شرح مفهوم التيار الكهربائي بطريقه ممتعه

من طرف hop 2/4/2012, 11:28 am

هذه المشاركة ذات صلة بملتقى المهندسين العرب : [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

[size=25]التيار [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
التيار المستمر و المتردد

هناك نوعين من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و هما [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] المستمر و [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] المتردد

التيار المستمر DC

التيار المترددac

التيار [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] اما ان يكون مستمر و اما ان يكون متردد

اولا

التيار المتردد AC

هو الذي يحصل فيه تغير مستمر ينتقل فيه منالموجب الى السالب

الترددfrequency

هو حجم التغير الحاصل في اتجاه [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يعرفبالتردد ويقاس بوحدة الهيرتز Hertz (Hz) و هو عدد المرات التي يذهب فيها [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] منالموجب الى السالب خلال الثانية
انتقال [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من الموجب الى السالب يكون موجةكاملة

التيار المتردد يستخدم في تشغيل المصابيح و المكيفات و السخانات ولكن معظم الإلكترونيات لا تعمل على هذا النوع من التيار

[color:0dcb=#930]التيار المستمر[color:0dcb=#930] DC
هو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] اذي يسري في اتجاه واحد فقط اما في الموجب او في السالب

و هذا النوع من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ليس له تردد (( frequency و يستخدم في تشغيل الأجهزةالإلكترونية مثل التلفزيون و الكمبيوتر و الرايو و غيره

كيف تنتج الكهرباء ؟

البروتونات توجد فى النواة و الإلكترونات تدورحول النواه فى مداراتها الخارجيه متأثرة بقوى الجذب من النواه( الناتجه من التجاذببين الإلكترونات السالبة الشحنه و البروتونات الموجبة الشحنه) و قوى الطردالناتجه عن دورانها السريع حول النوا.ة
وهنا يجب أن تتساوى القوتان حتى تتزنالذره .
ولكن فى وجود قوى شد خارجيه ( ذرات أخرى أو جهود موجبه ) فإنالإلكترونات تترك النواه وتسير مكونة الكهرباء.

التيار [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] هو الشيء الذي يسري من نقطة إلى أخرى في السلك ويقاس [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بوحدة تسمى الأمبير.

ان نقص الكترون ( الاكترون سالب الشحنة ) او اكثر من احدى الذرات يجعلها موجبة التكهرب او موجبة الشحنة الكهربائية

وبالعكس فان ذيادة الكترون او اكثر الى الذرة يجعلها سالبة التكهرب

والذرة فى حالتها الطبيعية متعادلة اى ان شحنتها السالبة تتساوى مع شحنتها الموجبة ( الالكترونات والبروتونات )

وبذلك لا يظهر اثر احداهما على الذرة فلا هى سالبة ولا هى موجبة

عندما تضىء مصباحا كهربائيا فان معنى ذلك ان تيارا كهربائيا قد مر بهذا المصباح وهذا الذى جعله يضىء

وهذا [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الكهربى ناتج عن انتقال الالكترونات الحرة وتحركها فى سرعة هائلة داخل ذرات الاسلاك من ذرة الى اخرى

واندفاع هذه الالكترونات الحرة من ذرة الى اخرى هو المعبر عنه بالتيار الكهربائى

وبتوضيح اكثر نقول ان [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الكهربى الذى يسبب اضاءة المصباح وادارة المتور وغير ذلك ناتج عن تحرك الالكترونات وانطلاقها من ذرة الى اخرى

وقد اصطلح الفنيون على ان اتجاه [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الكهربى فعلا هو عكس اتجاه تحرك الالكترونات

انظر الشكل رقم 1
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

اى ان الالكترونات تتحرك من الطرف السالب للبطارية خلال الاسلاك راجعة الى الطرف الموجب للبطارية

الضغط الكهربى وفرق الجهد

لكى يمر تيار كهربى فى دائرة ما فانه يجب ان يكون بين طرفى هذه الدائرة فرق جهد كهربى او ما يسمى ايضا بالضغط الكهربى

ومعنى كلمة فرق الجهد ان يكون احد طرفى الدائرة به زيادة فى الالكترونات بينما الطرف الاخر به نقص فى الالكترونات

