ماهو مفهوم التيار الكهربائي، حيث تعتبر الكهرباء من اهم الاشياء في حياتنا حيث انها من اهم العلوم التي تدخل في العديد من المجالات المختلفة. التيار الكهربائي هو أحد مفاهيم كلمة كهرباء، ومن خلال هذا المقال سوف نستعرض مفهوم كلمة التيار الكهربائي.
مفهوم التيار الكهربائي
من المعروف أن هناك بعض المواد الموصلة للكهرباء، وأن كل مادة من هذه المواد تحتوي على إلكترونات، وهذه الإلكترونات تتحرك بشكل عشوائي داخل تلك المواد، وفي حالة تعرض تلك المواد الموصلة للكهرباء لمصدر كهربائي، في ذلك في حالة تحرك الشحنات الكهربائية، في هذه الحالة يطلق عليه مصطلح التيار الكهربائي، بسبب التجاذب والتنافر بين الشحنات وبين بعضها البعض.
يمكن تعريف التيار الكهربائي على أنه معدل تدفق الشحنات، داخل المواد الموصلة للكهرباء، بالنسبة إلى وقت التدفق، وله قانونه الخاص، وطرق حسابه، والذي سنتعرف عليه في التفاصيل من السطور التالية.
وحدة التيار الكهربائي
يتم قياس التيار الكهربائي باستخدام الوحدة، وذلك للتعرف على مدى التيار الكهربائي. تقاس وحدة قياس التيار الكهربائي بوحدة الأمبير، بالنسبة للعالم العظيم، الأمبير. يستخدم جهاز قياس التيار الكهربائي وهو الجهاز المعروف باسم مقياس التيار الكهربائي. قم بقياس التيار الكهربائي من خلال قانونه الخاص، ورمز معدل الوقت الذي يتم فيه تنفيذ التيار الكهربائي بالحرف t، أما بالنسبة لرمز الشحنات المتدفقة عبر الموصل، والذي يقاس بوحدة الكولوم، الحرف q، والعلاقة يحددها القانون.
حاسبة التيار الكهربائي
يتم حساب قانون التيار الكهربائي، من خلال التعرف على قانون الحساب، وهو أن أنا يساوي Q T، وبالتالي وقت مرور التيار الكهربائي، وكذلك معدل الشحنات، أو يتم التعرف عليه في وحدة القياس وهي الأمبير.
يمكن أيضًا حسابه بطريقة أخرى للتيار الكهربائي، حيث تعتمد على سرعة الإلكترونات، أو السرعة في المادة الموصلة، والتي تحدث في حالة تدفق التيار الكهربائي، وتعرف تلك السرعة بأنها السرعة، وبالتالي يتم حساب مقدار التيار الكهربائي من خلال العلاقة التي تجمع بينهما، من خلال القانون التالي: I = Aηνq، الرمز A هو رمز منطقة المقطع العرضي المسؤولة عن التوصيل، والرمز N هو رمز عدد الإلكترونات في وحدة الحجم، والحرف V هو الرمز المسؤول عن سرعة الإحداثيات، والرمز Q هو ذلك الرمز الذي يشير إلى الشحنات في كل جسيم في الموصل.
قانون أوم للتيار الكهربائي
كما يوجد قانون لقياس التيار الكهربائي يسمى قانون أوم وهو من القوانين التي يتم الاعتماد عليها على نطاق واسع في العديد من المجالات والحسابات المختلفة وهذا القانون مبني على فكرة أن الفرق في الجهد الكهربائي بين نقطتين في مادة موصلة للكهرباء يتناسب طرديًا مع شدة التيار المار خلالها، ولكنه يتناسب عكسًا مع حالة المقاومة، وذلك من خلال هذين الرمزين: V = IR.
يعتمد هذا القانون على تعريف الرموز، حيث يكون الرمز V هو رمز الفرق في الجهد ويقاس بالفولت، والرمز R هو رمز مقاومة الموصل، ويقاس بالأوم، وهذا يمكن يتم تحديد أنه في حالة أن فرق الجهد بين اثنين من طرفي الموصل، في هذه الحالة تزداد قيمة التيار الكهربائي الذي يمر عبره، وذلك مع استقرار المقاومة، ولكن في حالة إذا تزداد المقاومة، ويتم إصلاح الجهد، ثم في هذه الحالة تنخفض نسبة التيار الكهربائي.
أنواع التيار الكهربائي
هناك بعض أنواع التيار الكهربائي والتي يمكن تصنيفها إلى نوعين يمكن شرحها لك بالتفصيل كالآتي:
1- التيار المتردد
وهو التيار الذي يُرمز له بالحرفين AC، ويتميز هذا النوع بكون حركة الإلكترونات متغيرة، حيث إنه يعكس اتجاه التيار الذي يتواجد بين الأقطاب الكهربائية، وهذا النوع من التيار الكهربائي تستخدم في بعض المولدات الكهربائية، وكذلك في طرق نقل الطاقة، فهي تستخدم في الكهرباء التي توصل إلى المنازل، عن طريق الأجهزة الكهربائية، وأهم ما يميزها أنها تسافر لمسافات طويلة جداً بخلاف النوع الآخر من التيار الكهربائي، وله العديد من الأنواع الأخرى مثل التيار الرباعي والتيار الجيبي.
2- التيار الكهربائي المستمر
أما بالنسبة لهذا النوع من التيار الكهربائي، فيتم الإشارة إليه بالحرفين DC، وهو من الأنواع التي لها اتجاه واحد فقط لحركة الشحنات الكهربائية، حيث تتحرك الإلكترونات في مسار واحد، بحيث تنتقل من السالب. القطب حتى يصلوا إلى الموجب أهم ما يميز هذا النوع هو أنه ثابت، ويستخدم بكثرة في المناطق ذات الجهد المنخفض، وفي بعض الحالات يتم تحويله إلى النوع الآخر وهو ما يسمى التيار المتردد.