مدارهای الکتریکی

آموزش مدار الکتریکی از پایه تا پیشرفته

آموزش مدار الکتریکی یکی از ستون‌های اصلی و اساسی مهندسی برق است و افرادی که تمایل دارند در گرایش‌های گوناگون این رشته تحصیل کنند، باید مفهوم و کارکرد مدارهای الکتریکی را بیاموزند. از طرفی کسانی که در برخی از رشته‌های مهندسی تحصیل می‌کنند، ناگزیر هستند که درس مبانی مهندسی برق را پشت سر بگذرانند. کلیه سرفصل‌های این درس، بر پایه مدارهای الکتریکی است.

در حال حاضر کلیه وسایل برقی و الکترونیکی که پیرامون ما وجود دارد، شامل یک یا چند مدار الکتریکی هستند. در صورت یادگیری و آموزش مدار الکتریکی می‌توانیم در رشته مهندسی برق موفق‌تر عمل کنیم و عیوب و اشکالات وسایل بهتر را بهتر درک و رفع نماییم.

مدار الکتریکی چیست؟

مدار الکتریکی، مسیری بسته است که جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند. در این مسیر بسته، الکترون‌ها شروع به حرکت می‌کنند و بر اثر این حرکت، جریان الکتریکی شکل می‌گیرد. مدارهای الکتریکی، بستری برای فعال شدن و کار کردن تجهیزات و دستگاه‌های برقی و الکترونیکی هستند. در واقع وظیفه و رسالت اصلی مدار الکتریکی، ایجاد جریان الکتریکی است. منشأ و منبع جریان الکتریکی، اختلاف پتانسیل است. یکی از متداول‌ترین و معروف‌ترین مدارهای الکتریکی که در دبستان با آن آشنا می‌شویم، مدار الکتریکی ساده است. در دوران دبستان و در هنگام آموزش مدار الکتریکی ساده، ساخت مدار با باتری، سیم و لامپ را می‌آموزیم.

مدار الکتریکی ساده، سه جزء سازنده دارد: جزء اول، همان منبع تأمین‌کننده انرژی یا باتری است. جزء دوم، دستگاه (مثل لامپ) است و جزء سوم، سیم است که حلقه بسته مدار را می‌سازد و به دلیل رسانا بودن، امکان حرکت الکترون‌ها و جریان الکتریکی را فراهم می‌کند. 

مزایای یادگیری و آموزش مدار الکتریکی

یادگیری و آموزش مدار الکتریکی، چند مزیت عمده و اصلی به همراه دارد. در ادامه به بیان این مزایا می‌پردازیم:

•  آموزش مدار الکتریکی، سنگ بنای مهندسی برق است: یکی از مهم‌ترین مزایای فراگیری و آموزش مدار الکتریکی این است که ما را برای مطالعه دروس تخصصی مهندسی برق آماده می‌کند. اگر به مهندسی برق علاقه‌مند هستید و می‌خواهید در این رشته تحصیل کنید، درک درست مدارهای الکتریکی، لازمه کارتان خواهد بود و برای درک درس‌های پیچیده و دشوار، به کمکتان خواهد آمد.
• افزایش قدرت تفکر و تحلیل در مهندسان برق و کامپیوتر: یکی دیگر از مزایایی که می‌توانیم برای آموزش مدار الکتریکی در نظر بگیریم، افزایش قدرت تحلیل و تفکر در مهندسان برق و کامپیوتر است. یک مهندس کاردان، بیش از هر چیز به مهارت اندیشیدن و تحلیل کردن نیاز دارد و درس مدار الکتریکی تا حدود زیادی مهارت تفکر و تحلیل را در ذهن او تقویت می‌کند.
• یادگیری دقیق و عمیق مدارهای الکتریکی برای ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر: درس‌های آموزش مدار الکتریکی 1 و آموزش مدار الکتریکی 2، جزو درس‌های اصلی و اساسی کارشناسی مهندسی برق است. افرادی که این دو درس را به صورت حرفه‌ای و اصولی یاد بگیرند، سایر درس‌های مهندسی برق را هم بهتر درک می‌کنند. درک عمیق این درس‌ها به افراد کمک می‌کند که در مقطع کارشناسی ارشد و دکترا، درس‌ها را بهتر بفهمند.

