وحدة قياس قوة التيار الكهربائي، الكهرباء تعتبر من الأشياء الهامة التي ظهرت في العالم، والتي ساهمت في تقدم الإنسان وتطوره.
وقدمت له وسائل الراحة، حيث يستطيع الإنسان من خلالها تشغيل مختلف الأجهزة التي تساعده على الراحة، ودونها يبقى العالم في الظلام.
لذلك، فإن علم الكهرباء يعتبر من أهم العلوم التي يجب أن نفهمها بشكل واضح، ولذا سنقدم لكم معلومات هامة عن التيار الكهربائي ووحدات قياسه وأهم خصائصه، وكذلك أبرز القوانين التي ظهرت في هذا المجال، فتابعونا.
ما هو التيار الكهربائي؟
- التيار الكهربائي يتكون من جسيمات مشحونة كهربائيا، وهي تتضمن الإلكترونات المشحونة سالبا والبروتونات المشحونة موجبا.
- وبنفس الطريقة، تعتبر الأيونات، كما يعتبر التيار الكهربائي أساسا لعلم الكهرباء، والذي يعبر عن الحركة التي تحدثها حاملات الشحنات داخل دائرة كهربائية.
- ويعبر عن معدلات تدفق تلك الشحنات من خلال نقطة محددة، حيث تكون تلك الشحنات إما سالبة أو موجبة.
- تستخدم التيار الكهربائي كوسيلة لقياس تدفق الشحنات داخل سلك معين عند نقطة محددة، وتلك الشحنات تتمثل في الإلكترونات.
أنواع التيار الكهربائي
هناك نوعان رئيسيان للتيار الكهربائي وهما كما يلي:
- أولا، التيار المباشر: هذا النوع من التيار يختصر بالحروف DC ويعني اتجاها واحدا للتدفق، وهو اتجاه ثابت.
- ويعرف هذا النوع من التيار باسم التيار الجلفاني.
- هذا النوع من التيار يتم إنتاجه من خلال البطاريات والخلايا الشمسية.
- يمكن أيضا أن يتدفق داخل الأسلاك، ويمكن أن ينتقل داخل العوازل مثلما يحدث مع الحزم الأيونية.
- ثانيا، التيار المتناوب: ويمكن اختصاره بـ AC، وهو نوع من التيار الذي تتغير فيه اتجاهات الشحنات الكهربائية بشكل مستمر ودوري.
- هذا الأمر يختلف عن التيار المباشر، حيث تتدفق الشحنات في اتجاه واحد.
- التيار المتناوب يعتبر أحد أشكال الطاقة المستخدمة في المنازل والشركات.
- بالإضافة إلى الإشارات الصوتية وإشارات الراديو، هناك أمثلة على هذا النوع من التيار المتناوب.
اخترنا لك: وحدة قياس قوة التيار الكهربائي؟
وحدة قياس قوة التيار الكهربائي
- يعتبر الأمبير هو وحدة القياس الذي يتم من خلالها التعرف على قوة التيار الكهربائي.
- تستخدم هذه الأداة من قبل العلماء والطلاب والفنيين.
- تم تسمية هذه الوحدة بالاسم الخاص بها نسبة للعالم الفرنسي أندريه أمبير، وذلك بسبب المميزات العديدة والجهود الكبيرة التي بذلها في مجال الكهرباء.
- الأمبير هو قوة التيار الذي ينتج عن سير شحنة واحدة كولوم في ثانية واحدة خلال عام ٢٠١٨.
- تم تعريف الأمبير كتيار ثابت يسري عبر موصلين متوازيين ومستقيمين بشكل لا نهائي.
- وتم وضعهم على مسافة تقدر بحوالي متر فارغ.
شاهد أيضًا: من هو مكتشف وحدة قياس نسبة سريان التيار الكهربائي
خصائص التيار الكهربائي
يعتبر عملية التعرف على خصائص التيار الكهربائي من الأشياء الواجب التعرف عليها.
إنه عنصر هام وأساسي في تنفيذ الدوائر الكهربائية، وأيضا في عملية توليد الكهرباء، وتتجلى خصائص التيار الكهربائي فيما يلي:
- يتم توليد التيار الكهربائي عن طريق موصل الطاقة الكهربائية، حيث يتم تحويل تلك الطاقة إلى أنواع أخرى من الطاقة مثل الحرارة أو الضوء أو الصوت.
- ومثال على ذلك هو تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء داخل المصباح، وتحويلها إلى حرارة في الدفاية وما إلى ذلك.
- اتجاه التيار: من العلماء أن التيار يتدفق من القطب السالب إلى القطب الموجب.
- وهذا من أجل العمل على أحداث فرق واضح في الجهد الكهربي، وهذا بين طرفي السريان.
- حيث تكون القوة التي تنتج عن تلك الإلكترونات في نقطتها المحددة أكبر بكثير من الأخرى، وهذا ما يدفع الإلكترونات إلى المنطقة الثانية، بعيدا عن الأولى.
- المقاومة الكهربية: لحدوث تدفق التيار، يجب توافر المسار الذي يسمح للإلكترونات بالتحرك.
- يوجد عدد من المواد التي تمكن ذلك، في حين أن هناك بعض المواد الأخرى التي لا تتيح هذا الأمر.
- تسمى المواد التي تسهل تدفق التيار الكهربائي بالموصلات الكهربائية، وتسمى المواد الأخرى التي تعرقل تدفق التيار الكهربائي بالعوازل الكهربائية، ويتم قياس المقاومة بوحدة الأوم.
- سرعة التدفق: المجال الكهربائي داخل الأسلاك الموصلة للكهرباء يتحرك بشكل عشوائي.
- نظرا لأن الشحنات تتحرك في اتجاه معاكس لاتجاه المجال، فإن ذلك يعبر عن العلاقة بين سرعة تدفق الشحنات وسرعة التيار.
التأثير المغناطيسي على التيار الكهربائي
- تيار الكهرباء في أي مكان، مهما كان، يتكون من شحنات كهربائية تتحرك بشكل عشوائي، وكذلك المجال المغناطيسي ينشأ بفعل حركة شحنات كهربائية عشوائية.
- أو ينتج من وجود تيار كهربائي متناوب، والمجال ده متميز بوجود عدد من الخطوط الوهمية حواليه، واللي بتسمى خطوط المجال.
- ويعبر كل خط عن اتجاه المجال المغناطيسي، وهذا الاتجاه يتبعه القطب الشمالي المغناطيسي في داخل المجال.
- تظهر الأقطاب المغناطيسية في هيئة أزواج في المجال المغناطيسي، حيث لا يمكن وجود قطب مغناطيسي وحيد أو منفرد.
- تنشأ حالة من التجاذب بين الأقطاب الشمالية والجنوبية في تلك الأقطاب المزدوجة، وتنشأ حالة من التنافر بين الأقطاب المتماثلة.
قانون اورستد
- عملية تدفق التيار الكهربي خلال سلك يتسبب في إنشاء حقول مغناطيسية في المنطقة المحيطة.
- أشار العالم أورستد إلى أن تدفق التيار الكهربائي في الأسلاك يتولد حوله مجال مغناطيسي.
- وتنتج هذه المجال أيضا تيارا كهربائيا آخر.
- عندما نحرك مغناطيس يحدث تغير في خطوط المجال التي تخترق المساحة.
- ويتم قياسها بالويبر.
- هذا النوع من التيار يسمى التيار المتولد بفعل الحركة، ويتأخر عن التيار العادي.
- كما يمكن توليد التيار الحثي بنفس الطريقة.
- كذلك، من خلال تحريك إحدى الملفات الكهربائية في منطقة مغناطيسية معينة، أو العكس.
قانون أوم
- يحدد هذا القانون أن التيار الكهربائي يجري داخل الأسلاك الموصلة.
- هناك تناسب طردي بين فرق الجهد عبر هذا الموصل.
- كما أنه يتناسب بالعكس مع المقاومة.
- تكمن أهمية هذا القانون في وجود علاقة رياضية تربط بين التيار والجهد والمقاومة، وهي العناصر المختلفة.
- يتم قياس التيار الذي يمر في الموصل بالأمبير، في حين يتم قياس فرق الجهد بالفولت.
- وكذلك المقاومة تقاس بالأوم.
- وبموجب قانون أوم، يكون اتجاه التيار في اتجاه القطب الموجب.
- وبهذا يمكن حساب التيار عن طريق قسمة الجهد على المقاومة.
- المقاومة هي العامل الوحيد الذي يحدد قيمة التيار الذي يمكنه المرور عبر السلك الموصل.
قد يهمك: موضوع عن التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي
نشرح لكم ما هو التيار الكهربائي وأهم الخصائص التي تميزه ويجب مراعاتها أثناء العمل، بالإضافة إلى أنواعه المختلفة وأهم القوانين التي تنطوي عليها في هذا المجال.
نتمنى لكم أن يكون لدينا القدرة على تقديم المزيد من المعلومات، مع أطيب التمنيات لكم بالتوفيق.
