انتقل إلى المحتوى

تيار كهربا

عدل الوصلات
من ويكيبيديا، الموسوعه الحره
 تيار كهربا
كهربا   تعديل قيمة خاصية صنف فرعى من (P279) في ويكي بيانات
 

تعديل  طالع توثيق القالب

لنك عشوائى
تصانيف شوف كمان
مصطلحات | مهن
جهاز| جوايز
كل الليستات		 تكنولوجيا النانو

التيار الكهربائى هو تدفق جسيمات مشحونة ، زى الإلكترونات أو الأيونات ، تتحرك عبر موصل كهربائى أو فى الفراغ. وبييتعرف بأنه المعدل الصافى لتدفق الشحنة الكهربائية عبر سطح ما.:[1] 2 :[2] 622 بتتسمما الجسيمات المتحركة حاملات الشحنة ، اللى ممكن تكون واحد من أنواع الجسيمات المختلفة، و ده تبع للموصل . فى الدوائر الكهربائية، فى الغالب تكون حاملات الشحنة إلكترونات تتحرك عبر سلك . فى أشباه الموصلات، ممكن تكون إلكترونات أو فجوات . فى الإلكتروليت، تكون حاملات الشحنة أيونات ، فى الوقت نفسه فى البلازما ، هيا غاز متأين ، تكون أيونات و إلكترونات.[3] فى النظام الدولى للوحدات (SI)، يُعبر عن التيار الكهربائى بوحدة الأمبير (وبتتسمما ساعات "أمبير"، رمزها A)، هيا تعادل كولوم واحد فى الثانية. الأمبير وحدة أساسية فى النظام الدولى للوحدات ، والتيار الكهربائى كمية أساسية فى النظام الدولى للكميات (ISQ) :  15 معروف التيار الكهربائى كمان باسم الأمبير، وياتقاسه باستخدام جهاز يسمى الأميتر . :[2] 788 

التيارات الكهربائية تُولد مجالات مغناطيسية بتستعمل فى المحركات والمولدات والمحاثات والمحولات . فى الموصلات العادية، بتسبب دى التيارات التسخين الجولى ، اللى بينتج النور فى المصابيح المتوهجة . كما تُصدر التيارات المتغيرة مع الزمن موجات كهرومغناطيسية بتستعمل فى الاتصالات لنقل المعلومات.

رمز

[تعديل]

الرمز المتعارف عليه للتيار الكهربائى هو I ، و هو من العبارة الفرنسية intensité du courant (شدة التيار).[4][5] فى الغالب يُشار لشدة التيار ببساطة باسم التيار .[6] استخدم أندريه مارى أمبير ، اللى اتسمت وحدة التيار الكهربائى باسمه، رمز I عند صياغة قانون أمبير للقوة (1820).[7] نقلت دى التسمية من فرنسا لبريطانيا العظمى، حيث بقت معيار، رغم ان واحده من المجلات على الأقل لم تُغير من استخدام C لI لحد سنة 1896.[8]

الاتفاقيات

[تعديل]
تتدفق الإلكترونات ، هيا حاملات الشحنة فى الدايرة الكهربائية، فى الاتجاه المعاكس لاتجاه التيار الكهربائى التقليدى.
رمز البطارية فى مخطط الدايرة الكهربائية

اتجاه التيار التقليدي، أو التيار الاصطلاحي ، [9][10] بشكل اعتباطى بييتعرف بأنه اتجاه تدفق الشحنات positive . فى المواد الموصلة ، بتتسمما الجسيمات المشحونة المتحركة اللى تُشكِّل التيار الكهربائى بحاملات الشحنة . فى المعادن، اللى تُشكِّل الأسلاك والموصلات التانيه فى معظم الدوائر الكهربائية ، تكون أنوية الذرات الموجبة الشحنة ثابتة فى موضعها، فى الوقت نفسه تُشكِّل الإلكترونات السالبة الشحنة حاملات الشحنة، هيا حرة الحركة جوه المعدن. فى مواد تانيه، وبالخصوص أشباه الموصلات ، ممكن تكون حاملات الشحنة موجبة أو سالبة، و ده حسب المادة المضافة. لكن قد تتواجد حاملات الشحنة الموجبة والسالبة فى الوقت نفسه، كما بيحصل فى المحلول الإلكتروليتى فى الخلية الكهروكيميائية .