انواع مدار الکتریکی 

به طور کلی، مدارهای الکتریکی بر اساس نحوه چیدمان المان‌ها به دو دسته متوالی و موازی تقسیم می‌شوند. در ادامه با این دو نوع مدار، بیشتر آشنا می‌شویم:

1. مدار متوالی یا سری (Series Circuit)

یکی از اصلی‌ترین مدل‌های مدار الکتریکی، مدار سری یا متوالی است. همان طور که از معنای کلمه سری یا متوالی برمی‌آید، در مدارهای سری، المان‌ها یا اجزا، پشت سر هم قرار می‌گیرند. در این حالت جریان عبوری از همه قطعات یکسان است؛ ولی ولتاژ قطعات با یکدیگر فرق دارد. 

توجه داشته باشید که در مدارهای سری، اگر یکی از قطعات خراب شود، سایر قطعات هم از کار میفتند. به عنوان مثال اگر سه لامپ را به صورت متوالی (پشت سر هم) در یک مدار الکتریکی قرار دهید و یکی از لامپ‌ها خراب و خاموش شود، دو لامپ دیگر هم خاموش می‌شوند. دلیل این ماجرا در مدارهای سری، آن است که در این مدارها فقط یک مسیر برای عبور الکترون‌ها و جریان الکتریکی وجود دارد. اگر هر بخشی از مدار خراب شود و جریان را از خود عبور ندهد، قاعدتاً جریان به سایر المان‌ها نمی‌رسد و از کار میفتند.

2. مدار الکتریکی موازی (Parallel Circuit)

مدار الکتریکی موازی، مداری است که قطعات آن موازی با یکدیگر بسته می‌شوند. در این مدارها، یک منبع انرژی، جریان مدار را تأمین می‌کند؛ ولی هر کدام از قطعات، جریان متفاوتی را دریافت می‌کنند. البته توجه داشته باشید که ولتاژ هر کدام از قطعات مدار موازی، متفاوت است. در مدارها موازی، اگر یکی از قطعات خراب شد و از کار افتاد، سایر قطعات به کار و فعالیت خود ادامه می‌دهند. به عنوان مثال اگر دو لامپ را موازی با هم ببندیم و با سیم به یک باتری وصل کنیم، اگر یکی از لامپ‌ها در حین کار خراب شد، لامپ دیگر به کار خودش ادامه می‌دهد و روشن می‌ماند.

روش‌های یادگیری و آموزش مدار الکتریکی

روش‌های مختلف و متفاوتی برای یادگیری و آموزش مدار الکتریکی وجود دارد. در ادامه چند مورد از بهترین روش‌های موجود برای یادگیری قوانین حاکم بر مدارهای الکتریکی را معرفی خواهیم کرد:

1. مطالعه کتاب و جزوه دانشگاهی در زمینه مدارهای الکتریکی

یکی از متداول‌ترین راه‌ها برای یادگیری و آموزش مدار الکتریکی، مطالعه کتاب‌ها و جزوه‌های آموزشی متنوعی است که در این زمینه وجود دارد. اگر عبارت «آموزش مدار الکتریکی pdf» را در گوگل جستجو کنید، کلکسیونی از کتاب و جزوه پیش روی‎تان قرار می‌گیرد که می‌توانید به صورت کاملاً رایگان دانلود و مطالعه کنید.

به علاوه اگر سری به بازار کتاب بزنید و کتاب‌های حوزه مهندسی برق را بررسی کنید، با کتاب‌های مختلفی روبرو می‌شوید که هر کدام با لحن و زبان خاص خود کوشیده‌اند ما را با مدارهای الکتریکی آشنا کنند. به عنوان مثال کتاب مدارهای الکتریکی 1 و 2 اثر جیمز ویلیام نیلسون یکی از اصلی‌ترین منابعی است که در دانشگاه برای تدریس مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر دنبال آموزش مدار الکتریکی 1 به زبان ساده هستید یا می‌خواهید کتاب مدار الکتریکی 2 را به خوبی درک کنید، می‌توانید از ترجمه مرتضی طاهرخانی و راحیل زرگری نژاد (نشر دانشگاهی کیان) استفاده کنید.

