تامین می گردد. همچنین مدار الکتریکی ترکیبی از ترانزیستورها، ترانسفورماتورها، خازن‌ها، سیم و کابل های اتصال و سایر اجزای الکتریکی موجود در یک دستگاه واحد مانند رادیو است و نحوه چیدمان مدارهای سری و سری موازی می تواند چنین مدارهای پیچیده ای را بسازد.
همچنین تعریف دیگری که برای مدار می توان بیان کرد این است که انواع مدارهای الکتریکی مسیر رسانای جریان یا الکتریسیته می باشند و از همین مسیر رسانا در مدار برای برقراری ارتباط میان منبع ولتاژ و بار استفاده می شود و کلید ON/OFF نیز برای قطع و وصل کردن این ارتباط بکار می رود.
انواع مدارهای الکتریکی
همانطور که گفته شد مدارهای الکتریکی به سبب کاربردهای مختلف شان انواع متفاوتی دارند و به روش های مختلف می توان آنها را دسته بندی کرد.
به عنوان مثال جریان برقی که در منازل استفاده می شود از نوع متناوب است و جهت جریان دائما در حال تغییر است؛ بنابراین باید مدارها در این وضعیت از نوع موازی باشند، در حالیکه در مدارهای سری جریان، از تمام اجزا عبور می کند و از این رو مدارهای سری برای منازل استفاده نمی شوند، لذا برای هر یک از موارد از مدار مخصوص به خود استفاده می کنیم که در ادامه توضیح داده خواهد شد.
برخی از انواع مدارهای الکتریکی عبارتند از:
مدار سری، مدار موازی، مدار سری- موازی، مدار ستاره- دلتا، مدار مقاومتی، مدار القایی، مدار خازنی، مدار مقاومتی-القایی (RL)، مدار مقاومتی- خازنی (RC)، مدار خازنی-القایی (LC)، مدار مقاومتی-القایی-خازنی(RLC)، مدار خطی، مدار غیرخطی، مدار یک طرفه، مدار دو طرفه، مدار فعال، مدار غیر فعال، مدار باز، مدار بسته، مدار کوتاه.
انواع مدار
مدار سری
در این نوع مدار، اجزای مدار الکتریکی که شامل منبع ولتاژ یا جریان، خازن ها، مقاومت ها و سایر اجزا می شود به صورت سری و پشت سر هم بسته می شوند که در این صورت تنها یک مسیر برای عبور برق وجود خواهد داشت و انشعاباتی از مدار که جریان به آنها برسد را نمی توان از مدارهای سری توقع داشت. (برای کسب اطلاعات بیشتر پیرامون خازن ها، می توانید مقاله خازن چیست را مطالعه کنید).
مدارهای سری که یکی از انواع مدارهای الکتریکی هستند، می توانند از چندین مقاومت که به صورت متوالی بسته شده اند تشکیل شوند که به این نوع اتصال، اتصال انتها به انتها و یا آبشار می گویند. به عبارت بهتر در مدار سری، جریان یک مسیر واحد را دنبال می کند.
ویژگی های مدار سری
از هر مقاومت در این نوع مدار، جریان یکسانی عبور می کند و مجموع افت ولتاژ نیز در مدارهای سری مساوی ولتاژ منبع تغذیه است.
V=V1+V2+V3+…..+VnV=V1+V2+V3+…..+Vn
همچنین در مدار سری مقاومت کل از اندازه ی هر یک از مقاومت های مدار بیشتر است ولی جریان در سرتاسر مدار یکسان است.
بستن مدار سری و موازی
مدار موازی
یکی دیگر از انواع مدارهای الکتریکی، مدار موازی است. در این نوع مدارها، عناصر الکتریکی همانطور که از نام این نوع اتصال پیداست، به صورت موازی بسته می شوند و انشعاب های زیادی در این نوع مدار وجود دارد. (در تمام مدارهای موازی حداقل دو انشعاب مشاهده می شود).
در مدارهای موازی تعداد زیادی مقاومت وجود دارد و آنها به صورت موازی به یکدیگر متصل می شوند؛ به گونه ای که یک طرف آنها به دیگر مقاومت ها متصل است و طرف دیگر برای ایجاد یک نقطه اتصال جدید استفاده می شود.
ویژگی های مدارهای موازی
جریان کل در مدارهای موازی از مجموع تمام جریان های منفرد بدست می آید؛ چرا که از هر مقاومت، متناسب با اندازه آن، جریانی بیشتر یا کمتر عبور خواهد کرد. همچنین در مدارهای موازی اندازه مقاومت کل از اندازه هر یک از مقاومت ها کمتر است
مدار سری- موازی
مدار سری-موازی یکی دیگر از انواع مدارهای الکتریکی است که در آن عناصر خاصی از مدار به صورت سری و بقیه به صورت موازی متصل می شوند، به بیان دیگر، این مدار ترکیبی از مدارهای سری و موازی است.
