التيار الكهربي وقانون اوم مفاهيم أساسية في الكهربية
اولاالتيار الكهربي
لم تصبح الكهربية جزءا أساسيا من حياتنا اليومية إلا عندما توصل العلماء الي كيفية التحكم في حركة الشحنات الكهربية الحرة خلال المواد والتي تعتبر حركتها تيارا كهربيا
التيار الكهربي
فيض من الشحنات الكهربية تسري خلال الموصلات
| مواد موصلة | أشباه موصلات | مواد عازلة |
|---|---|---|
تحتوي علي وفرة من الالكترونات الحرة وتوصيليتها الكهربية مرتفعة وتسمح بمرور التيار الكهربي | مواد توصيليتها الكهربية وسط بين الموصلات والعازلات | لا تحتوي على وفرة من الالكترونات الحرة وتوصيليتها الكهربية منخفضة ولا تسمح بمرور التيار الكهربي |
| الفزات مثل النحاس |
اتجاه التيار الكهربي
| الاتجاه التقليدي للتيار | الاتجاه االفعلي للتيار |
افترض العلماء قديما ان التيار الكهربي ينتج عن حركة الشحنات الموجبة وتبعا للذلك اصطلح االعلماء علي ان اتجاه التيار في الدائرة الكهربية يكون من القطب الموجب الي القطب السالب (خارج البطارية ) |
بعد اكتشاف الالكترونات تعرف العلماء ان التيار الكهربي في الموصلات المعدنية ينتج عن حرك الالكترونات وتبعا لذلك يكون اتجاه التيار الكهربي من القطب السالب الي القطب الموجبة خارج المصدر الكهربي |
شدة التيار الكهربي (i)
تقاس شدة التيار الكهربي بوحدة الأمير وتكافئ كولوم/ثانية
الأمبير
شدة التيار الناتج عن سريان كمية من الشحنة الكهربية مقدارها ١ كولوم خلال مقطع من موصل في زمن قدره ١ثانية
الكولوم
مقدار الشحنة الكهربية الحرة خلال مقطع من موصل في زمن قدره ١ ثانية عندما يمر به تيار كهربي شدته ١ امبير
ثانيا فرق الجهد الكهربي
الجهد الكهربي عند نقطة هو الحالة الكهربية التي تحدد اتجاه انتقال الشحنة من النقطة أو إليها حيث تتجه الشحنة الموجبة من النقطة ذات الجهد الكهربي الاعلي الي النقطة ذات الجهد الكهربي الأقل
عندما يكون جهد نقطتين في موصل
متساوي
| مختلف
|
فانه لا يمر تيار كهربي بين النقطتين |
فانه يمر تيار كهربي بين النقطتين من الجهد الاعلي االي الجهد الاقل |
فرق الجهد الكهربي بين نقطتين
مقدار الشغل المبذول لنقل كمية من الشحنة الكهربية مقدارها ١كولوم بين النقطتين
يقاس فرق الجهد الكهربي بوحدة الفولت ( v ) وتكافئ جول /كولوم (J/C)
الفولت
فرق الجهد بين نقطتين عندما يلزم بذل شغل مقداره ١جول لنقل كمية من الشحنة الكهربية مقدارها ١ كولوم بين هاتين النقطتين
يقاس فرق الجهد الكهربي بجهاز الفولتميتر ويرمز له في الدائرة الكهربية بالرمز V ويوصل علي التوازي بين النقطتين االمراد قياس فرق الجهد بينهما في الدائرة الكهربية
ملاحظات
يطلق علي الشغل المبذول لنقل شحنة كهربية مقدارها ١C في الدائرة الكهربية كلها القوة الدافعة الكهربية للمصدر الكهربي وتقاس بوحدة القوات (V)
يقوم المصدر الكهربي ببذل شغل لتحريك الالكترونات الحرة الموجودة بالفعل في موصلات الدائرة الكهربية
يعتبر الجهد الكهربي النقطة المتصلة بالارض تساوي صفر
ثالثا المقاومة الكهربية
أثناء مرور تيار كهربية فى موصل فان هذا التيار يواجه ممانعة أو مقاومة المرارة ناتجة عن تصادم إلكترونات التيار الكهربي مع جزيئات الموصل ويطلق علي هذه الممانعة المقاومة الكهربية (R)
رابعا قانون اوم
قانون اوم
عند ثبوت درجة حرارة موصل فان شدة التيار الأمر في الموصل تتناسب طردية مع فرق الجهد بين طرفيه
المقاومة الكهربية الموصل
خارج قسم فرق الجهد بين طرفي الموصل وشدة التيار المار فيه
الاوم
مقاومة موصل يسمح بمرور تيار شدته ١A عندما يكون فرق الجهد بين طرفيه ١V
ملاحظات
يمكن حساب مقاومة موصل بدلالة كل من فرق الجهد بين طرفيه وشدة التيار الأمر فيه إلا أن مقاومة الموصل لا تعتمد علي انها تعتمد علي طبيعة وإبعاد الموصل عند درجة حرارة معينة
يؤدي ارتفاع درجة حرارة الفلز الي زيادة مقاومته الكهربية
لان ارتفاع درجة حرواية الفلز يعمل علي زيادة سرعة وسرعة اهتزاز ذراته وبالتالي زيادة معدل تصادم الكترونات التيار الكهربي مع ذرات الفلز لتزداد الممانعة لسريان الالكترونات خلاله فتزداد مقاومته الكهربية
يوجد نوعان من المقاومات الكهربية
مقاومة أمية تتغير فيها شدة التيار المار في المقاومة بانتظام مع تغير فرق الجهد بين طرفيها تبعا لقانون أوم
مقاومة غير اومية لا تتبع قانون أوم
توجد ممانعة لمرور الشحنات داخل البطارية او العمود الكهربي تسمي المقاومة الداخلية للبطارية (r)
