وحدة قياس قوة التيار الكهربائي ؟

التيار الكهربائي

التيار الكهربائي هو حركة الجسيمات التي تحمل الشحنات الكهربائية ، بما في ذلك الجسيمات غير المشحونة ذريًا مثل الإلكترونات أو ناقلات الشحنات السالبة أو البروتونات أو ناقلات الشحنات الموجبة أو ما يعرف بالأيونات.

والتيارات الكهربائية في السلك ، لذا فإن حاملات الشحنة هي الإلكترونات ؛ إنه مقياس مقدار الشحنة الكهربائية التي تمر عبر أي نقطة على السلك لكل وحدة زمنية.

أنواع التيار الكهربائي

يوجد نوعان رئيسيان من التيار الكهربائي ، ولكل نوع خصائصه ومصادره ، وفيما يلي أنواع التيار الكهربائي:

• التدفقات المباشرة

ولها اختصار علمي وهو DC وهو تدفق الشحنة الكهربائية بطريقة أحادية الاتجاه فتتدفق الشحنات الكهربائية فيها في الاتجاه الثابت وكان هناك اسم يستخدم في الماضي للإشارة إلى التيارات المباشرة. ، وهي تيارات كلفانية.

تنتج البطارية والمزدوجات الحرارية والخلية الشمسية تيارًا كهربائيًا مباشرًا كمصدر لها ، ويمكن أن تتدفق التيارات المباشرة عبر موصلات مختلفة مثل الأسلاك وأشباه الموصلات والعوازل أو حتى في الفراغ ، مثل الحزم الإلكترونية أو الحزم الأيونية.

• التيارات المتناوبة

ولها اختصار علمي ، وهو AC ، وهي التيارات التي تعمل شحنتها الكهربائية على تغيير اتجاهها بشكل دوري ، على عكس التيارات المباشرة حيث تتدفق الشحنات الكهربائية في اتجاهها الثابت غير المتغير.

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

وحدة قياس للتيار الكهربائي.

حدد النظام الدولي للوحدات (SI) وحدة قياس التيار الكهربائي ، وهي الأمبير ، والتي تستخدم في مختلف المجالات العلمية حول العالم.

يعود سبب تسمية وحدة قياس شدة التيار الكهربائي إلى تسمية الفيزيائي أندريه أمبير (الذي يحمل الجنسية الفرنسية) لميزته الكبيرة في المجالات العلمية المتعلقة بدراسة التيارات الكهربائية.

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

وفي م 2018 ، وافق المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) على تعريف وحدة قياس شدة التيار الكهربائي “الأمبير” كشحنة أولية تساوي 1.602176634 × 10-19 كولوم.

في إحدى المرات السابقة ، تم تعريف الأمبير على أنه تيارات ثابتة إذا مرت عبر موصلين متوازيين ومستقيمين بطول لانهائي ، وكانا على مسافة متر واحد في الفراغ ، فإن هذا سيولد بين الموصلين قوة تساوي 2 × 10-7 نيوتن لكل متر من الطول.

قانون أوم للتيار الكهربائي

ينص قانون أوم على أن التيار الكهربائي الذي يمر عبر الموصل يتناسب طرديًا مع فرق الجهد بين طرفي الموصل الكهربائي ويتناسب عكسياً مع المقاومة.

يمكن التعبير عن قانون أوم في العلاقة الرياضية التالية: التيار الكهربائي = جهد الموصل ÷ مقاومة الموصل.

بموجب هذا القانون ، يقاس التيار الكهربائي المار عبر قسم الموصل بوحدة الأمبير ، بينما تقاس فروق الجهد بين طرفي الموصل بوحدة الفولت ، لكن المقاومة الكهربائية للموصل تقاس بالوحدة من أوم.

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

تُستخدم المقاومة الكهربائية أيضًا لمعرفة مقدار التيار الذي يمر عبر الموصل ، حيث تسمح المقاومة ذات القيم العالية للتيار بالمرور ، ولكن بكمية صغيرة ، ومن ناحية أخرى المقاومة ذات القيم المنخفضة يسمح للتيار بالمرور. تمر ، ولكن مع كمية كبيرة من التيارات الكهربائية.

أدوات قياس الكهرباء

يعتمد عمل أدوات القياس الكهربائية على الاستخدام الخاص للحركة الميكانيكية التي تنتج عن طاقة المغناطيس الكهربائي والتي بدورها تعمل على تحريك المؤشر لإعطاء نتائج كمية الكهرباء المراد قياسها. لقياس الكهرباء كالتالي:

• مقياس التيار الكهربائي

يُعرف باللغة الإنجليزية باسم Ammeter ، والذي يستخدم لقياس التيارات الكهربائية التي تمر عبر أجزاء من الدائرة الكهربائية ، ويحتاج الجهاز إلى البدء في قياس الكهرباء التي يتدفق من خلالها التيار الكهربائي.

• 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

إنه القياس المعروف باللغة الإنجليزية باسم Ohmmeter ، والذي يقيس المقاومة الكهربائية في الدائرة الكهربائية ، وهو متصل في سلسلة بالدائرة.

وهكذا ينخفض ​​التيار الكهربي مع زيادة مقاومته ، ويكون قادرًا على الاتصال بالتوازي ، وبالتالي سيزداد التيار الكهربائي كلما زادت مقاومته ، حيث يقيس الجهاز العلاقة بين الجهد الكهربائي والتيار المار من خلاله. المقاومة.

وحدات النظام الدولي للوحدات

هناك وحدات قياس أساسية تم تحديدها بواسطة النظام الدولي للوحدات ، وهي موثوقة بشكل موحد في مختلف الدراسات العلمية والرياضية ، وتتكون من 7 وحدات ، وهي:

• متر

إنها الوحدة الأساسية للطول ويتم تحديدها من خلال طول مسار الضوء المقطوع في الفترة الزمنية 1 / 299،792،458 من الثانية.

• كيلوغرام

وهي وحدة قياس كتلة الجسم ، وتساوي الكتلة المعيارية الأساسية للكيلوغرام التي حددها المؤتمر العام للأوزان والمقاييس.

• أمبير

هي وحدة قياس قوة التيارات الكهربائية الرئيسية ، إذا مر التيار الكهربائي من خلال موصلين بطول لا نهائي ، ووضع كل منهما على مسافة متر واحد في الفراغ ، فسيولد قوة كهربائية مقدارها 2 × 10-7 نيوتن لكل متر بين الموصلين.

• كلفن

إنها الوحدة الميكانيكية الرئيسية لقياس درجة الحرارة ، وتشكل 1 / 237.16 من درجات حرارة النقطة الثلاثية للماء.

• الثاني

إنها الوحدة الرئيسية لقياس الوقت ، وهي واحدة على ستين من الدقيقة ، وهي أيضًا ثلاثة آلاف وستمائة من الساعة.

• المول

إنها وحدة قياس المادة الرئيسية وتشكل كمية العناصر الأولية الموجودة ضمن الكتل المحددة ، والتي يمكن تمثيلها في الجزيئات أو الأيونات أو الإلكترونات أو الذرات أو الجزيئات الأخرى.

• شمعة

هي وحدة قياس قوة الضوء لمصدر يصدر إشعاعًا أحادي اللون بتردد 540 × 10 12 هرتز ، والذي يحمل شدة إشعاع تبلغ 1/683 واط لكل ستيراديان.