وعلى
ذلك تنتقل الالكترونات الحرة من الطرف الذى به زيادة فى الالكترونات الى
الطرف الذى به نقص فى الالكترونات ونتيجة تحرك هذه الالكترونات ينشأ [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الكهربى فى الدائرة

الضغط – [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] – المقاومة

لكى يمر تيار كهربى فى سلك او دائرة ما فانه لا بد من وجود فرق جهد كهربى ( ضغط كهربى ) يدفع [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] للمرور فى الاسلاك وكلما كان الضغط الكهربى كبيرا كلما مر تيار كهربى كبير

هذا من جهة الضغط اما من جهة الاسلاك نفسها التى يمر فيها [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
الكهربى فانه كلما كانت الاسلاك سميكة وقصيرة مر فيها تيار كبير ( قلية
المقاومة ) وبالعكس كلما كانت الاسلاك رفيعة وطويلة كلما كان [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذى يمر فيها اقل ( اى عالية المقاومة )

وحدة قياس الكهرباء

الضغط = فولت او
اجزاؤه مثل الملى فولت الذى يساوى جزء من الف من الفولت او الميكرو فولت
الذى يساوى جزء من مليون من الفولت والكيلو فولت التى تساوى 1000 فولت

شدة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] = امبير او الميلى امبير وهو جزء من الف امبير او ميكرو امبير وهو جزء من مليون من الامبير

المقاومة = اوم \ كيلو اوم = 1000 اوم او الميجا اوم = مليون اوم هذه هى ابسط واهم الوحدات الكهربائية فى القياس

قانون اوم

من اهم القوانين الكهربائية وهذا القانون يوضح بطريقة حسابية يربط بين [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذى يمر فى دائرة ما والمقاومة التى تقابله والضغط الذى يدفع [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] للمرور

فيمكن معرفة شدة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
اذا عرفنا مقدار الضغط الذى يدفعه والمقاومة التى تقابله اثناء سريانه
والعكس يمكننا بواسطة قانون اوم معرفة الضغط اللازم لكى يمر تيار معين فى
دائرة ما

القانون

شدة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بوحدة الامبير = الضغط بوحدة الفولت

المقاومة بوحدة الاوم

المقاومة بوحدة الاوم = الضغط بوحدة الفولت

شدة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بوحدة الامبير

الضغط بوحدة الفولت = [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بالامبير × المقاومة بالاوم
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

هي كمية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
المتدفقة في الدائرة الكهربائية التي لها مقاومة نقية تتناسب تناسبا طرديا
على القوة الدافعة الكهربائية وعكسيا على قيمة المقاومة الكلية.

ويمكن تشبيه ذلك إذا وصلت بطارية له قوة دافعة كهربائية V بين طرفي سلك
نحاسي له مقاومة معينة ويسري فيه تيار كهربائي, فيكون السلك النحاسي
كمقاومة والبطارية كقوة دافعة كهربائية تقوم بمقاومة السلك النحاسي R حتى
يسري [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] إلى الطرف الأخر للسلك.

قانون أوم

هي كمية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
المتدفقة في الدائرة الكهربائية التي لها مقاومة نقية تتناسب تناسبا طرديا
على القوة الدافعة الكهربائية وعكسيا على قيمة المقاومة الكلية.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[b]ويمكن تشبيه ذلك إذا وصلت بطارية له قوة دافعة كهربائية V بين طرفي سلك
نحاسي له مقاومة معينة ويسري فيه تيار كهربائي, فيكون السلك النحاسي
كمقاومة والبطارية كقوة دافعة كهربائية تقوم بمقاومة السلك النحاسي R حتى
يسري [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] إلى الطرف الأخر للسلك.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] فرق الجهد: هي قوة دافعة كهربائية أو ضغط تسبب تدفق [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في الدائرة الكهربائية ووحدة قياسها الفولت

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] التيار: هو تدفق عدد من الشحنات الإليكترونية في الدائرة الكهربائية

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] المقاومة: هي أي عائق تعيق حركة الاليكترونات المتدفقة وتستخدم في التحكم في فرق الجهد والتيار ووحدة قياسها الاوم.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة] شكل المقاومة في الدوائر الإليكترونية Rوترمز بالرمز تقاس المقاومة بوحدة الأوم ولها رمز الاوميجا W

يستخدم قانون أوم في معرفة القيمة المطلوبة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] I أو الجهد V أو المقاومة R.

