برق چیست؟
تعریف جریان برق
در الکترومغناطیس، مقدار برق عبور کرده از هر مقطع مسیر رسانا در واحد زمان به عنوان شدت جریان یا جریان شناخته میشود. نماد جریان I است و واحد آن آمپر (آمپر) است.
علت تشکیل جریان
جریان برق زمانی تشکیل میشود که بارهای آزاد در یک رسانا تحت تأثیر نیروی میدان الکتریکی به صورت منظم حرکت کنند.
جهت جریان
جهت جریان برق به جهت جریان بارهای مثبت تعریف میشود.
بیان جریان
نسبت مقدار بار Q که از یک مقطع رسانا عبور میکند به زمان t که این بارها عبور میکنند به عنوان جریان یا شدت جریان شناخته میشود. بنابراین I=Q/t. اگر مقدار بار عبور کرده از یک مقطع رسانا در ۱ ثانیه ۱ کولن باشد، جریان در آن رسانا ۱ آمپر خواهد بود.
سه تأثیر جریان برق
تأثیر گرمایی: پدیده گرم شدن رسانا زمانی که انرژی دارد به عنوان تأثیر گرمایی جریان شناخته میشود.
تأثیر مغناطیسی: اوستر مشاهده کرد که هر سیمی که جریان دارد میدان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد میکند که به آن تأثیر مغناطیسی جریان گفته میشود.
تأثیر شیمیایی: به دلیل شرکت یونها در جریان، ماده تغییر میکند و این تأثیر به تأثیر شیمیایی جریان معروف است.
طبقهبندی
جریان متناوب
اندازه و جهت جریان به صورت دورهای تغییر میکند. جریان متناوب در زندگی خانوادگی و تولید صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد و ولتاژ خانگی ۲۲۰V و ولتاژ صنعتی عمومی ۳۸۰V همه ولتاژهای خطرناک هستند.
جریان مستقیم
جهت جریان با زمان تغییر نمیکند. جریان مستقیم به طور گسترده در انواع دستگاههای کوچک مورد استفاده قرار میگیرد، زیرا ولتاژ تامین کننده این دستگاهها از ۲۴V فراتر نمیرود و بنابراین یک تامین کننده برق ایمن است.
فرمول جریان
رابطه بین جریان، ولتاژ و مقاومت.
رابطه بین جریان، توان و ولتاژ.
رابطه بین جریان، توان و مقاومت.
وسیله اندازهگیری: آمپرمتر
استفاده
هنگام اتصال آمپرمتر جریان متناوب، باید آن را به صورت سری در مدار به دستگاه الکتریکی متصل کرد و جریان اندازهگیری شده نباید از محدوده آمپرمتر فراتر برود و قبل از استفاده باید صفر تنظیم شود. در اتصال آمپرمتر جریان مستقیم، باید به قطبیت مثبت و منفی آن توجه کرد. سیم مثبت آمپرمتر باید به جهت جریان واقعی (قطب مثبت تأمین کننده یعنی نقطه با بالاترین پتانسیل) متصل شود و سیم منفی آمپرمتر باید به جهت خروج جریان واقعی (قطب منفی تأمین کننده یعنی نقطه با پایینترین پتانسیل) متصل شود.
در مقایسه با آمپرمترهای جریان متناوب، آمپرمترهای جریان مستقیم ساختار سادهتری دارند، دقت اندازهگیری بالاتری دارند و حجم کوچکتری دارند.