من أجل فهم أساسيات الكهرباء ، من المفيد أولاً فهم الذرات.
الذرات عبارة عن جزيئات صغيرة تشكل كل مادة. يوجد داخل الذرة أجسام أصغر تسمى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات. الإلكترونات لها شحنة سالبة (-) والبروتونات لها شحنة موجبة (+). تلتصق البروتونات والنيوترونات ببعضها البعض في مركز الذرة ، وتسمى النواة. تدور الإلكترونات بسرعة حول الخارج. تمنع الشحنة الموجبة للبروتونات الإلكترونات من الطيران وترك الذرة. في بعض العناصر ، توجد إلكترونات على السطح الخارجي للذرة يمكن أن تصبح مفكوكة عند تطبيق قوة ما وتتحرك إلى ذرة أخرى. عندما تتجمع مجموعة من الذرات معًا وتتحرك الإلكترونات من ذرة إلى أخرى في نفس الاتجاه ، فإن هذا يسمى بالكهرباء. الكهرباء هي "تدفق" الإلكترونات. فكر فيما يحدث عندما تفرك بالونًا على شعرك أو تحك حذائك على السجادة في يوم جاف ثم تلمس مقبض الباب.
قانون أوم هو قانون أساسي في مجال الكهرباء. اكتشفه جورج أوم ، وسُمي من بعده. يوفر قانون أوم العلاقة بين التيار والجهد والمقاومة. تنص على أن الجهد عبر أي مقاومة يساوي التيار مضروبًا في المقاومة.
الخامس = أنا × ص
يمكنك أيضًا العثور على التيار والمقاومة من قانون أوم
أنا = V / R و R = V / I
بعض المصطلحات ذات الصلة
يمكننا إنتاج الكهرباء عن طريق توليد تيار كهربائي يتكون من:
1. مصدر الطاقة - يمكن أن يكون بطارية أو مقبس الحائط.
2. الموصل - الأسلاك التي تنقل الكهرباء من مكان إلى آخر.
3. الحمل - ما تشغله الكهرباء ، مثل المصباح الكهربائي ، ومكيف الهواء.
4. التبديل - يربط الدائرة معًا لبدء تدفق الكهرباء.
الجهد هو ضغط كهربائي يجبر الشحنات الكهربائية (الإلكترونات) على التحرك في دائرة كهربائية. يُقاس بالفولت ، ويُختصر بالرمز V. وهو قياس الشغل المطلوب للانتقال من الوحدة بين نقطتين.
التيار الكهربائي هو عدد الإلكترونات التي تتدفق خلال نقطة في الدائرة. يقاس بالأمبير ، ويطلق عليه أحيانًا "أمبير". يشار إليه بالحرف "I".
المقاومة ، كما يوحي الاسم ، توفر مقاومة للتيار الكهربائي. يحاول دائمًا إيقاف تدفق التيار. كل مادة حول العالم لديها مقاومة للتيار الكهربائي. يقاس بالأوم.
بعض المواد لها مقاومة صغيرة جدًا ؛ يطلق عليهم الموصلات. بينما تتمتع المواد الأخرى بمقاومة عالية جدًا وتسمى العوازل. نستخدم الموصلات في الدائرة لتمرير التيار الكهربائي بسهولة.
تعتمد المقاومة على هيكل المادة:
هناك نوعان من التيار الذي يتدفق في الدائرة - أحدهما يسمى DC (التيار المباشر) والآخر هو التيار المتردد (التيار المتردد).
تيار مستمر - تيار مباشر
التيار المباشر هو تدفق الإلكترونات في اتجاه واحد. على الرغم من أن حجم التيار يمكن أن ينقص أو يزيد ، فإنه سيتدفق دائمًا في اتجاه واحد في الدائرة. البطاريات وأجهزة الشحن تنتج التيار المستمر.
AC - التيار المتردد
لا يتدفق التيار المتردد في اتجاه واحد في الدائرة. بدلاً من ذلك ، فإنه يغير قطبيته (الاتجاه) باستمرار. معدل القطبية المتغيرة يسمى تردد التيار المتردد. نستخدم جميعًا تيار التيار المتردد في منازلنا بتردد 50 إلى 60 هرتز. غالبًا ما يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر بواسطة أجهزة الشحن لشحن الكمبيوتر المحمول وبطارية الهاتف الذكي.
عندما تكون الكهرباء في حالة راحة ، تسمى بالكهرباء الساكنة. يشير إلى الشحنات الكهربائية التي تتشكل على سطح المواد أو المواد. تظل هذه الشحنات الساكنة المزعومة حتى يتم تأريضها أو تفريغها.
يتم توليد الكهرباء الساكنة عن طريق الاحتكاك ، أو الاتصال المفاجئ - على سبيل المثال ، فرك مادتين ببعضهما البعض. عادة ، الذرات "غير مشحونة". تعتبر هذه المواد محايدة ، لكنها يمكن أن تفقد أو تكتسب إلكترونات من خلال الاحتكاك.
يمكن أن يتسبب إجراء الاحتكاك في فقدان ذرات مواد معينة لإلكتروناتها. سيؤدي فقدان الإلكترونات هذا إلى جعل المادة أو المادة مشحونة بشكل إيجابي. تسبب البروتونات الزائدة في أن يكون للمادة شحنة موجبة. على العكس من ذلك ، يُقال إن المادة التي تكتسب الإلكترونات سالبة الشحنة.
من ناحية أخرى ، فإن الكهرباء الحالية هي ظاهرة تحريك الإلكترونات في مسار أو اتجاه معين ، مثل تيار منها يتدفق عبر المواد الموصلة. يمكن أن تأتي الكهرباء الحالية من مصادر مختلفة. المصدر الأكثر استخدامًا للكهرباء الحالية هو البطاريات. تعتمد هذه البطاريات على التفاعلات الكيميائية داخلها لإنتاج الكهرباء.
عادة ما يتم توليد الكهرباء الحالية بكميات ضخمة بواسطة المولدات. تمتلك محطات توليد الطاقة العديد من هذه لإنتاج كميات هائلة من الكهرباء الحالية. عادة ما يتم التحكم في هذه الظاهرة ، وتتطلب تدفق الإلكترونات على طول المسار ، والذي يسمى بشكل مناسب "التيار الكهربائي".