2. تماشای رایگان فیلم آموزش مدارهای الکتریکی در وب‌سایت‌های مختلف

در حال حاضر ویدیوهای رایگان متعددی در آپارات، یوتیوب و سایر وب‌سایت‌ها وجود دارد که از طریق آن‌ها می‌توان مبحث مدارهای الکتریکی را به صورت حرفه‌ای آموخت. عیب اصلی این ویدیوها آن است که پس از پایان دوره، هیچ مدرکی به شما تعلق نمی‌گیرد. از طرفی ممکن است برخی از اساتیدی که این دوره‌ها را برگزار کرده‌اند، به یک سری از مباحث مهم نپرداخته باشند.

3. تحصیل در رشته مهندسی برق 

یکی دیگر از راه‌های آموزش مدار الکتریکی، تحصیل در رشته مهندسی برق است. یکی از نخستین درس‌هایی که در دانشگاه برای دانشجویان رشته مهندسی برق تدریس می‌شود، درس مدارهای الکتریکی است. دانشجویان ابتدا درس مدار الکتریکی 1 را پشت سر می‌گذارند و در ترم‌های بعدی سراغ مدار الکتریکی 2 می‌روند.

4. شرکت در دوره آموزشی حضوری برای یادگیری مبحث مدارهای الکتریکی

در حال حاضر موسسات آموزشی مختلفی، دوره‌های آموزش مدار الکتریکی را به صورت حضوری برگزار می‌کنند. علاقه‌مندان می‌توانند در این دوره‌ها شرکت و مباحث لازم را فرابگیرند. یکی از مهم‌ترین مزایای دوره‌های حضوری این است که پس از پایان دوره، آزمونی برگزار می‎شود و در صورت قبولی در آن مدرک معتبری دریافت می‌کنید. معمولاً مدرسان دوره آموزشی مدار الکتریکی، افراد متخصص و خبره‌ای هستند و می‌توانند به کلیه سوالات و ابهامات شما در این زمینه به خوبی پاسخ دهند. یکی از ایرادها و نقاط ضعف دوره‌های حضوری این است که در زمان و مکان مشخصی برگزار می‌شوند و اکثر افراد امکان شرکت در این کلاس‌ها را ندارند؛ مگر اینکه بخشی از برنامه روزانه خود را تغییر دهند تا بتوانند در این کلاس‌ها شرکت کنند. 

5. شرکت در دوره آموزش آنلاین و غیرحضوری

شرکت در دوره آموزش آنلاین و غیرحضوری، یکی از بهترین روش‌های آموزش مدار الکتریکی است. در این روش می‌توانید محدودیت‌های زمانی و مکانی را کنار بزنید و هر ساعت از شبانه‌روز که تمایل داشتید، فیلم آموزش مدارهای الکتریکی 1 و 2 را تماشا کنید.  به علاوه پس از پایان دوره، در صورت قبولی در آزمون، مدرک معتبری برای شما ارسال می‌شود. یگانه‌نکته‌ای که برای شرکت در دوره‌های آموزش آنلاین و غیرحضوری مدارهای الکتریکی باید در نظر بگیرید، این است که در دوره‌های مجموعه‌های معتبر و حرفه‌ای شرکت کنید تا مطالب را به صورت درست و حرفه‌ای یاد بگیرید و مدرکی که دریافت می‌کنید هم معتبر باشد. 

بسیاری از افراد در هنگام انتخاب بین روش‌های موجود برای آموزش مدار الکتریکی، روش آموزش آنلاین را انتخاب می‌کنند؛ زیرا بر این باور هستند که مزایای آن از سایر روش‌ها بیشتر است. در صورتی که شما هم قصد شرکت در دوره‌های آموزش آنلاین را دارید، پیشنهاد می‌شود که در دوره‌های مجموعه‌های معتبر شرکت کنید تا آموزش‌های لازم را به بهترین شکل دریافت کنید و در پایان دوره هم مدرک معتبری بگیرید.

مجموعه مکتب‌خونه، یکی از مجموعه‌های معتبری است که دوره‌های آموزش مدار الکتریکی را برگزار کرده است و به دانشجویانی که نمره قبولی بگیرند، مدرک معتبر اعطا می‌کند. در دوره آموزش مدار الکتریکی 1 مکتب خونه، مبانی مدارهای الکتریکی تدریس می‌شود. همچنین علاقه‌مندان می‌توانند با تماشای فیلم آموزشی مدار الکتریکی 2 مکتب خونه، با مفاهیم و کاربردهای پیشرفته‌تر مدارهای الکتریکی آشنا شوند.