بعد أن تعرف تلميذ السنة الأولى متوسط على العناصر الكهربائية والتركيب على التسلسل وعلى التفرع، يأتي الدرس التاسع في ميدان الظواهر الكهربائية: الدارة المستقصرة (أو الدارة المقصورة). وهي ظاهرة خطيرة ينبغي أن يعرفها كل تلميذ. تعرض الصفحة الفكرة والتجربة والوقاية، وتنتهي بتمارين.
تذكير
الدارة الكهربائية البسيطة تتكون من مولد ومستقبل (مصباح) وقاطعة وأسلاك. ويمر التيار في المستقبل فيعمل.
الدارة المستقصرة
الدارة المستقصرة هي دارة وصل فيها طرفا المولد (القطبان) بسلك ناقل مباشرة، أو وصل فيها سلك بين طرفي مستقبل دون أن يمر التيار عبر المستقبل.
أي أن التيار يجد طريقا سهلا (سلك بلا مقاومة) فيمر منه بدل أن يمر بالمستقبل.
الحالتان
1. تقصير المولد
نصل قطبي المولد بسلك مباشرة. فيمر تيار شديد جدا في السلك، ويسخن السلك والمولد بسرعة.
2. تقصير مستقبل
نصل سلكا على التفرع بين طرفي مصباح ضمن دارة. فيمر التيار في السلك ولا يمر في المصباح، فـينطفئ.
تجربة
دارة فيها مولد ومصباحان على التسلسل:
- نغلق القاطعة: المصباحان يتوهجان.
- نصل سلكا بين طرفي المصباح الأول: ينطفئ الأول (قصرناه) ويتوهج الثاني أكثر (لأن التيار يزيد).
- نصل سلكا بين قطبي المولد: ينطفئ المصباحان وقد يسخن السلك والمولد.
الاستنتاج
التيار يختار الطريق الأسهل (الأقل مقاومة)، فيهمل المستقبل المقصور.
أخطار الدارة المستقصرة
| الخطر | التفسير |
|---|---|
| ارتفاع شدة التيار | غياب المستقبل يعني غياب المقاومة |
| تسخين الأسلاك | قد تصير حمراء وتنصهر |
| تلف المولد (العمود أو البطارية) | تفرغ أو تسخن بسرعة |
| حريق | خاصة في التيار المنزلي |
| صعق | إن لمس الإنسان الأسلاك المكشوفة |
الوقاية
- المنصهرة (الفيوز): سلك يذوب عند ارتفاع الشدة فيقطع الدارة.
- القاطع الآلي: يقطع الدارة تلقائيا.
- عزل الأسلاك وعدم ترك الأجزاء المعدنية مكشوفة.
- التحقق من التركيب قبل إغلاق القاطعة.
- عدم الوصل المباشر لقطبي مولد بسلك.
الرمز في المخطط
نرسم الدارة المستقصرة بخط ناقل مباشر بين النقطتين، ونكتب أن الجهاز مقصور.
جدول الخلاصة
| الحالة | ما يحدث |
|---|---|
| دارة عادية | يمر التيار في المستقبل |
| مستقبل مقصور | ينطفئ المستقبل |
| مولد مقصور | تيار شديد وخطر |
تمارين
- ما الدارة المستقصرة؟ (وصل ناقل مباشر يهمل المستقبل أو يصل قطبي المولد)
- لماذا ينطفئ المصباح المقصور؟ (لأن التيار يمر في السلك)
- ما دور المنصهرة؟ (قطع الدارة عند شدة مرتفعة)
نصائح
- لا تصل قطبي مولد بسلك أبدا.
- اشرح التجربة بتتبع مسار التيار.
- افصل الكهرباء قبل أي إصلاح.
أخطاء شائعة
- القول إن الدارة المستقصرة تزيد توهج المقصور.
- الخلط بين التسلسل والتفرع.
- إهمال خطر الحريق.
أسئلة يطرحها الأولياء
س: كم من الوقت أخصص لمراجعة هذا الدرس؟ ج: عشرون دقيقة يوميًا لمدة ثلاثة أيام تكفي، مع تمرينين في اليوم الرابع للتأكد من الفهم.
س: ابني يعرف الدرس لكنه يخطئ في الاختبار، لماذا؟ ج: غالبًا بسبب التسرع أو عدم قراءة التعليمة جيدًا. درّبه على قراءة السؤال مرتين وتسطير الكلمات المهمة قبل الإجابة، وعلى مراجعة الجواب في آخر الحصة.
س: هل أعتمد على الكتب الخارجية؟ ج: يمكن الاستعانة بها بعد إتقان الكتاب المدرسي، والأهم أن يفهم الطفل لا أن يحل أكبر عدد من التمارين.
كيف أتحقق من أن الدرس قد فهم؟
اطلب من ابنك أن يشرح الدرس لك أو لأخيه الأصغر بكلماته، وأن يعطي مثالًا من عنده، وأن يحل تمرينًا لم يره من قبل. فإذا استطاع ذلك فقد فهم، وإن تردد فعد معه إلى الأمثلة الملموسة ثم أعد التجربة.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ زكرياء مومني في فيديو «الدارة المستقصرة (الدرس 9)، السنة الأولى متوسط» هذا الدرس في نحو اثنتي عشرة دقيقة.