كيفية عمل دائرة كهربائية على التوالي

عندما تضغط على مفتاح الإضاءة، أو تشغل جهازاً كهربائياً، فإنك تستدعي قوة خفيفة تتدفق عبر أسلاك تسمى “الدوائر الكهربائية”. من أبسط وأهم هذه الدوائر هي الدائرة الكهربائية على التوالي (Series Circuit).

في هذا الدليل، سنتعرف على مفهوم الدائرة الكهربائية، وكيفية عمل الدائرة على التوالي، وخصائصها، والفرق بينها وبين التوصيل على التوازي، مع أمثلة تطبيقية من حياتنا اليومية.

ما هو مفهوم الدائرة الكهربائية؟

الدائرة الكهربائية هي مسار مغلق يسمح بتدفق التيار الكهربائي من مصدر الطاقة (مثل البطارية) عبر مكونات كهربائية (مثل المصابيح والمقاومات) ثم العودة إلى المصدر مرة أخرى.

تتكون الدائرة الكهربائية البسيطة من ثلاثة عناصر أساسية: مصدر طاقة (بطارية)، حمل (مصباح أو محرك)، وموصلات (أسلاك). لكي تعمل الدائرة، يجب أن يكون المسار مستمراً (مغلقاً)؛ وإذا انقطع المسار (بفتح المفتاح أو قطع سلك)، يتوقف التيار.

ما هو مفهوم الدائرة الكهربائية على التوالي؟

الدائرة الكهربائية على التوالي (Series Circuit) هي الدائرة التي تتصل فيها المكونات الكهربائية (مثل المصابيح أو المقاومات) واحداً خلف الآخر على نفس المسار، بحيث يمر التيار الكهربائي نفسه عبر جميع بعبارة أخرى، يتدفق التيار من المصدر عبر المكون الأول، ثم الثاني، ثم الثالث، ويعود إلى لا توجد فروع أو مسارات بديلة. إذا تعطل أحد المكونات أو انقطع السلك، تنقطع الدائرة بأكملها ويتوقف التيار.

كيفية عمل دائرة كهربائية على التوالي خطوة بخطوة

لفهم كيفية عمل دائرة كهربائية على التوالي، يمكننا بناء نموذج بسيط باتباع الخطوات التالية:

المواد والأدوات المطلوبة

• بطارية (4.5 فولط أو 9 فولط)
• مصباحان كهربائيان صغيران (لمبة صغيرة)
• حامل للمصباحين (اختياري)
• أسلاك توصيل (موصلة نحاسية)
• مفتاح كهربائي (اختياري)

خطوات التوصيل

1. قم بتوصيل القطب الموجب للبطارية بالسلك الأول: وصل سلكاً بطرف البطارية الموجب (+).
2. قم بتوصيل السلك الأول بالمصباح الأول: واصل السلك إلى أحد طرفي المصباح الأول.
3. قم بتوصيل المصباح الأول بالمصباح الثاني: استخدم سلكاً ثانياً لتوصيل الطرف الآخر للمصباح الأول مع أحد طرفي المصباح الثاني.
4. قم بتوصيل المصباح الثاني بالمفتاح (اختياري): إذا كنت تستخدم مفتاحاً، قم بتوصيل الطرف الآخر للمصباح الثاني بطرف المفتاح.
5. قم بتوصيل المفتاح (أو المصباح الثاني) بالقطب السالب للبطارية: استخدم سلكاً أخيراً لتوصيل الطرف الآخر للمفتاح (أو الطرف الحر للمصباح الثاني) بالقطب السالب (-) للبطارية.

ملاحظة: عندما تغلق الدائرة (إذا كان المفتاح موجوداً، أغلق عليه)، سوف يتدفق التيار من البطارية عبر المصباح الأول، ثم المصباح الثاني، ثم يعود إلى البطارية. ستضيء كلا المصباحين، لكن بضعف أقل مما لو كان مصباح واحد فقط، لأن الجهد يتوزع بينهما.

ما هي خصائص الدائرة الكهربائية على التوالي؟

تتميز الدائرة الكهربائية على التوالي بعدة خصائص فيزيائية وكهربائية تميزها عن غيرها:

• التيار ثابت في جميع نقاط الدائرة: شدة التيار (I) تكون متساوية في كل مكون (I = I₁ = I₂ = I₃ = …). لا يوجد مسار آخر للتيار، لذا ما يمر عبر المكون الأول يمر نفسه عبر الثاني وهكذا.
• الجهد (فرق الجهد) يتوزع على المكونات: مجموع فروق الجهد على كل مكون يساوي جهد المصدر الكلي (V_total = V₁ + V₂ + V₃ + …).
• المقاومة الكلية تزداد بزيادة عدد المكونات: المقاومة المكافئة للدائرة (R_total) هي مجموع المقاومات الفردية (R_total = R₁ + R₂ + R₃ + …).
• الدائرة حساسة لأي انقطاع: إذا تعطل أحد المكونات أو انقطع السلك، تتوقف الدائرة بأكملها، لأن التيار يفقد مساره الوحيد. هذا يشبه أضواء الزينة القديمة (لمبات الكريسماس المتسلسلة)، حيث إذا احترقت لمبة واحدة، تنطفئ كل اللمبات.

ما هو قانون الدائرة على التوالي؟ (أوم)

يطبق على الدائرة على التوالي قانون أوم، الذي ينص على أن التيار الكهربائي (I) يساوي الجهد (V) مقسوماً على المقاومة (R). في الدائرة على التوالي، التيار ثابت، والجهد الكلي هو مجموع الجهود على المقاومات. بالتالي، يمكن حساب التيار باستخدام العلاقة: I = V_total / R_total، حيث R_total = R₁ + R₂ + R₃.

ما الفرق بين الدائرة على التوالي والدائرة على التوازي؟

الفرق الجوهري بين التوصيل على التوالي والتوصيل على التوازي يكمن في مسار التيار وطريقة توزيع الجهد والتيار:

إذا كنت مهتماً بالتجارب الكهربائية أو تحتاج إلى أدوات ومكونات الكيميائية ، يمكنك زيارة متجر عالم الكيماويات للمواد الخام والكيماويات.

المصادر والمراجع

اعتمدت في هذا الدليل على مصادر علمية موثوقة:

• Southwest Wisconsin Technical College – “Series Circuits” – تاريخ الاطلاع: أبريل 2026 – https://www.swtc.edu/Ag_Power/electrical/lecture/series_circuits.htm
• Northwestern University – “What’s a circuit?” – تاريخ الاطلاع: أبريل 2026 – http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/power/2-whats-a-circuit.html
• University of California, Davis – “Electrical Circuits” – تاريخ الاطلاع: أبريل 2026 – https://www.math.ucdavis.edu/…/Electrical_Circuits.html
• Sciencing – “How to Make a Simple Circuit for Kids Using a Battery and Wire” – تاريخ الاطلاع: أبريل 2026 – https://sciencing.com/make-simple-circuit-kids-using-battery-wire-12044826.html
• Sciencing – “Differences of a Series Circuit and a Parallel Circuit” – تاريخ الاطلاع: أبريل 2026 – https://sciencing.com/differences-series-circuit-parallel-circuit-8473011.html

أسئلة شائعة حول الدائرة الكهربائية على التوالي