التيار الكهربائي-من اساسيات فهم الالكترونيات
التيار الكهربائي،وحدة قياس التيار الكهربائي ومفهوم وفائدة التيار الكهربائي.كل هاته النقاط هي التي ستكون موضوعنا اليوم احبائي عشاق ومتتبعي مدونة فضاء احتراف الالكترونيات.
ما جعلني اتطرق لهذا الموضوع اي موضوع التيار الكهربائي هو بالدرجة الاولى كونه من اساسيات فهم الالكترونيات بل الاكثر من ذالك ان عالم الالكترونيك مبني على تعامل المكونات الالكترونية مع تدفق التيار الكهربائي.اذن وبدون ان اطيل عليكم احبائي لنبدأ الموضوع على بركة الله.
ما تعريف التيار الكهربائي
التيار الكهربائي هو تدفق الشحنة الكهربائيّة في الدوائر الكهربائيّة او الالكترونية، ويتم هذا التدفق عن طريق تحريك الإلكترونات في الموصلات وهذا التحريك مرادف تماما للطاقة.
ففي الحقيقة كلُّ شيءٍ في الكون يتكون من ذرات Atom، وتتكون الذرات من إلكترونات Electron ونواة بداخلها نوترونات Neutron، وبروتونات Proton التي تحمل شُحنة موجبة، بينما شُحنة الإلكترونات سالبة وتدور حول النُواة، فالبروتونات والإلكترونات دائما ما تميل للانجذاب لبعضها البعض بسبب الاختلاف في الشُحنة charge تماما مثل المغناطيس.الالكترونات تكون حول النواة اي بمحيطها وتبقى في ذالك المسار دون مصادمتها لبعضها البعض، وفي بعض الحالات قد يَخرُج احد الالكترونات من الذرة بِفعل تأثير خارجي ليحدث عندها ما يُعرف بالكهرباء Electricité.
وحدة قياس التيار الكهربائي
وحدة قياس التيار الكهربائي. دائما وبشكل مستمر ما يعمل النظام العالمي على توحيد الوِحدات الفيزيائية في جميع أنحاء العالم تحت اسم النظام العالمي للوِحدات، وينطبقُ هذا الأمر على الوِحدات الكهربائية وكذالك على الوحدات الإلكترونية مثل الجُهد Voltage، التيارالكهربائي Current، المُقاومة Resistance، القدرة Power. فوحدة قياس القدرة الكهربائية تُعرَّف على أنَّها القُدرة الناتجة من خلال سريان تيار كهربائي مِقداره 1 أمبير بواسطة فرق جُهد مِقداره 1 فولت، وتُقاس باستعمال وحدة الواط Watt ورمزها هو W .
اما فيما يخص وحدة قياس الجهد الكهربائي فيعرف الجهد الكهربائي بأنَّه فرق الجُهد بين نقطتين في موصل ما والذي تكون مقاومته واحد أوم ويسري بهِ تيار كهربائي مقداره واحد أمبير، ووحدة قياسه كما هو معروف هي الفولت Volt ويُرمز له بالرمز V.
اما بالنسبة ل وحدة قياس التيار الكهربائي والتي هي عنوان فقرتنا هذه، فيعرف التيار الكهربائي Electric current بانه المعدل الذي تتدفق به الشُحنة الكهربائية داخل الموصل او السلك الكهربائي، ويُرمز له بالرمز I، ويقاس بوحدة الأمبير Ampere ورمزها A.
بالنسبة لوحدة قياس المقاومة فتعرف المقاومة الكهربائية Electrical resistance على انها قدرة مقاومة لمرور التيار الكهربائي مِن خِلالها، وتم اكتشافها بواسطة العالم جورج أوم، ووحدة قياسها هي الأوم ويرمز لها بالرمز Ω.
كما قلت في البداية احبائي الكرام فتتطرقنا الى هذا الموضوع المهم الذي يعتبر من اقوى اساسيات الالكترونيات، فبدونه لن تفهم ولن تستوعب مبدأ عمل القطع والمكونات الالكترونية من مقاومة،مكثف، دايود، ترانزيستور وغيرهما من العناصر الالكترونية.فقط تطرقنا الى مفهوم الطاقة ووحدة قياس التيار الكهربائي وغيرها من النقاط المهمة لكن لن يكتمل موضوعنا ان لم نتتطرق الى القانون الذي يجمع كل ما تناولنه آنفا وهو قانون اوم.ترى فما هو هذا القانون وعلى ما ينص؟.
