ما هو التيار الكهربائي

ما هو التيار الكهربائي؟

تعريف التيار

في المجال الكهرومغناطيسي، يُسمى كمية الكهرباء التي تمر عبر أي مقطع عرضي للموصل في وحدة الزمن بقوة التيار أو التيار، والرمز الخاص بالتيار هو I، والوحدة هي الأمبير وتُعرف أيضًا باسم "الأمبير".

سبب تكوين التيار

يتشكل التيار عندما يتحرك الشحنة الحرة في الموصل باتجاه منتظم تحت تأثير قوة المجال الكهربائي.

اتجاه التيار

يتم تعريف اتجاه تدفق الشحنة الموجبة بأنه اتجاه التيار الكهربائي.

تعبير عن التيار

نسبة كمية الشحنة Q التي تمر عبر مقطع عرضي للموصل إلى الزمن t الذي تمر خلاله هذه الشحنة يُطلق عليها التيار أو شدة التيار. لذا فإن I=Q/t وإذا كانت كمية الشحنة التي تمر عبر مقطع عرضي للموصل في الثانية الواحدة هي 1C، فإن التيار في الموصل يكون 1A.

ثلاثة آثار للتيار الكهربائي

• التأثير الحراري: الظاهرة الحرارية عند توصيل الموصل بالكهرباء تُسمى التأثير الحراري للتيار. 
  

•  التأثير المغناطيسي: اكتشف أوستر أن أي سلك به تيار يمكنه إنتاج مجال مغناطيسي حوله، وهذا يُسمى التأثير المغناطيسي للتيار. 

•  التأثير الكيميائي: بسبب مشاركة الأيونات في التيار، تتغير المادة، ويُسمى هذا التأثير بالتأثير الكيميائي للتيار.

التقسيم

• التيار المتناوب

  حجم واتجاه التيار يتغيران بشكل دوري. يستخدم التيار المتناوب على نطاق واسع في الحياة المنزلية والإنتاج الصناعي، وفولتية المنازل المحلية 220V والفولتية الصناعية العامة 380V كلها فولتيات خطيرة.

• التيار المستمر

  لا يتغير الاتجاه مع الزمن. يتم استخدام التيار المستمر بشكل واسع في جميع أنواع الأجهزة الصغيرة، لأن فولتية هذه التغذية الكهربائية لن تتجاوز 24V، وبالتالي فهي مصدر طاقة آمن.

صيغة التيار

• العلاقة بين التيار والجهد والمقاومة.

• العلاقة بين التيار والطاقة والجهد.

• العلاقة بين التيار والطاقة والمقاومة.

آلة قياس: أمبيرمتر

الاستخدام

عند توصيل الأمبيرمتر المتناوب، يجب توصيله بالسلسلة مع الجهاز الكهربائي في الدائرة ولا ينبغي أن يتجاوز التيار المقاس نطاق الأمبيرمتر، ويجب ضبط الصفر قبل الاستخدام. يجب الانتباه إلى القطبية الموجبة والسالبة عند توصيل الأمبيرمتر المستمر، يجب توصيل سلك الأمبيرمتر الموجب في اتجاه التيار الفعلي (القطب الموجب للقوة الكهربائية، أي النقطة ذات الجهد العالي)، بينما يجب توصيل سلك الأمبيرمتر السالب في اتجاه خروج التيار الفعلي (القطب السالب للقوة الكهربائية، أي النقطة ذات الجهد المنخفض).

مقارنة بالأميترات المتناوبة، تتميز الأميترات المستمرة ببنية أبسط ودقة قياس أعلى وحجم أصغر.