القدرة الكهربية

سبق لنا ان علمنا بان [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
لا يمر الا تحت تاثير ضغط كهربى يدفعه للمرور فى اسلاك الدائرة ونتيجة ذلك
ان تفقد اوتستهلك طاقة كهربية ( قدرة كهربية ) وهذه القدرة بالدائرة لا
تفقد نهائيا بلا فائدة بل تتحول الى صورة اخرى من صور الطاقة

فالمصباح
الكهربى مثلا يوصل بمنبع كهربى ذو ضغط معين يدفع تيارا كهربيا للمرور
بالمصباح فتفقد به قدرة او طاقة كهربية تؤخذ من المنبع وتتحول الى طاقة او
قدرة حرارية والمحرك او الموتور الكهربى يحول الطاقة الكهربية التى
يستهلكها من المنبع الى طاقة ميكانيكية

القدرة الكهربية تتوقف على الضغط بالفولت وعلى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بالامبير

ويمكننا حساب قيمة القدرة الكهربية فى اى دائرة بواسطة المعادلة الحسابية التالية

القدرة الكهربية = الضغط بالفولت × [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بالامبير = وات

القدرة الكهربية = ( [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بالامبير )2 × المقاومة بالاوم

القدرة الكهربية = ( الضغط بالفولت )2

-------------------- = وات

المقاومة بالاوم

امثلة

مصباح كهربى قوته 100 وات متصل بمنبع كهربى ضغط المنبع 200 فولت فما شدة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذى يمر بهذا المصباح

الامبير = الفولت × الامبير

اذا الامبير = الوات 100 1

------- = ------- = ----- امبير

الفولت 200 2

مجمل

التيار الكهربى

هو مرور الإلكترونات الحرة عبر الموصل من نقطة إلي أخري .

◄حيث أن الموصل يحتوي علي عدد ضخم من الإلكترونات الحرة كما
هو موضح بالشكل ؛ فعند تطبيق جهد علي طرفي الموصل تتحرك الإلكترونات سالبة
الشحنة نحو القطب الموجب للبطارية ؛ ويطلق علي حركة الإلكترونات هذة التيار الكهربي .

[color:0dcb=#f00]ملاحظات :1- [color:0dcb=#00f]الإتجاة الفعلي للتيار الكهربي ( حركة الإلكترونات ) يكون من
القطب السالب للقطب الموجب للبطارية خلال الدائرة الكهربي .
[color:0dcb=#00f]ولكن تبعا˝للنظرية الإلكترونية فإن الإلكترونات تتحرك من
القطب الموجب للقطب السالب للبطارية خلال الدائرة الكهربية
وهذا يسمي [color:0dcb=#00f]الإتجاة الإصطلاحي للتيار الكهربي وهو المستخدم
حتي الآن .

2- هذة المواد التي تحتوي علي وفرة من الإلكترونات الحرة تسمي موصلات Conductorsمثل النحاس
والفضة والزنك .... الخ , بينما توجد بعض المواد تكون الكتروناتها مرتبطة بالذرة هذة المواد لا تسمح
بمرور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الكهربي وتسمي عوازل Insulators.

وحدات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الكهربي: الأمبير

فرق الجهد

◄هو الفرق في الجهد بين نقطتين مختلفتين أو بين جسمين مشحونين .

* إذا كان الجهد متساوي عند نقطتين فإن [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] المار بينهما = صفر .

* يسري [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من النقطة ذات الجهد العالي إلي النقطة ذات الجهد المنخفض .

* ويتم قياس الجهد عن طريق الفرق بين أعلي نقطة وأقل نقطة في الجهد .

القوة الدافعة الكهربية ( مثل البطارية ) : هي التي تحافظ علي وجود فرق جهد بين نقطتين أو أكثر في الدائرة الكهربية .

بينما فرق الجهد : هو الذي يسبب مرور تيار كهربي .[/b][/size]