ماهو الزينر و ما الفرق بينه و بين الدايود العادي ؟

 

البطارية الكهربائية اخترعها العالم الإيطالي أليساندو فولتا بعد أن كانت الكهرباء تنتج بواسطة الدلك للأجسام المختلفة، ما وظيفة البطارية في الدائرة الكهربائية؟

قد يبدو السؤال غريباً بعض الشيء، فكيف لمن يعرف ما هي الدائرة الكهربائية ألا يعرف ما هي البطارية. وعلى أي حال سأضع على بساط البحث تعريف المدخرة أو البطارية وأنواعها وأحجامها وسعاتها وكيفية استخدامها وطرق توصيلها.

إن البطارية هي عنصر يحتوي خلية أو مجموعة من الخلايا تجري فيها تفاعلات كيميائية تؤدي لتدفق الإلكترونات بين قطبيها مولدة التيار الكهربائي اللازم لعمل الدائرة الكهربائية.

وللبطارية أنواع كثيرة منها السائلة والجافة، وتندرج تحت هذين النوعين كثير من الأنواع الفرعية، وتستخدم بطارية الليثيوم-أيون بكثرة في الهواتف والحواسيب المحمولة، وهي غالية الثمن لكفاءتها العالية وحجمها الصغير. ومنها ما يمكن شحنها مرات عدة لإعادة استخدامها ومنها ما هو غير قابل للشحن، نستخدمها في الساعات وأجهزة التحكم بالتلفاز.

وتحتوي البطارية على قطبين، سالب ويرمز له بالرمز (-) وقطب موجب يرمز له بالرمز (+). ويجب ألا يحصل تماس مباشر بين القطبين دون وجود دائرة كهربائية، لأن ذلك سيؤدي إلى تدفق تيار عالي الشدة بين القطبين قد يؤدي لحدوث حرائق وتلف البطارية. كما يمكن وصل أكثر من بطارية للحصول على سعة أو جهد أعلى، وذلك وفقاً لطريقة الوصل.

للحصول على جهد مضاعف استخدم الوصل التسلسي (أو الوصل على التوالي)، حيث يوصل سالب البطارية الأولى مع موجب البطارية الثانية، ويبقى سالب الثانية وموجب الأولى لتزويد الدائرة بالكهرباء. وهنا نحصل على سعة تكافئ سعة بطارية واحدة من البطاريتين، إلا أن الجهد المقدر بالفولت يساوي مجموع جهد كل منهما. أي إذا أردت تغذية دارة تعمل بجهد 12 فولت وكان لديك بطاريتين كل واحدة 6 فولت، فعليك بالوصل التسلسلي للحصول على 12 فولت.

وللحصول على سعة مضاعفة نستخدم الوصل التفرعي (على التوازي)، توصل الأقطاب السالبة مع بعضها والموجبة مع بعضها لنحصل على قطبين لتزويد الدارة بالكهرباء، وتكون السعة الناتجة هي مجموع سعتي البطاريتين.

ويمكن الدمج بين الوصل التفرعي والتسلسلي للحصول على سعة وجهد أكبر.

وتتألف الدائرة الكهربائيّة من عناصر مختلفة، وذلك بحسب الغاية من هذه الدارة ووظيفتها، وبكل الأحوال تُعتبر البطارية من أهم عناصر الدائرة الكهربائيّة التي تمثّل مصدر الطاقة وهي المسؤولة عن تأمين التيار الكهربائي لعمل العناصر الأخرى الموجودة في الدائرة، تتميّز كل بطارية برقمين يدلان على خواصها الكهربائيّة وهما:

•  شدة التيار: يقاس شدة التيار بواحدة الأمبير A وهي الذي يمثّل كميّة الشحنة الكهربائيّة q التي تجتاز مقطع الدارة في الثانية الواحدة.
• القوّة المحرّكة الكهربائيّة: أو كما تُعرف أيضًا باسم فرق التوتر أو فرق الجهد أو الكمون، وهي التي تمثّل الطاقة أو القوّة التي تدفع الإلكترونات الحرة وتتسبّب في حركتها من القطب السالب إلى القطب الموجب والذي بدوره ينتج عنه التيار الكهربائيّ، وتقاس بواحدة الفولت V.

وكما نعرف أنّ التيار الكهربائيّ المستمر DC هو عبارة عن حركة الإلكترونات الحرة من خلال تدفّق ثابت ومستمر انطلاقًا من الكمون المرتفع إلى الكمون المنخفض، وعلى ذلك تكون جهة التيار من القطب الموجب إلى القطب السالب على عكس جهة حركة الإلكترونات التي تكون من القطب السالب إلى القطب الموجب، فتُعتبر البطارية هي العنصر المسؤول عن تحريك الإلكترونات الحرة ضمن عناصر الدارة وتنظيم حركتها.