تدفق الشحنات الموجبة بينتج نفس التيار الكهربائي، وله نفس التأثير فى الدايرة الكهربائية، زى ما هو الحال مع تدفق الشحنات السالبة فى الاتجاه المعاكس. ولأن التيار ممكن يكون تدفق لشحنات موجبة أو سالبة، أو الاتنين، فمن الضرورى وجود اصطلاح لتحديد اتجاه التيار، يكون مستقل عن نوع حاملات الشحنة . علشان كده ، حاملات الشحنة السالبة، زى الإلكترونات (حاملات الشحنة فى الأسلاك المعدنية و كتير من مكونات الدوائر الإلكترونية التانيه)، تتدفق فى الاتجاه المعاكس لاتجاه التيار الكهربائى التقليدى فى الدايرة الكهربائية.[9][10]

اتجاه مرجعى

[تعديل]

التيار ممكن يسرى فى سلك أو عنصر دايرة كهربائية فى واحد من اتجاهين. عند تعريف متغير لتمثيل التيار، لازم تحديد الاتجاه اللى يمثل التيار الموجب، و فى العاده يكون : بسهم على مخطط الدايرة الكهربائية .[11][12] 13 بيتقال على ده اسم الاتجاه المرجعي للتيار عند تحليل الدوائر الكهربائية ، يكون الاتجاه الفعلى للتيار المار عبر عنصر معين فى الدايرة مش معروف فى العاده لحد اكتمال التحليل. وبسبب ده، فى الغالب بتتحدد اتجاهات مرجعية للتيارات بشكل اعتباطى. عند حل الدايرة، تشير القيمة السالبة للتيار [13] الاتجاه الفعلى للتيار المار عبر ذلك العنصر فى الدايرة يكون معاكس للاتجاه المرجعى المُختار : 29 

قانون أوم

[تعديل]

قانون أوم بيقول أن التيار المار فى موصل بين نقطتين يتناسب طردى مع فرق الجهد بين دول النقطتين. وبإدخال ثابت التناسب، و هو المقاومة ، [14] نصل لالمعادلة الرياضية المعتادة اللى تصف دى العلاقة:[15]

I هو التيار المار فى الموصل بوحدة الأمبير ، وV هو فرق الجهد المقاس عبر الموصل بوحدة الفولت ، و R هيا مقاومة الموصل بوحدة الأوم . بشكل اكتر بالتحديد، ينص قانون أوم على أن قيمة R فى دى العلاقة ثابتة، وما بتتأثرش بالتيار.[16]

التيار المتردد و التيار المستمر

[تعديل]

فى أنظمة التيار المتردد ، ينعكس اتجاه حركة الشحنة الكهربائية دورى. بيعتبر التيار المتردد الشكل الاكتر انتشار للطاقة الكهربائية المُوَصَّلة لالشركات و البيوت . فى العاده يكون شكل الموجة فى دايرة التيار المتردد موجة جيبية ، مع أن بعض التطبيقات تستخدم أشكال موجية بديلة، زى الموجات المثلثية أو المربعة . الإشارات الصوتية واللاسلكية المنقولة عبر الأسلاك الكهربائية أمثلةً على التيار المتردد. يتمثل واحد من الأهداف المهمة فى التطبيقات دى فى استعادة المعلومات المُشفَّرة (أو المُعدَّلة ) على إشارة التيار المتردد.

التيار المستمر (DC) يشير لنظام تتحرك فيه الشحنة الكهربائية فى اتجاه واحد بس (بيتسما ساعات التدفق أحادى الاتجاه). بينتج التيار المستمر بمصادر زى البطاريات ، والمزدوجات الحرارية ، و الخلايا الشمسية ، والمولدات الكهربائية من نوع الدينامو . كما ممكن تحويل التيار المتردد لتيار مستمر باستخدام مقوم . قد يتدفق التيار المستمر فى موصل زى سلك، ولكنه قد يتدفق كمان عبر أشباه الموصلات ، أو العوازل ، أو لحد عبر الفراغ زى ما فى حزم الإلكترونات أو الأيونات . كان معروف التيار المستمر قديم باسم التيار الجلفاني .[17]

سرعة جبهة الموجة

[تعديل]

أى شحنة كهربائية متسارعة، و علشان كده أى تيار كهربائى متغير، بتولد موجة كهرومغناطيسية بتنتشر بسرعة فائقة outside سطح الموصل. فى العاده تكون دى السرعة جزء كبير من سرعة النور، كما يُستنتج من معادلات ماكسويل ، ولذا فهى أسرع بكتير من سرعة انجراف الإلكترونات. زى ، فى خطوط نقل الطاقة الكهربائية ذات التيار المتردد ، بتنتشر موجات الطاقة الكهرومغناطيسية عبر الفراغ بين الأسلاك، منتقلةً من المصدر لالحمل البعيد، رغم ان الإلكترونات فى الأسلاك لا تتحرك إلا ذهاب و إياب لمسافة صغيره اوى.