ينصّ قانون أوم على أنّ التيار المار خلال موصل او سلك ما بين نقطتين يتناسب مع فرق الجهد عبر هاتين النقطتين، مع إدخال ثابت التناسب، وقيمة المقاومة، ويتم الوصول إلى هاته المعادلة الرياضيّة المعتادة التي تبين هذه العلاقة وهي V= R*I ومنها نستنتج I= V / R حيث I هو التيار ووحدته هي أمبير، V هو فرق الجهد ووحدته فولت، وR هي المقاومة للموصل ووحدته أوم، وبشكل أكثر تحديداً ينص قانون أوم على أنّ R في هذه العلاقة تكون ثابثة.
منابع وطرق توليد التيار الكهربائي
غالباً ما يَتم تَوليد الطاقة الكهربائية بواسطة بُخار الماء، الشلالات ، السدود والرياح. كذالك يتم توليد التيار الكهربائي او الطاقة الكهربائية باستخدام اشعة ضوء الشمس وغيرها من الطرق الاساسية والبديلة او الثانوية.
فالنسبة لتوليد الطاقة الشمسية باستعمال بخار الماء فتتجلى في تدوير شفرات التربين او الروطور Rotor ان صاح التعبير والتي تقوم بدورها بتدوير المُحول وبالتالي تَحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية وبالتالي انتاج التيار الكهربائي، كذلك يمكن استخدام الماء المتساقط من الشلالات او السدود أو طاقة الرياح لِتوليد الكهرباء أيضاً وبنفس العملية.
ومِن طُرق توليد الكهرباء أيضاً استخدام أشعة ضوء الشمس، فمن خلال الألواح الشمسية يتم تحويل ضوء الشمس إلى تيار كهربائي مُستمر، ومِن الجدير بالذكر أنَّ هذه التِقَنية أصبحت واسعةَ الانتشار ولها استخدامات كثيرة، إذْ يمكن تشغيل مضخات الري الصغيرة وشحن الأجهزة والمعدات التي تحتوي على بطاريات من خلالها، وخير دليل على نجاح هاته التقنية هو الانتشار الوسع والكثير لمحطات الطاقة الشمسية والتي تنتج كهرباء بقُدرات كهربائية كبيرة تقدر بـعشرات الميغاواط من التيار المتردد.
فأهمية الطاقة الكهرُبائية كبيرة جدا مِن خِلال الاستخدامات الكثيرة لها في الحياة اليومية، ففي المنازل السكنية تستخدم الكهرباء للإنارة وعمليات التدفئة والتبريد المختلفة، وفي قطاع النقل أصبح بالإمكان تحريك المَركبات باستخدام الطاقة الكهربائية فقط وذلك بواسطة البطاريات الموجودة بِداخلها.لكن في الجهة المقابلة لها مخاطرها كجميع الاشياء. قد تُصبح الكهرباء خطيرة جداً إذا لم يَتم التعامُل مَعها بالشكل الصحيح، يعتبر الماء موصل جيد للكهرباء إذ يحتوي على شحنات موجبة وسالبة تَتحرك بِكل حرية، وما دام جِسم الإنسان يحتوي على الكثير مِن الماء، فان تَعرض للكهرباء فإنه لا محالة سيحدث له ما يسمى بالصدمة الكهربائية Electric shock إذ تسير الكهرباء بالجسد وقد يؤدي ذلكْ إلى حدوث الحروق وانقباضات في العضلات، وقد تحدث صعوبات في التنفس بسبب الانقباضات التي تَحدث للرئة، وقد يُصاب القلبُ كذلك بالصدمة مما يؤدي إلى حُدوث انقطاع في نَبَضاته، وكلُّ هذهِ الأمور تَعتمِد على اتجاه سير الكهرباء بداخل جسم الإنسان إذْ تُحاول الكهرباء السير في أسهل الطرق لِتَصِلَ إلى الأرض وهذا هو قانون التيار الكهربائي دائما ما يبحث عن اقصر طريق وذو مقاومة منخفظة اذن الانتباه وتوخي الحذر والعلم بمبدأ عملها هما قواعد مهمة لتجنب اخطارها.
في الختام اتمنى ان يكون هذا الموضوع الذي حاولت ما امكن من خلاله تسليط الضوء على كل جوانب التيار الكهربائي من قبيل ذكر منابعه ووحدة قياس التيار الكهربائي وحتى منافعه ومخاطره وهذا كله حتى تكتمل لذى القارئ الفكرة العامة للتيار الكهربائي الذي قلنا بانه يعد من اساسيات الالكترونيك وهذا ما يهمنا.
لتغني معلوماتك اكثر
مواضيع ذات صلة
***
***اللهم صل وسلم على نبينا محمد ﷺ***
***********************
***********************
شرح وافى وكافى .... جزاك الله خير
ردحذف