كيف نصنع دارة كهربائية بسيطة

عندما تنقطع الكهرباء وتنطفئ جميع أجهزة البيت من مراوح وإنارة وتلفاز وثلاجة وغيرها، قد تتعرض للسؤال من أطفالك، ما الذي حدث؟ ستبادر بإعطائهم إجابات قد تكون مقنعة وقد لا تكون، مثل أنّ التيار الكهربائي ذهب وسيعود. كثرة تكرار ذلك قد تجعلهم يتساءلون أكثر وأكثر، فهم لا يعلمون ماهو التيار الكهربائي وكيف يسري، لكن بإمكانك أن تصنع دارة كهربائية بسيطة من بعض الأدوات التي غالبًا ما تكون موجودة في منزلك في محاولة لزيادة فهم أطفالك للتيار وآلية عمله، بالإضافة إلى إضفاء بعض المتعة والتحفيز لهم للقيام بمشاريع أكبر في المستقبل.

لا تستطيع الكهرباء الانتقال إلّا ضمن الدارات، بمعنى آخر هي بحاجة إلى مسار مغلق لكي تنتقل وتشغّل جهازًا ما، إذا تم كسر هذا المسار بشيء ما فإنّ الطاقة تتوقف عن التدفق وينطفئ الجهاز على الفور. مما سبق يمكن تعريف الدائرة الكهربائية البسيطة على أنّها عبارة عن حلقة موصلة مغلقة تتيح للإلكترونات الانتقال عبرها، تتكون عادةً من مصدر طاقة مثل بطارية أو مولد كهربائي ومفتاح وصل/فصل وحمل كهربائي قد يكون مقاومة أو مصباح أو أي جهاز كهربائي يستهلك طاقة ليعمل.

ولفهم عمل الدوائر الكهربائية أكثر، يجب فهم مصطلح فرق الجهد الكهربائي، يشير هذا المصطلح إلى فرق الكمون الكهربائي بين نقطتين مختلفتين من الدارة، فالبطارية على سبيل المثال تعمل عن طريق إحداث فرق جهد بين قطبيها، الأمر الذي يسبب تدفق التيار من أحد أقطابها إلى الآخر عند توصيلها في دارة كهربائية. يُقاس فرق الجهد بالفولت (V) بينما يُقاس التيار بالأمبير(A)، أمّا المقاومة التي تبديها بعض مكونات الدارة وأسلاك التوصيل لتدفق التيار تُقاس بالأوم (Ω)، وترتبط المعاملات الثلاثة بعلاقة رياضية تسمى قانون أوم:

V = I * R

ويعبر نصيًا عن العلاقة السابقة، بأنّ الجهد المطبق في الدارة يساوي التيار المتدفق مضروبًا في المقاومة".

قبل البدء في صنع دارة كهربائية بسيطة، يجب الاطلاع على بعض المصطلحات الكهربائية التي تساعد على زيادة فهم الدوائر، ومنها: