هذا النوع من المصابيح يعتمد على الطاقة الكهربائية التي يحولها إلى ضوء. تنتج المصابيح الكهربائية الإضاءة بوساطة الطاقة الكهربائية. في عام 1879 ابتكر المخترع الأمريكي توماس أديسون أول مصباح كهربائي عملي بعد اجراء 999 تجربة فاشلة كادت ان تصيبة باليأس وتقضي علي امالة في ابتكار ينير للإنسانية الليل ولكن لشدة صلابتة وعزمة الذي لا يلين وصل الي ما اراد وكان ذلك في أكثر التجارب 4اثارة في تاريخ العلم فبعد أن وصل الي الحافة المميتة لاي مخترع وهي الياس استطاع هو وفريق العمل الذي شاركة هذة الملحمة في التجربة المائة باستخدام الخيط القطني في التوصيل وعن طريقة استمر المصباح في الانارة لمدة 40 ساعة متواصلة وبعدها احترق وقام اديسون بعد ذلك بمحاولات ناجحة لاطالة المدة. وسرعان ما انتشرت المصابيح الكهربائية منذ بداية القرن العشرين، وحلت محل الأنواع الأخرى من المصابيح. تنتج المصابيح الكهربائية إضاءة أكثر وأجود مما تنتجه الأنواع الأخرى
من المصابيح، كما أنها أقل تكلفة وأسهل استعمالاالدائرة الكهربائية تنتج دارة كهربائية عن توصيل عدة أجهزة ثنائية الأقطاب مع بعضها بحيث تكون شبكة مغلقة حتى تعمل. ولتبسيط ذلك نأخذ دارة بسيطة تتكون من بطارية ومصباح ومفتاح. عند غلق الدارة تلاحظ إضاءة المصباح وذلك بسب مرور تيار كهربائي.
سميت الدارة الكهربائية بـِدارة لأن تيار كهربائي لا يسري في الدارة إلا إذا كانت الدارة مغلقة مثل الدائرة. وسميت بـِكهربائية لأن عملها يعتمد على الكهرباء. أنظر كهرباء.
إن التيار الكهربائي الذي يسري في الموصلات والمحاليل الكهرلية ينشأ نتيجة لحركة أيونات - وهي جزيآت تحمل شحنة كهربائية سالبة أو موجبة - فالالكترونات هي الشحنات المتحركة في المواد الموصلة ،واالأيونات بنوعيها السالبة أو الموجبة هي الشحنات المتحركة في المحاليل الكهرلية كما تعمل البطارية.
مفتاح التيار يتحكم في إضاءة أو إطفاء المصباح. فهو يعمل على إغلاق الدارة الكهربائية ليمر التيار (حيث تكون الدائرة الكهربائية كاملة) ويضيء المصباح، نقول أن الدارة مغلقة. أو يعمل على فتح الدائرة أو قطعها فلا يمر التيار الكهربائي في الدائرة المقطوعة، ولا يضيء المصباح ونقول أن الدارة مفتوحة.
ملحوظة: يسمى العمود مصدرا كهربائيا والمصباح مستقبلا. عمود البطارية والمصباح وقاطع التيار (المفتاح) مكونات كهربائية، لكل منها مربطان تسمى ثنائيات القطب. قطب يدخل منه التيار والقطب الآخر يخرج منه التيار.
تتكون الدارة الكهربائية البسيطة من ثنائيات أقطاب موصولة ببعضها بواسطة أسلاك (موصّلة)، وتحتوي على مصدر للتيار ومفتاح ومستقبل (مصباح، أو راديو أو ثلاجة...إلخ
المصابيح الكهربائية على التوازي :
إذا قارنا بين دارة كهربائية فيها مصباحين موصولان على التوازي ، وبين الدارة ودارة فيها مصباحبين موصلين على التوالي . ماذا سنلاحظ ؟
تضيء المصابيح في الدارة الموصولة على التوازي بشكل أقوى من مصابيح الدارة الموصولة على التوالي . لماذا ؟ لأن كل مصباح في الدارة الموصولة على التوازي يحصل على الكمية الكافية من فولتية البطارية .
لاحظ أن الدارة الكهربائية المزصولة على التوازي تبقى مغلقة حتى لو انتزع مصباح منها لأن المصباح الآخر لا يزال موصولاً ويبقى مضاءاً .
ولاحظ أيضاً أن المصباحين معاً يستهلكان تياراً كهربائياً أكثر من مصباح واحد ولذلك فإن البطارية لن تدوم طويلاً .
وصل المصابيح على التوازي :
الشكل في الأسفل يظهر لنا ماذا يحصل لقيمة التيار الكهربائي الكليّة عند إضافة مصابيح على التوازي للدارة ، عند إضافة مصابيح أخرى للدارة الموصولة عل التوازي فإنها لا تؤثر على المصابيح الموجودة أصلاً في الدارة، والتيار الخارج من البطارية أو مزوِّد الطاقة يزداد عند إضافة مصابيح أخرى ، وقيمة الازدياد هي قيمة التيار الكهربائي المار في المصابيح المضافة .
هل تعلم أنه قبل اختراع أجهزة القياس مثل الأميتر بأنواعه أن العلماء كانوا يقيسون التيار الكهربائي عن طريق درجة الارتعاش في رجل الضفدع عند مرور التيار فيها .
التيار الكهربائي في الدارة الكهربائية الموصولة على التوازي
هناك مسلك واحد للتيار في الدائرة الموصولة على التوالي ، لذا فإن التيار له نفس القيمة في الدائرة كلها ، الدارة الموصولة على التوازي لها أكثر من مسلك واحد للتيار عبر الانفصال والانضمام في نقاط الاتصال الكهربائية ، وفي الشكل المجاور تظهر لنا كيف تتغير قراءات جهاز الأميتر.
ينقسم التيار الكهربائي عند نقاط الاتصال الكهربائية ، جزء منه يمر في المصباح والجزء الآخر في المحرّك ، إذا جمعت الجزءين من التيار المار في كل من المصباح والمحرك سترى بأن مجموع القيمة الخارجة من نقطة الاتصال تساوي القيمة الداخلة إليها . علمت في دروس سابقة أن بعض المكونات للدارة مثل المصابيح والمحرّكات لا تستنفذ (تستهلك) التيار ، والأمر نفسه ينطبق بالنسبة لنقاط الاتصال الكهربائية في الدارة الموصولة على التوازي .
استخدام الدارات الكهربائية الموصولة على التوازي :
بعض أضواء الزينة التي تستعمل في الأعياد الدينية ومناسبات الأفراح تستخدم الدارات الموصولة على التوالي ، وبعضها يستخدم الدارات الموصولة على التوازي .
في الشكل المجاور مجموعة من الأضواء الموصولة على التوازي ومحوِّل قليل الفولتية ، وهذه الدارة لها خاصية أن كل المصابيح تعمل بشكل مستقل . فإذا احترق أحدها أو قطع السلك فيه فإن كل المصابيح الأخرى تستمر في العمل بشكل طبيعي والمصباح المحترق يسهل معرفته وتبديله .
هناك خاصية مهمة للتوصيل على التوازي وهي أن لكل جهاز موصول فيها مفتاحه الكهربائي الخاص الذي لا يؤثر على بقية الأشياء الموصولة مع نفس مزوِّد الفولتية . ولذلك تستخدم الدارات الموصولة على التوازي في السيارات لوصل الأضواء ببعضها ولتشغيل مَسَّاحِة الزجاج الأمامي في السيارة وأجهزة كهربائية أخرى فولتيتها قليلة .
دارة الإنارة في المنزل دارة موصولة على التوازي . فمصابيح غرف المنزل تكون موصولة بنفس الموزع الرئيسي للطاقة ولكنها تعمل بشكل مستقل عن بعضها ، أي أن كل مصباح منها يعمل على حدة . وهكذا فإن مصباح كل غرفة يملك مفتاحه الكهربائي الخاص وتكون الإنارة في أي غرفة مستقلة عن إنارة أي غرفة أخرى
من المصابيح، كما أنها أقل تكلفة وأسهل استعمالاالدائرة الكهربائية تنتج دارة كهربائية عن توصيل عدة أجهزة ثنائية الأقطاب مع بعضها بحيث تكون شبكة مغلقة حتى تعمل. ولتبسيط ذلك نأخذ دارة بسيطة تتكون من بطارية ومصباح ومفتاح. عند غلق الدارة تلاحظ إضاءة المصباح وذلك بسب مرور تيار كهربائي.
سميت الدارة الكهربائية بـِدارة لأن تيار كهربائي لا يسري في الدارة إلا إذا كانت الدارة مغلقة مثل الدائرة. وسميت بـِكهربائية لأن عملها يعتمد على الكهرباء. أنظر كهرباء.
إن التيار الكهربائي الذي يسري في الموصلات والمحاليل الكهرلية ينشأ نتيجة لحركة أيونات - وهي جزيآت تحمل شحنة كهربائية سالبة أو موجبة - فالالكترونات هي الشحنات المتحركة في المواد الموصلة ،واالأيونات بنوعيها السالبة أو الموجبة هي الشحنات المتحركة في المحاليل الكهرلية كما تعمل البطارية.
مفتاح التيار يتحكم في إضاءة أو إطفاء المصباح. فهو يعمل على إغلاق الدارة الكهربائية ليمر التيار (حيث تكون الدائرة الكهربائية كاملة) ويضيء المصباح، نقول أن الدارة مغلقة. أو يعمل على فتح الدائرة أو قطعها فلا يمر التيار الكهربائي في الدائرة المقطوعة، ولا يضيء المصباح ونقول أن الدارة مفتوحة.