مدار ستاره-دلتا
این نوع مدار، یک مدار موازی، سری یا سری-موازی نیست. به عبارتی عناصر الکتریکی در این مدار به گونه ای متصل می شوند که ساختار مدار به هیچ کدام از مدارهای نام برده شده نسبت داده نمی شود.
مدار خطی
یکی از انواع مدارهای الکتریکی است که، پارامترهای مقاومت، شکل موج و فرکانس در آن ثابت اند. به این معنی که پارامترهای ذکر شده با تغییر ولتاژ و جریان تغییر نمی کنند.
مدارهای خطی
مدار غیر خطی
برعکس مدار خطی، مدارهای غیر خطی حساسیت زیادی نسبت به نوسانات جریان و ولتاژ دارند و پارامترهای مقاومت، خازن، شکل موج و فرکانس در آنها ثابت نیستند.
مدارهای یکطرفه
برای درک مدارهای یکطرفه، جاده های یکطرفه را به یاد بیاورید که در آنها مهم ترین عامل جهت است. در مدارهای یک طرفه نیز با تغییر جهت ولتاژ یا جریان، عملکرد مدار دستخوش تغییر می شود به عبارت دیگر در مدارهای یکطرفه جریان فقط در یک جهت اجازه عبور دارد که این کار توسط یکسوکننده های دیودی انجام می شود.
مدارهای دو طرفه
یکی دیگر از انواع مدارهای الکتریکی، مدار دو طرفه است. عکس آنچه در مدارهای یکطرفه رخ می دهد را می توان به مدارهای دو طرفه نسبت داد که در آنها جریان در هر دو جهت، اجازه عبور دارد و این نوع مدارها برای خطوط انتقال بسیار حائز اهمیت اند چرا که در این نوع مدار، جهت و جای قرار گیری منبع تغذیه، چندان مهم نیست.
اجزای مدارهای الکتریکی
حال که با انواع مدارهای الکتریکی آشنا شدید، بهتر است درباره اجزای تشکیل دهنده آن نیز اطلاعات کسب کنید. مدار ها از ساده تا پیچیده ترین شان از سه جز اصلی تشکیل شده اند که به شرح زیر است:
- یک مسیر رسانا که می تواند سیم باشد.
- یک منبع برق مانند باتری یا پریز برق
- یک وسیله یا ابزار که برای کار کردن به انرژی الکتریکی نیاز دارد مانند لامپ.
همچنین دو جزء اختیاری وجود دارد که می توانند در یک مدار الکتریکی گنجانده شوند که جهت کنترل و حفاظت بیشتر، به کار می روند اما برای عملکرد صحیح یک مدار ضروری نیستند.
مدارها از دو عنصر مجزا تشکیل شده اند:
- عناصر فعال که به عنوان منابع انرژی الکتریکی تعریف می شوند.
- عناصر غیرفعال که انرژی الکتریکی را به دلایل خاصی حمل و یا استفاده می کنند.
مقاومت ها، خازن ها و سلف ها عناصر غیرفعال در مدارها را تشکیل می دهند که هر کدام به تنهایی یا همراه با سایرین برای دستیابی به عملکرد مدار مورد نظر استفاده می شوند.
اجزای مختلف مدار
سخن پایانی
با مطالعه ی این مقاله با انواع مدارهای الکتریکی و برخی از ویژگی های آن ها آشنا شدید. همچنین به میزان اهمیت این مدارها در زندگی روزمره خود پی بردید. علاوه بر مدارهای الکتریکی از تجهیزات مختلفی همچون سیم و کابل برای انتقال جریان برق استفاده می شود. اگر قصد خرید انواع سیم و کابل را دارید، می توانید خراسان الکتریک را انتخاب کنید که یک برند قابل اعتماد و محبوب است. در ضمن می توانید از طریق همین سایت محصولات مختلف را مشاهده کرده و برای خرید کابل خودنگهدار، خرید کابل آلومینیوم و … با ما تماس بگیرید.
خراسان الکتریک
سوالات متداول
- مدار الکتریکی چیست و چه کاربردی دارد؟
در توضیح چییستی مدار الکتریکی باید گفت که مدار الکتریکی مجموعه ای از اجزای مورد استفاده همچون سیم و کابل جهت ذخیره، انتقال و تبدیل انرژی تلقی می شود که ممکن است تامین مدار را یک منبع یا چند منبع انرژی بر عهده داشته باشد.
- انواع مدارهای الکتریکی به چند دسته تقسیم می شوند؟
مدار سری، مدار موازی، مدار سری- موازی، مدار ستاره- دلتا، مدار مقاومتی، مدار القایی، مدار خازنی، مدار مقاومتی-القایی (RL)، مدار مقاومتی- خازنی (RC)، مدار خازنی-القایی (LC)، مدار مقاومتی-القایی-خازنی(RLC)، مدار خطی، مدار غیرخطی، مدار یک طرفه، مدار دو طرفه، مدار فعال، مدار غیر فعال، مدار باز، مدار بسته، مدار کوتاه