يعد الجهد والتيار والمقاومة هي الأساسيات الأولى لفهم كيفية التعامل مع الكهرباء والاستفادة منها، لتتعرف على قيمة التيار المار في موصل يجب معرفة الأساسيات السابقة، تابع القراءة.
قيمة التيار المار في موصل
من الصعب فهم هذه المفاهيم (الجهد والتيار والمقاومة) في البداية لأنها أشياء لا نستطيع رؤيتها. لا يمكن للمرء أن يرى بالعين المجردة الطاقة المتدفقة عبر سلك أو جهد بطارية.
فإذا كنت تريد اكتشاف كيفية نقل الطاقة فيجب استخدم بعض أدوات القياس مثل أجهزة الذبذبات لتصور ما يحدث مع الشحنة في النظام، وأجهزة القياس المتعددة ومحللات الطيف.
يوجد علاقة قوية بين الجهد والتيار والمقاومة في أي دائرة كهربائية للتيار، حيث في حالة كان درجة حرارة ثابتة يتناسب التيار الكهربائي المتدفق عبر مقاومة خطية ثابتة طرديًا مع الجهد المطبق عبره، بينما يتناسب عكسياً مع المقاومة، لذلك تعتبر هذه العلاقة أساس قانون أوم
اقرأ: من هو مخترع المصباح الكهربائي… تعرف على كل مخترع المصباح الكهربائي
الشحنة الكهربائية
الكهرباء عبارة عن حركة الإلكترونات التي تخلق شحنة يمكن استخدامها في عمل الهاتف، أو المصباح الكهربائي، وغيرها.
- الجهد هو الفرق في الشحنة بين نقطتين.
- التيار هو معدل تدفق الشحنة.
- المقاومة هي ميل المادة لمقاومة تدفق الشحنة (التيار).
الشحنة تستخدم ما يسمى بالدائرة (حلقة مغلقة تستخدم للتحكم في الشحنة) للانتقال من مكان إلى آخر.
الجهد الكهربي
الجهد هو مقدار الطاقة الكامنة بين نقطتين على الدائرة، بحيث تمتلك نقطة شحنة أكثر من النقطة الأخرى.
يقاس الجهد بالفولت، يمثل الجهد في المعادلات والتخطيطات بالحرف “V”.
في حالة وصف هذه العوامل الثلاثة الجهد والتيار والمقاومة، يمكن تشبهم بخزان المياه (المثال الذي شرحناه مسبقًا) في التشبيه، يتم تمثيل الشحنة بكمية الماء، بينما الجهد يمثل ضغط الماء، والتيار يمثل تدفق الماء.
اقرأ: سيرة ذاتية عن توماس إديسون .. لمحات من حياة مخترع المصباح الكهربائي تعرف عليها
التيار
يمكن إطلاق كلمة التيار على كمية المياه المتدفقة عبر الخرطوم من الخزان، حيث كلما زاد الضغط، زاد التدفق والعكس صحيح.
- يمكن قياس حجم الماء المتدفق عبر الخرطوم من خلال الماء في فترة زمنية معينة.
- يمكن أيضًا قياس كمية الشحنة المتدفقة عبر الدائرة من خلال الكهرباء في فترة زمنية معينة.
- يقاس التيار بالأمبير، يعرف الأمبير بأنه 6.241 * 10 ^ 18 إلكترونًا (1 كولوم) في الثانية تمر عبر نقطة في الدائرة.
- يتم تمثيل الأمبير في المعادلات بالحرف “I”.
مثال على ذلك: في حالة وجود خزانين لكل منهما خرطوم قادم من الأسفل. كل خزان يحتوي على نفس كمية الماء، لكن الخرطوم في الخزانين مختلفين. أي إحدى الخرطومين يكون أضيق من الآخر.
اقرأ: جهاز يستخدم لرفع أو خفض الجهد المتناوب .. تعرف على أساس عمل المحول الكهربي
المقاومة
يتم تعريف المقاومة من خلال خزاني المياه، أحدهما يحتوي على أنبوب ضيق والآخر يحتوي على أنبوب أوسع، لا نستطيع ملائمة حجم كبير عن طريق أنبوب ضيق أكثر من أنبوب أوسع بنفس الضغط، هذا ما يعرف بالمقاومة.
يقوم الأنبوب الضيق بمقاومة تدفق الماء، بينما تكون الماء بنفس ضغط الخزان ذي الأنبوب الأوسع.
قانون أوم
يستخدم هذا القانون لإيجاد القيمة الثالثة المفقودة أثناء التعرف على أي قيمتين لكميات الجهد أو التيار أو المقاومة. يستخدم قانون أومر على نطاق واسع في الصيغ الإلكترونية والحسابات، لذلك يجب فهم طريقة صياغته.
قانون أوم هو طريقة لوصف العلاقة بين الجهد والمقاومة والتيار باستخدام الرياضيات:
للعثور على الجهد، (V)
[V = I x R] V (فولت) = أنا (أمبير) × R (Ω)
للعثور على التيار، (A)
[I = V ÷ R] أنا (أمبير) = V (فولت) ÷ R (Ω)
للعثور على المقاومة، (R)
[R = V ÷ I] R (Ω) = V (فولت) ÷ I (أمبير)
- تحصل على المزيد من التيار، في حالة كانت زيادة الجهد في الدائرة بينما المقاومة لم تزيد.
- تحصل على تيار أقل، في حالة زيادة المقاومة في دائرة بينما يظل الجهد كما هو.
اقرأ: مصطلحات الكهرباء… دليلك الكامل للتعرف على الكهرباء وأهم مصطلحاتها
إذا كان شدة التيار المار في موصل دائرة كهربائية I، وفرق الجهد عبر الموصل V، ومقاومة الموصل لتدفق الشحنات R، فإن: V = I × R.