ملحوظة: يسمى العمود مصدرا كهربائيا والمصباح مستقبلا. عمود البطارية والمصباح وقاطع التيار (المفتاح) مكونات كهربائية، لكل منها مربطان تسمى ثنائيات القطب. قطب يدخل منه التيار والقطب الآخر يخرج منه التيار.
تتكون الدارة الكهربائية البسيطة من ثنائيات أقطاب موصولة ببعضها بواسطة أسلاك (موصّلة)، وتحتوي على مصدر للتيار ومفتاح ومستقبل (مصباح، أو راديو أو ثلاجة...إلخ
المصابيح الكهربائية على التوازي :
إذا قارنا بين دارة كهربائية فيها مصباحين موصولان على التوازي ، وبين الدارة ودارة فيها مصباحبين موصلين على التوالي . ماذا سنلاحظ ؟
تضيء المصابيح في الدارة الموصولة على التوازي بشكل أقوى من مصابيح الدارة الموصولة على التوالي . لماذا ؟ لأن كل مصباح في الدارة الموصولة على التوازي يحصل على الكمية الكافية من فولتية البطارية .
لاحظ أن الدارة الكهربائية المزصولة على التوازي تبقى مغلقة حتى لو انتزع مصباح منها لأن المصباح الآخر لا يزال موصولاً ويبقى مضاءاً .
ولاحظ أيضاً أن المصباحين معاً يستهلكان تياراً كهربائياً أكثر من مصباح واحد ولذلك فإن البطارية لن تدوم طويلاً .
وصل المصابيح على التوازي :
الشكل في الأسفل يظهر لنا ماذا يحصل لقيمة التيار الكهربائي الكليّة عند إضافة مصابيح على التوازي للدارة ، عند إضافة مصابيح أخرى للدارة الموصولة عل التوازي فإنها لا تؤثر على المصابيح الموجودة أصلاً في الدارة، والتيار الخارج من البطارية أو مزوِّد الطاقة يزداد عند إضافة مصابيح أخرى ، وقيمة الازدياد هي قيمة التيار الكهربائي المار في المصابيح المضافة .
هل تعلم أنه قبل اختراع أجهزة القياس مثل الأميتر بأنواعه أن العلماء كانوا يقيسون التيار الكهربائي عن طريق درجة الارتعاش في رجل الضفدع عند مرور التيار فيها .
التيار الكهربائي في الدارة الكهربائية الموصولة على التوازي
هناك مسلك واحد للتيار في الدائرة الموصولة على التوالي ، لذا فإن التيار له نفس القيمة في الدائرة كلها ، الدارة الموصولة على التوازي لها أكثر من مسلك واحد للتيار عبر الانفصال والانضمام في نقاط الاتصال الكهربائية ، وفي الشكل المجاور تظهر لنا كيف تتغير قراءات جهاز الأميتر.
ينقسم التيار الكهربائي عند نقاط الاتصال الكهربائية ، جزء منه يمر في المصباح والجزء الآخر في المحرّك ، إذا جمعت الجزءين من التيار المار في كل من المصباح والمحرك سترى بأن مجموع القيمة الخارجة من نقطة الاتصال تساوي القيمة الداخلة إليها . علمت في دروس سابقة أن بعض المكونات للدارة مثل المصابيح والمحرّكات لا تستنفذ (تستهلك) التيار ، والأمر نفسه ينطبق بالنسبة لنقاط الاتصال الكهربائية في الدارة الموصولة على التوازي .
استخدام الدارات الكهربائية الموصولة على التوازي :
بعض أضواء الزينة التي تستعمل في الأعياد الدينية ومناسبات الأفراح تستخدم الدارات الموصولة على التوالي ، وبعضها يستخدم الدارات الموصولة على التوازي .
في الشكل المجاور مجموعة من الأضواء الموصولة على التوازي ومحوِّل قليل الفولتية ، وهذه الدارة لها خاصية أن كل المصابيح تعمل بشكل مستقل . فإذا احترق أحدها أو قطع السلك فيه فإن كل المصابيح الأخرى تستمر في العمل بشكل طبيعي والمصباح المحترق يسهل معرفته وتبديله .
هناك خاصية مهمة للتوصيل على التوازي وهي أن لكل جهاز موصول فيها مفتاحه الكهربائي الخاص الذي لا يؤثر على بقية الأشياء الموصولة مع نفس مزوِّد الفولتية . ولذلك تستخدم الدارات الموصولة على التوازي في السيارات لوصل الأضواء ببعضها ولتشغيل مَسَّاحِة الزجاج الأمامي في السيارة وأجهزة كهربائية أخرى فولتيتها قليلة .
دارة الإنارة في المنزل دارة موصولة على التوازي . فمصابيح غرف المنزل تكون موصولة بنفس الموزع الرئيسي للطاقة ولكنها تعمل بشكل مستقل عن بعضها ، أي أن كل مصباح منها يعمل على حدة . وهكذا فإن مصباح كل غرفة يملك مفتاحه الكهربائي الخاص وتكون الإنارة في أي غرفة مستقلة عن إنارة أي غرفة أخرى