ما هو التيار؟

التيار الكهربائي هو الحركة الموجهة للشحنات الكهربائية. يتم تحديد مقدار التيار بمقدار الكهرباء التي تمر عبر المقطع العرضي للسلك لكل وحدة زمنية.

ما زلنا لا نستطيع توصيف التيار الكهربائي بشكل كامل من خلال كمية الكهرباء المتدفقة عبر السلك. في الواقع ، يمكن أن تمر كمية من الكهرباء تساوي كولومًا واحدًا عبر سلك خلال ساعة واحدة ، ويمكن أن تمر عبره نفس الكمية من الكهرباء في ثانية واحدة.

ستكون شدة التيار الكهربائي في الحالة الثانية أكبر بكثير مما كانت عليه في الحالة الأولى ، لأن نفس الكمية من الكهرباء تمر في فترة زمنية أقصر بكثير. لتوصيف شدة التيار الكهربائي ، عادةً ما يُشار إلى كمية الكهرباء التي تمر عبر السلك بوحدة زمنية (ثانية). كمية الكهرباء التي تمر عبر سلك في ثانية واحدة تسمى التيار. يتم أخذ أمبير (A) كوحدة للتيار في النظام.

التيار الكهربائي هو مقدار الكهرباء التي تمر عبر المقطع العرضي للسلك في ثانية واحدة.

يشار إلى القوة الحالية بالحرف الإنجليزي Az.

أمبير - وحدة التيار الكهربائي (واحدة من وحدات SI الأساسية) ، المشار إليها بواسطة A. 1 A تساوي قوة التيار غير المتغير والذي ، عند المرور عبر موصلين مستقيمين متوازيين بطول لانهائي ومساحة غير مهمة من الدائرة ، يقع قسم يقع على مسافة 1 متر من بعضهما البعض في الفراغ ، في مقطع من السلك طوله متر واحد ، قوة التفاعل تساوي 2 • 10-7 نيوتن لكل متر من الطول.

يساوي التيار في السلك أمبير واحدًا إذا كان كل كولوم من الكهرباء يمر عبر المقطع العرضي كل ثانية.

أمبير - قوة التيار الكهربائي التي تمر فيها كمية من الكهرباء تساوي كولوم واحدًا عبر المقطع العرضي للسلك كل ثانية: 1 أمبير = 1 كولوم / ثانية واحدة.

غالبًا ما تستخدم الوحدات المساعدة: 1 مللي أمبير (مللي أمبير) = 1/1000 أمبير = 10-3 أمبير ، 1 ميكرو أمبير (ميكرو أمبير) = 1/1000000 أمبير = 10-6 أمبير.

إذا كانت كمية الكهرباء التي مرت عبر المقطع العرضي للسلك لفترة معينة معروفة ، فيمكن العثور على القوة الحالية بالصيغة: I = q / t

إذا كان تيار كهربائي يتدفق في دائرة مغلقة ليس لها فروع ، فإن نفس الكمية من الكهرباء تتدفق عبر كل مقطع عرضي (في كل مكان في الدائرة) في الثانية ، بغض النظر عن سمك الأسلاك. هذا لأن الشحنات لا يمكن أن تتراكم في أي مكان في السلك. لذلك ، فإن القوة الحالية هي نفسها في كل مكان في الدائرة.

في الدوائر الكهربائية المعقدة ذات الفروع المختلفة ، تظل هذه القاعدة (ثبات التيار في جميع نقاط الدائرة المغلقة) صحيحة بالطبع ، ولكنها تنطبق فقط على الأقسام الفردية للدائرة العامة ، والتي يمكن اعتبارها بسيطة.

القياس الحالي

يستخدم جهاز يسمى مقياس التيار لقياس التيار. تُستخدم المليمترات والمقاييس الدقيقة أو الجلفانومترات لقياس التيارات الصغيرة جدًا. في التين. 1. يظهر تمثيل رسومي تقليدي للتيار الكهربائي والمليمتر على الدوائر الكهربائية.

أرز. 1. رموز مقياس التيار والمليمتر

أرز. 2. مقياس التيار الكهربائي

لقياس القوة الحالية ، تحتاج إلى توصيل مقياس التيار الكهربائي في الدائرة المفتوحة (انظر الشكل 3). يتدفق التيار المقاس من المصدر عبر مقياس التيار وجهاز الاستقبال. يُظهر السهم الموجود على مقياس التيار التيار في الدائرة. أين يتم تشغيل مقياس التيار بالضبط ، أي على المستخدم (العد المصب) أو بعدها ، فهي غير مبالية تمامًا ، لأن القوة الحالية في دائرة مغلقة بسيطة (بدون تفرع) ستكون هي نفسها في جميع نقاط الدائرة.

أرز. 3. تشغيل مقياس التيار الكهربائي

يُعتقد أحيانًا عن طريق الخطأ أن مقياس التيار المتصل قبل المستهلك سيُظهر تيارًا أعلى من التيار المتصل بعد المستهلك. في هذه الحالة يعتبر أن "جزء من التيار" ينفق على المستخدم لتنشيطه. هذا بالطبع غير صحيح وإليكم السبب.

التيار الكهربائي في موصل معدني هو عملية كهرومغناطيسية مصحوبة بحركة منظمة للإلكترونات على طول الموصل. ومع ذلك ، فإن الطاقة لا تحملها الإلكترونات ، ولكن بواسطة المجال الكهرومغناطيسي المحيط بالسلك.

يمر نفس عدد الإلكترونات بالضبط عبر كل مقطع عرضي من الأسلاك في دائرة كهربائية عادية.كم عدد الإلكترونات التي خرجت من أحد قطب مصدر الطاقة الكهربائية ، نفس الكمية منها ستمر عبر المستهلك وبالطبع ستنتقل إلى القطب الآخر ، المصدر ، لأن الإلكترونات ، كجسيمات مادية ، لا يمكن استهلاكها أثناء حركتهم.

أرز. 4. القياس الحالي بمقياس متعدد

في التكنولوجيا ، توجد تيارات كبيرة جدًا (آلاف الأمبيرات) وتيارات صغيرة جدًا (جزء من المليون من الأمبير). على سبيل المثال ، تبلغ القوة الحالية للموقد الكهربائي 4-5 أمبير تقريبًا ، بينما يتراوح المصباح المتوهج من 0.3 إلى 4 أمبير (وأكثر). التيار المتدفق عبر الخلايا الضوئية ليس سوى عدد قليل من الأمبيرات الدقيقة. في الأسلاك الرئيسية للمحطات الفرعية التي توفر الكهرباء لشبكة الترام ، تصل قوة التيار إلى آلاف الأمبيرات.