نسبة سرعة الموجة الكهرومغناطيسية المحيطة لسرعة النور فى الفضاء الحر تسمى عامل السرعة ، و تعتمد على الخصايص الكهرومغناطيسية للموصل و المواد العازلة المحيطة به، وعلى شكلها وحجمها.

ممكن توضيح مقادير الثلاث السرعات دى (وليس طبيعتها) بتشبيهها بالسرعات الثلاث المماثلة المرتبطة بالغازات (شوف كمان التشبيه الهيدروليكى ):

  • سرعة الانجراف المنخفضة لحاملات الشحنة تشبه حركة الهواء؛ بعبارة تانيه، الرياح.
  • السرعة العالية للموجات الكهرومغناطيسية تشبه لحد كبير سرعة الصوت فى الغاز (تتحرك الموجات الصوتية عبر الهواء أسرع بكتير من الحركات واسعة النطاق زى الحمل الحرارى ).
  • الحركة العشوائية للشحنات تشبه الحرارة – السرعة الحرارية لجزيئات الغاز المهتزة عشوائى.

ملحوظات

[تعديل]

مراجع

[تعديل]
  1. ↑ Horowitz، Paul؛ Hill، Winfield (2015). The art of electronics (ط. 3rd). Cambridge University Press. ISBN:978-0-521-80926-9.
  2. 1 2 Walker، Jearl؛ Halliday، David؛ Resnick، Robert (2014). Fundamentals of physics (ط. 10th). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN:978-1118230732. OCLC:950235056.
  3. ↑ Anthony C. Fischer-Cripps (2004). The electronics companion. CRC Press. ص. 13. ISBN:978-0-7503-1012-3.
  4. ↑ Lowe، T. L.؛ Rounce، John (2002). Calculations for A-level Physics. Nelson Thornes. ص. 2. ISBN:0748767487.
  5. ↑ Berlin، Howard M.؛ Getz، Frank C. (1988). Principles of Electronic Instrumentation and Measurement. Merrill Pub. Co. ص. 37. ISBN:0675204496.
  6. ↑ Kumar، K. S. Suresh (2013). "Section 1.2.3". Electric Circuit Analysis. Pearson Education India. ISBN:978-9332514102. 'Current intensity' is usually referred to as 'current' itself.
  7. ↑ Ampère, A-M (1822). "Recueil d'Observations Électro-dynamiques" (PDF) (بالفرنسية). Paris: Chez Crochard Libraire. p. 56. Archived (PDF) from the original on 2011-07-24.
  8. ↑ Electric Power. ج. 6. 1894. ص. 411, 1894.
  9. 1 2 Avison، John (2014). The World of Physics. Thomas Nelson and Sons. ص. 221. ISBN:9780174387336.
  10. 1 2 McComb، Gordon؛ Boysen، Earl (2005). Electronics For Dummies. Wiley. ص. 12. ISBN:9780764597190.
  11. ↑ Kumar، K. S. Suresh (2008). Electric Circuits & Networks. Pearson Education India. ص. 26–28. ISBN:978-8131713907.
  12. 1 2 Hayt، William (1989). Engineering Electromagnetics (ط. 5th). McGraw-Hill. ISBN:0070274061.
  13. ↑ Our first step in the analysis is the assumption of reference directions for the unknown currents.[12]
  14. ↑ Consoliver, Earl L.؛ Mitchell, Grover I. (1920). Automotive ignition systems. McGraw-Hill. ص. 4. Ohm's law current proportional voltage resistance.
  15. ↑ Robert A. Millikan and E. S. Bishop (1917). Elements of Electricity. American Technical Society. ص. 54. Ohm's law current directly proportional.
  16. ↑ Oliver Heaviside (1894). Electrical Papers. New York and London: Macmillan and Co. ج. 1. ص. 283. OCLC:2316698.
  17. ↑ Andrew J. Robinson؛ Lynn Snyder-Mackler (2007). Clinical Electrophysiology: Electrotherapy and Electrophysiologic Testing (ط. 3rd). Lippincott Williams & Wilkins. ص. 10. ISBN:978-0-7817-4484-3.

لينكات برانيه

[تعديل]
  •  - ويكاموس
اتجابت من "https://arz.wikipedia.org/w/index.php?title=تيار_كهربا&oldid=13075399"