كيف يعمل المفتاح او القاطع الكهربائي ماهي انواعه وماهي اهم تطبيقاته

يعرف المفتاح الكهربائي او كما يقال له ايضا القاطع الكهربائي بانه اداة ميكانيكية تحتوي على مخارج معدنية تسمح عند وضعها شكل معين اما بفتح الدارة او غلقها اي انها تحتوي على وضعين وضع لتمرير التيار وسمي بالوضع on ووضع لايسمح بتمرير التيار وسمي بالوضع off ليس هذا فقط فيمكن وضع المفتاح الكهربائي في وسط الدارة من اجل تمرير التيار في جزء من الدارة ومنعه في دارة اخرى, يمكن ان نتخيل دارة بسيطة تحتوي على مصباحين موضوعين على التفرع يمكنك باستخدام المفتاح الكهربائي ان تمرر التيار في مصباح وتقطعه على المصباح الاخر وسنتطرق في هذه التدوينة على مبدا عمل المفتاح الكهربائي و انواعه واهم تطبيقاته, فلنبدا ..

كيف يعمل المفتاح الكهربائي

المفتاح الكهربائي هو اداة ميكانيكية يستخدم اما لقطع التيار الكهربائي او تحويل مساره في جزء من الدارة الكهربائية وتبين الصورة ادناه  مبدا عمل المفتاح الكهربائي بصفة عامة حيث يحتوي المفتاح الكهربائي على وضعيتين اساسيتين وضعية تسمح بمرور التيار وتسمى on ووضعية لاتسمح بمرور التيار وتسمى off, تبين الصورة ادناه مفتاحا من نوع القلاب فالمفتاح المبين على الجهة اليسرى يستعمل لوصل دارة كهرائية معينة وفصلها اما المفتاح في الجهة اليمنى فيستخدم لتحويل مسار التيار الكهربائي من فرع الى اخر في الدارة ومبدا عمل المفتاح الكهربائي بسيط للغاية اذا يعتمد على وضع المفتاح الكهربائي في جزء من الدارة بحيث يفصل بين طرفي ناقل كهربائي ففي الوضع on يكون المفتاح على تماس مع الناقل وبالتالي فان الدارة تكون مغلقة ويتم نقل التيار الكهربائي اما في الوضع off فان المفتاح لا يكون على تماس مع الناقل وبالتالي فان الدارة تكون مفتوحة ولايتم نقل التيار الكهربائي

تصمم بعض مفاتيح الدارة، بحيث تسمح بمرور حد أقصى من التيار الكهربائي. وإذا زاد التيار الكهربائي عن هذا الحد، فإن الآلية الأوتوماتيكية داخل المفتاح الكهرائي للدارة، تقوم بفتح مجموعة التلامس (المفاتيح) وتوقف التيار. وتتضمن الآليات المستخدمة في فتح مجموعة التلامس، المغانط الكهربائية وحساسات للحرارة لمعرفة توقيت فتح الدارة وقت الخطر.

انواع المفاتيح الكهربائية

المفتاح الكهربائي المنزلق : هذا المفتاح يكون له مقبض و طريق للأنزلاق به عندما ترسله إلي الأمام تُغلق الدائرة الكهربائية ويسري التيار الكهربائي و عندما تجذبه إلي الخلف تفتح الدائرة و يتوقف سريان الكهرباء .

المفتاح القلاب : هذا المفتاح لديه لسان يتحرك لأعلي أو لأسفل و كل وضع يمثل (تشغيل أو إيقاف حسب التوصيله الكهربائية ) مثل مفاتيح الكهرباء الموجودة بالمنازل في لوحة الكهرباء اللتي لا يمكنك موازنتها في المنتصف

المفتاح القلاب (2) : هذا المفتاح مختلف قليلا لأنه يستعمل طريقه التأرجح في التحكم في إغلاقه أو فتحه حيث أنه إذا ضغطت علي التشغيل يذهب الزر إلي الأسفل و يصعد زر الأطفاء إلي الأعلي و العكس صحيح .

