الدارة الكهربائيّة هي مجموعة من القطع الكهربائية بالإضافة إلى مصدر للطاقة مثل البطارية، حيث تَتصل ببعضها البعض على شكل حلقة مُغلقة تتكون من مسار واحد أو عِدّة مسارات، بحيث يَسري فيها التيار الكهربائي بِفعل مصدر للطاقة، إذ يتكون التيار الكهربائي من خلال اندفاع الإلكترونات (جسيمات سالبة الشحنة) عبر الأسلاك بفعل قوة او مَصدر للكهرباء في الدارة الكهربائية.[1][2][3]
لتحضير دارة كهربائية بسيطة، نحتاج للمكونات التالية:[4]
لعمل دارة كهربائية بسيطة اتبع الخُطوات الآتية:[4]
تتكون الدارة الكهربائية من اربع مكونات اساسية، وهي:[5][6][7]
يمكن توصيل الدارة على عِدّة أنماط، وهي كما يلي:
هي عبارة عن مجموعة من المصابيح أو المُقاومات الموصولة على مسار واحد دون تَفرُّع، وذلك يعني أن التيار يَسلك طريقاً واحداً، وإذا تَلِف أحد المصابيح في الدارة الموصولة على التوالي أو تمت إزالته من الدارة فإن باقي المصابيح لن تكون قادرة على الإضاءة بسبب عدم تدفق التيار إليها، حيث إن خروج هذا المصباح من الدارة قد تَسبب بفتح الدارة، وقَطعْ سَريان التيار الكهربائي إلى باقي المصابيح فيها.[8]
في حالة التوالي يكون لجميع المُقاومات الموصولة على التوالي نفس قيمة التيار ولا يَتغير حتى لو تَغيرت قيمة المُقاومة، أما الجُهد فلا يبقى ثابتاً، ويَتوزع على المُقاومات تبعاً لقيمتها، ولكن في النهاية مجموع كل جُهود المُقاومات يُساوي جُهد المصدر في الدارة.[9]
هي عبارة عن مجموعة من المصابيح أو المُقاومات مَوصولة على عِدّة مسارات وتَفرُعات، أي أن التيار يَسلك عِدّة مسارات، فيكون التيار في دارة التوازي مُوزع، وفي حال تَلفْ أحد المصابيح أو تم فَصله عن باقي المصابيح في الدارة فإنه لن يؤثر على إضاءتها، حيث يَستمر التيار بالتدفق خِلالها مما يَسمح له بالاستمرار بالإضاءة، ففي الدارة الموصولة على التوازي لكل مِصباح مسار خاص فيه يمنحه استقلالية عن باقي المصابيح، ومن أبرز الأمثلة على دارة التوازي هي الدوائر الموجودة في المنزل، ففي حال إطفاء المصابيح لا يتم إيقاف تشغيل التلفاز مثلاً.[8]
في حالة التوازي يَتوزع التيار على هذه التَّفرُعات حسب قيمة المُقاومات الموجودة في كل تَفرُع، ومجموع التيارات من جميع المسارات يكون مُساوياً لتيار المصدر، أما الجُهد في هذه الحالة يكون مُساوياً لكل التَّفرُعات والمسارات، وقيمته مُساوية لقيمة جُهد المصدر.[9]
هناك نوعان للدارة الكهربائية:
الدارة البسيطة هي دارة إما أن تكون موصولة على التوالي أو التوازي، وتَكون مُكونة من مصدر للتيار، ومُقاومة أو مجموعة مُقاومات، حيث إن جميع هذه المُكونات مُتصلة ببعضها البعض تَربط بين مُكوناتها الأسلاك، بحيث تُوصل الأسلاك طرف البطارية بالمُفتاح، ومن طرف المُفتاح الى المِصباح، ومن طرف المِصباح الأخر عودةً إلى طرف البطارية الأخر مما يجعل هذه الدارة ذات مسار مُغلق.[8]
الدارة الكهربائية المُعقدة مُتعددة المسارات او الحلقات، ولا يُمكن تمثيلها بمقاومة واحدة أو مصدر واحد للجُهد فقط، حيث تحتوي مثل هذه الدارات على عِدّة مُقاومات ومصادر للجُهد، وتُوصل جميع هذه العناصر مع بعضها البعض على نمط التوازي والتوالي معاً، إذ لا يمكن تبسيطها مما يجعلها مُعقدة وغير سلسلة، ولا يمكن حل مثل هذا النوع من الدارات مثل الدارة البسيطة باستخدام قانون اوم، حيث قام العالم غوستاف كيرشوف (بالإنجليزيّة: Gustav Kirchhoff) بوضع قانونين لحل هذه الدارة يُعرفان بقانون كيرشوف الأول والثاني، يقوم قانون كيرشوف الأول على مَبدأ الحِفاظ على الشُّحنة، أما القانون الثاني فيقوم على مَبدأ الحِفاظ على الطاقة.[10][11]
فيما يل بعض المعلومات العامة عن الدارات الكهربائية:[12]