آلية عمل الجرس الكهربائي

تتيح المغانط الكهربائية مجالًا كبيرًا من الاستخدامات في الأجهزة المنزلية وغيرها في المصانع (كاستخدامها في الرافعات التي تحمل السيارات في مناطق تجميع الخردة)، استخداماتها الشهيرة أيضًا في الهواتف ومكبرات الصوت والمحركات والغسالات والثلاجات والكثير من الأجهزة الأخرى. بدوره، يدخل الجرس الكهربائي قائمة الأجهزة التي تستخدم المغناطيس الكهربائي.

بالعودة إلى العصر الفكتوري، استخدمت أجراس ميكانيكية على أبواب المنازل للتنبيه بقدوم زائر. اشتملت هذه الآلية على جرسٍ صغيرٍ يُثّبت داخل المنزل، مربوطٍ بخيطٍ ممدودٍ إلى الخارج. تبدأ هذه الآلية بالتنفيذ كما يلي؛ لدى سحب الزائر الخيط، يصدر الجرس صوتا يشير لوجود أحد. يمكننا النظر لهذه الأداة باعتبارها "أجراس الخدم" كما في الأفلام التي تروي قصص أواخر القرن التاسع عشر، حيث يسحب صاحب المنزل الخيط لاستدعاء أحد الخدم. استخدمت المتاجر الصغيرة ومتاجر التجزئة هذه التقنية للتنبيه بدخول الزبون، ولاتزال بعض المتاجر تستخدمها حتى يومنا هذا.

لاحقا، اخترع العالم الأمريكي جوزيف هنري (Joseph Henry) أول جرس باب كهربائي في عام 1831. في البداية استخدمت البطاريات لتشغيل هذا الجرس إلا أن كلفتها الباهظة أدت إلى استبدالها بالتيار الكهربائي للمنزل وهذا ما أخّر إطلاقها حتى عام 1913 . منذ ذلك الحين، أخذت اصوات الأجراس المنزلية تتطور تدريجيًا من الصوت الرتيب الكلاسيكي إلى ما هي عليه الآن ومن أشهر نغمات الأجراس وأكثرها انتشارًا Westminster Quarters والتي يمكن سماعها في الكنائس أيضًا. تطوّر مفهوم الأجراس كثيرًا في عصرنا، لتصبح معدّات قادرة على تسجيل الفديو لما يدور أمام أبواب المنزل، كما زَوّد بعضها بتقنيات التعرف على الوجه وإصدار نغماتٍ خاصة تبعًا لذلك.

الجرس الكهربائي هو جهازٌ يصدر صوتا نتيجة تحرك المطرقة عليه بشكلٍ مستمرٍ ذهابًا وإيابًا. يعتمد مبدأ عمل الجرس الكهربائي على الأثر المغناطيسي للتيار الكهربائي. فيما يلي نستعرض بنية وتوصيلات الجرس الكهربائي:

لدى توصيل الدارة السابقة بالتيار الكهربائي يتدفق التيار عبر نقاط الاتصال في الدارة مرورًا بالمغناطيس.

تشتمل آلية عمل الجرس الكهربائي على نقطتين أساسيتين هما: التيا الكهربائي والمغناطيس الكهربائي وذلك حسب مايلي:

يجدر الذكر أن الأجراس الكهربائية تُصمّم لتعمل على تردد فولتٍ منخفضٍ يبلغ مجاله من 5 إلى 24 (تيار متناوب أو مستمر).

يمكن زيادة الحقل المغناطيسي بعدةٍ طرقٍ منها:

أدى التطور التكنولوجي إلى ظهور أشكال كثيرة ومزايا متعددة للأجراس الكهربائية. بالطبع هذا التنوع لم يأتِ من دون هدف بل تنوع استخدام الجرس الكهربائي في المكاتب والمنازل والمطاعم والمنشآت الصناعية والمدارس وغيرها هو مادفع إلى ابتكارها. اشتملت تطويرات الأجراس الكهربائية على عدة جوانب مثل:

توسع مبدأ عمل الجرس الكهربائي ليشمل تطبيقاتٍ أخرى مثل: