يحتوي التيار الكهربائي على وحدة قياس محددة ومعروفة ويستخدمه العلماء في مجالاتهم العلمية وكذلك الطلاب في المدارس والجامعات. التيارات الكهربائية، وسنشرح قانون أوم.

التيار الكهربائي

التيار الكهربائي هو حركة الجسيمات التي تحمل الشحنات الكهربائية والتي تشمل الجسيمات المشحونة غير الذرية مثل الإلكترونات التي تحمل الشحنات السالبة أو البروتونات التي تحمل شحنة موجبة أو ما يعرف بالأيونات.

والتيارات الكهربائية في السلك، وبالتالي فإن الإلكترون هو حامل الشحنات ؛ إنه مقياس لمقدار الشحنة الكهربائية التي تمر عبر أي نقطة في السلك لكل وحدة زمنية.

في حالة التيارات المتناوبة، تنعكس حركة الشحنات في اتجاه واحد، وفي العديد من السياقات، يتم تحديد اتجاه التيار في الدوائر الكهربائية مع اتجاه تدفق الشحنات الموجبة، وهو عكس الاتجاه الذي ينحرف عنه بالفعل. الإلكترونات.

أنظر أيضا: مكونات المصباح الكهربائي ودورها

أنواع الكهرباء

هناك نوعان رئيسيان من التيار الكهربائي، ولكل نوع خصائصه ومصادره.

  • يعيش تيارات

وله اختصار علمي وهو DC وهو تدفق الشحنة الكهربية في شكل أحادي الاتجاه حيث تتدفق الشحنات الكهربائية في اتجاه ثابت وهناك اسم يستخدم في الاوقات المبكرة وهو يشير الى التيارات المباشرة وهي كلف. التيارات.

تنتج البطاريات والمزدوجات الحرارية والخلايا الشمسية تيارًا مباشرًا كمصدر لها، ويمكن أن تتدفق التيارات المباشرة عبر موصلات مختلفة مثل الأسلاك أو أشباه الموصلات أو العوازل أو حتى الفراغ، كما يحدث مع الأشعة الإلكترونية أو الحزم الأيونية.

  • التيارات المتناوبة

ولها اختصار علمي وهو AC، وهي تيارات تغير شحنتها الكهربائية اتجاهاتها بشكل دوري، على عكس التيارات المباشرة حيث تتدفق الشحنات الكهربائية في اتجاهها الثابت الذي لا يتغير.

التيار المتردد هو الكهرباء التي يتم توصيلها للشركات والمنازل، بالإضافة إلى الإشارات الصوتية والراديوية المحمولة على الأسلاك الكهربائية وهي أيضًا أشكال من التيار المتردد.

وحدة قياس للكهرباء

يحدد النظام الدولي للوحدات (SI) وحدة الطاقة الكهربائية، الأمبير، والتي تستخدم في مختلف المجالات العلمية حول العالم.

يعود سبب تسمية وحدة قياس الطاقة الكهربائية إلى خلود اسم الفيزيائي أندريه أمبير (الفرنسي الجنسية) لما له من جدارة كبيرة في المجالات العلمية المتعلقة بدراسة التيارات الكهربائية.

يعبر الأمبير عن قوة التيارات الكهربائية الناتجة عن تمرير شحنة مقدارها كولوم واحد عبر الموصل في فترة ثانية واحدة.

في عام 2018، وافق المؤتمر العام CGPM للأوزان والمقاييس على تعريف وحدة قياس الطاقة الكهربائية “الأمبير” كشحنة أولية تساوي 1.602176634 × 10−19 كولوم.

في إحدى المرات السابقة، تم تعريف الأمبير على أنه التيار الثابت الذي عندما يمر عبر موصلين متوازيين ومستقيمين بطول لا نهائي، يقعان على مسافة متر واحد في جوف، فإنه يخلق بين الموصلين قوة تساوي 2 × 10-7 نيوتن لكل متر طول.

قانون أوم للكهرباء

ينص قانون أوم للتيارات الكهربائية على أن التيار المتدفق عبر الموصل يتناسب طرديا مع فرق الجهد بين طرفي الموصل، ويتناسب عكسيا مع المقاومة.

يمكن التعبير عن قانون أوم من خلال العلاقة الرياضية التالية: التيار = جهد الموصل ÷ مقاومة الموصل إن أهمية قانون أوم للتيار الكهربائي هي توصيل ثلاثة عناصر (جهد كهربائي – تيارات كهربائية – مقاومة كهربائية).

بموجب هذا القانون، يتم قياس تدفق الكهرباء التي تمر عبر قسم من الموصل باستخدام وحدة الأمبير، بينما يتم قياس فروق الجهد بين طرفي الموصل باستخدام وحدة فولت، ولكن يتم قياس المقاومة الكهربائية للموصل باستخدام أوم أي وحدة.

باستخدام قانون أوم، يكون اتجاه التيارات الكهربائية التي تمر عبر الموصل من القطب السالب إلى القطب الموجب، ومن الممكن حساب التيار الكهربائي عن طريق قسمة الجهد الكهربائي الناتج بين طرفي الموصل على المقاومة الكهربائية لـ . هذه.

تحدد المقاومة الكهربائية أيضًا مقدار التيار الذي يمر عبر الموصل، حيث تسمح المقاومة ذات القيم العالية بالمرور، ولكن بكمية صغيرة، وعلى العكس من ذلك، تسمح المقاومة ذات القيم المنخفضة بالمرور الحالي، ولكن هناك العديد من التيارات الكهربائية.

أجهزة قياس كهربائية

يستخدم الفني أو عامل الطاقة الكهربائية بعض الأدوات التي يقيس بها الكهرباء حتى يتمكنوا من التعرف على التوصيلات الكهربائية وكفاءتها مع قياس الخصائص المختلفة للكهرباء.

يعتمد عمل أجهزة القياس الكهربائية على الاستخدام الخاص للحركة الميكانيكية الناتجة عن الطاقة الكهرومغناطيسية، والتي بدورها تحرك المؤشر ليعطي نتائج لكمية الكهرباء المراد قياسها، ومن أشهر أجهزة قياس الكهرباء ما يلي:

  • مقياس التيار الكهربائي

يُعرف باللغة الإنجليزية باسم Ammeter، والذي يستخدم لقياس التيارات الكهربائية التي تمر عبر أجزاء من الدائرة الكهربائية، ويجب أن يبدأ الجهاز في قياس الكهرباء من خلاله حتى تتدفق الكهرباء من خلاله.

  • الفولتميتر

يُعرف باللغة الإنجليزية باسم Voltmeter، والذي يقيس الفرق في الجهد الكهربائي بين نقطة ونقطة أخرى في الدائرة الكهربائية، ويتم توصيل العداد بالتوازي مع أجزاء الدائرة الكهربائية.

  • الأومتر

هذا هو الأومتر، الذي يقيس المقاومة الكهربائية لدائرة كهربائية، ومتصل في سلسلة في الدائرة.

وبسبب هذا يتناقص التيار كلما زادت مقاومته، ومن الممكن توصيلهما بالتوازي، وبالتالي يزداد التيار كلما زادت مقاومته، لأن الجهاز يقيس النسبة بين الجهد والتيار. الذي يمر المقاومة.

انظر أيضاً: من اكتشف وحدة قياس معدل تدفق الكهرباء

وحدات SI

توجد وحدات قياس أساسية معترف بها في النظام العالمي للوحدات، والتي يتم دمجها في دراسات علمية ورياضية مختلفة، وتتكون من 7 وحدات، وهي:

  • متر

إنها وحدة القياس الأساسية للطول، ويتم تحديدها من خلال طول مسار الضوء الذي يتم قطعه في فاصل زمني 1 / 299،792،458 من الثانية.

  • كيلوغرام

إنها وحدة قياس الكتلة لجسم ما، وتتوافق مع الكتلة القياسية الأساسية للكيلوغرام، والتي حددها المؤتمر العام للأوزان والمعايير.

  • أمبير

إنها وحدة القياس الرئيسية لقوة التيارات الكهربائية. إذا مر تيار كهربائي من خلال موصلين بطول لانهائي، وكان كل منهما مضبوطًا على مسافة متر واحد من الفراغ، فإنه ينتج قوة كهربائية مقدارها 2 x 10-7 نيوتن لكل متر بين الموصلين.

  • كلفن

هذه هي الوحدة الميكانيكية الرئيسية لدرجة الحرارة، وهي 1 / 237.16 من درجة حرارة نقطة الماء الثلاثية.

  • الثاني

هذه هي الوحدة الرئيسية لقياس الوقت، وهي ستون جزءًا من الدقيقة، وهي أيضًا ثلاثة آلاف وستمائة من الساعة.

  • المركز التجاري

إنها وحدة قياس المادة الأولية، وتتكون من عدد العناصر الأولية الموجودة ضمن كتل معينة، والتي يمكن تمثيلها بالجزيئات أو الأيونات أو الإلكترونات أو الذرات أو غيرها. المزيد من الجزيئات.

  • كانديلا

هي وحدة طاقة ضوئية لمصدر يصدر إشعاعًا أحادي اللون، تردده 540 × 10 12 هرتز، ويحمل إشعاعًا بكثافة 1/683 واط لكل سيترادي.

شاهدي أيضاً: ما هي قرارات مجلس النواب الجديدة بشأن معاقبة سرقة الكهرباء؟

في نهاية الموضوع وبعد أن تعرفنا على الكهرباء وأنواعها ووحدات القياس وقانون أوم للكهرباء وأجهزة القياس الكهربائية والوحدات الأساسية للنظام العالمي للوحدات يجب عليك مشاركتها. الموضوع في جميع وسائل التواصل الاجتماعي.