درس كيف يعمل الجرس الكهربائي – التربية العلمية والتكنولوجية – السنة الثالثة إبتدائي – المنهاج الجزائري

كيف يعمل الجرس الكهربائي

الجرس الكهربائي جهاز بسيط يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية. في هذا الدرس سنتعرف على مكونات الجرس الكهربائي وكيف يعمل.

مكونات الجرس الكهربائي

يتكون الجرس الكهربائي من عدة أجزاء أساسية: المغناطيس الكهربائي (ملف من سلك نحاسي معزول ملفوف حول قلب حديدي)، المطرقة (قطعة حديدية صغيرة)، الجرس أو الناقوس (قطعة معدنية تصدر الصوت)، المفتاح الكهربائي لتشغيل وإيقاف الجرس، نقاط التلامس (قطعتان معدنيتان تفتح وتغلق الدائرة)، وسلك توصيل يربط المكونات بالبطارية أو مصدر الكهرباء. هذه الأجزاء تعمل معاً بتنسيق دقيق لإنتاج صوت الجرس المستمر.

كيف يعمل الجرس الكهربائي؟

عند الضغط على مفتاح الجرس، يسري التيار الكهربائي في الملف النحاسي فيتحول الملف إلى مغناطيس كهربائي قوي يجذب المطرقة الحديدية. تضرب المطرقة الجرس محدثة صوتاً (رن). لكن في نفس اللحظة، تتحرك المطرقة بعيداً عن نقاط التلامس فتنقطع الدائرة الكهربائية ويتوقف المغناطيس عن العمل. تعود المطرقة إلى وضعها الأول بفضل شريط معدني مرن، فتعاود التلامس مع نقاط التلامس، ويعود التيار، وتتكرر العملية بسرعة كبيرة (عدة مرات في الثانية). هكذا نحصل على رنين مستمر للجرس.

أنواع الأجراس الكهربائية

هناك عدة أنواع من الأجراس الكهربائية: الجرس المدرسي التقليدي (الذي وصفناه أعلاه)، جرس الباب المنزلي الذي يعمل ببطارية صغيرة ويصدر نغمة موسيقية، جرس الإنذار (المنبه) الذي يصدر صوتاً عالياً جداً للتحذير من الخطر، أجراس المصانع والمكاتب الكبيرة، وأجراس الهواتف القديمة التي كانت تعمل بنفس المبدأ. الجرس الكهربائي اخترعه العالم ألكسندر غراهام بيل في القرن التاسع عشر.

تطبيقات المغناطيس الكهربائي

مبدأ المغناطيس الكهربائي المستخدم في الجرس له تطبيقات كثيرة: المحركات الكهربائية في المروحة والغسالة والخلاط، مكبرات الصوت (السماعات) التي تحول الإشارات الكهربائية إلى صوت، المولدات الكهربائية في محطات توليد الطاقة، الأجهزة الطبية مثل أجهزة الرنين المغناطيسي، ورافعات الخردة الحديدية في المصانع. المغناطيس الكهربائي مفيد لأنه يمكن تشغيله وإيقافه بسهولة بعكس المغناطيس الدائم.

تجربة بسيطة لصنع جرس

يمكنك صنع جرس كهربائي بسيط باستخدام: بطارية 4.5 فولت، سلك نحاسي معزول، مسمار حديدي كبير، علبة معدنية فارغة، وشريط من الصفيح المرن. لف السلك النحاسي حول المسمار (20-30 لفة) لصنع مغناطيس كهربائي. ثبت المسمار قرب العلبة المعدنية بحيث يمكنه جذب قطعة الصفيح لتضرب العلبة. وصّل الدائرة الكهربائية ولاحظ كيف يعمل الجرس!

للمزيد من الدروس المشوقة، راجع درس الكهرباء: الدائرة الكهربائية ودرس الصوت: مصادره وانتشاره وخصائصه.