المفتاح الدوار : هذا المفتاح هو مفتاح دوار لديه مقبض عندما تقوم بإدارته تبدأ في زيادة الفولت لمصباح للتحكم في شدة إضائته أو تشغيل العديد من الأجهزة المرتبطه بهذا المفتاح فهذا المفتاح بأمكانه تشغيل أكثر من 10 أجهزة في نفس التوقيت أو أكثر إعتماداً علي قدرة المفتاح و و الكثير منا لديه هذا المفتاح في منزله أو منزل جدته لأنه قديم نوعاً ما لتتحكم فش شده الأضائه .

المفتاح السِكين : هو مفتاح غني عن التعريف ف بمجرد غلق السكين تعمل الدائرة و عند خروجها تطفأ .

 

مفتاح الضغط و التبديل : مفتاح زر التبديل هو مفتاح يحتوي على زر إن ضغطت عليه سيدخل إلي داخله مما يؤدي إلي توصيل الأطراف المعدنية و العكس سيخرج و سينفصل الطرفان و أحيانا يكون هناك أكثر من طرفان . في بعض المفاتيح الزر، عليك ان تضغط على المفتاح مرتين لجعل الدائرة تعمل وثم تضغط مرة أخيرة لجعل الدائرة تفتح فيتوقف التيار . 

تطبيقات بسيطة للمفاتيح الكهربائية

دارة انذار امان بسيطة

تعطى في الصورة اسفله دارة انذار امان بسيطة للمنزل, حيث ينطلق انذار ضوئي وصوتي عند اغلاق احد المفاتيح الثلاث الموجودة في الوضع الطبيعي في حالة قطع off تصلح القصبة المغناطيسية (نوع من المفاتيح الكهربائية) للاستخدام بشكل ممتاز في مثل هاته التطبيقات

دارة قطع/وصل (on/off) ثنائية الموضع

تبين الدارة كيفية استخدام مفتاحين بسيطين لوصل وفصل اضاءة مصباح من موضعين مختلفين وتستخدم بكثرة في التمديدات الكهربائية المنزلية

دارة لعكس اتجاه التيار

يستخدم في هذه الدارة مفتاح DPDT من اجل عكس اتجاه مرور التيار في الدارة, فعندما يكون وضع المفتاح الكهربائي كما في الصورة (في الاعلى) يمر التيار من موجب البطارية عبر التماسات العلوية الى الديود اليساري, فيضئ الـ LED اليساري بينما الديود الموجود في اليمين فلا يضيء لان توصيله عكسي ولا يمرر التيار, وعندما ينتقل المفتاح الى الوضعية السفلى يمر التيار من موجب البطارية الى التماس السفلي الموجود في الطرف العلوي للديود LED اليميني الذي يمرر في اتجاه واحد ويضيء هذا LED بينما الديود اليساري يصبح توصيله عكسيا ولا يضيء

تحكم متعدد الخيارات لعنصر متحسس بالجهد عن طريق خط ثنائي السلك

بفرض انك تريد قيادة جهاز تحكم عن بعد باستخدام خط ثنائي السلك وبفرض ان الجهاز له سبع وضعيات عمل مختلفة, احدى طرق قيادة هذا الجهاز تتلخص بتصميم الجهاز بحيث تتغير وضعية الجهاز او حالة عمله بتغيير مقاومة خارجية موصولة مع الجهاز عبر خط ثنائي السلك, يتم تحديد قيم المقاومات التي تجعل جهاز التحكم يقوم بالاعمال المطلوبة وتوصل المقاومات كما في الصورة ادناه الى مفتاح دوار متعدد الوضعيات وتصبح عملية قيادة جهاز التحكم بسيطة وتتم بتدوير المفتاح الكهرائي الدوار لاختيار المقاومة المطلوبة

هذه المقالة ستساعدك ايضا: كيف تعمل المكثفة الكهربائية