مبادئ و اساسيات في الكهرباء
التيار الكهربائي - يطلق اسم التيار الكهربائي على اية حركة منظمة للشحنات الكهربائية في الفراغ . و هنا يمكن ان نميز مايلي:
تيار التوصيل :
و هو يعبر عن الحركة المنظمة للشحنات الحرة . التي تظهر في ناقل ما بتاثير الحقل الكهربائي .
تيار الحمل :
يمكن انتاج الحركة المنظمة للشحنات الكهربائية عن طريق تحريك جسم مشحون ( ناقل او عازل) في الفراغ . يسمى هذا التيار بتيار الحمل .
كما يمكن ان نميز تبعا لشدة التيار نوعين من التيار الكهربائي هما :
* التيار الكهربائي المتناوب :
يتميز هذا التيار ب :
شدة التيار متغيرة مع الزمن ، اي انها غير ثابتة ، و ذلك يمكن ان نعرف شدة التيار اللحظية و التي يرمز لها بالرمز i بانها عبارة عن النسبة بين كمية الشحنات الكهربائية q التي تمر خلال فترة i = dq/dt زمنية d عبر مقطع الناقل الكهربائي المعتبر اي ان dt .
جهة التيار متغيرة مع الزمن ، و على اعتبار ان التيار متناوب ، فان هذه التغيرات تكون دورية .
* التيار الكهربائي المستمر :
يتميز هذا التيار بما يلي :
شدة التيار غير متغيرة مع الزمن ، اي انها ثابتة ، و بذلك يمكن ان نعرف شدة التيار المستمر و التي يرمز لها بالرمز I بانها عبارة عن النسبة بين كمية الشحنات الكهربائية q التي تمر خلال فترة زمنية . I= q/t .
جهة التيار غير متغيرة مع الزمن اي انها وحيدة الاتجاه.
تقدر شدة التيار الكهربائي حسب جملة الوحدات الدولية بالامبير (A) .
الدارة الكهربائية :
هي عبارة عن مجموعة من العناصر الفعالة و غير الفعالة الموصولة مع بعضها بواسطة اسلاك توصيل مهملة المقاومة .
العنصر الفعال :
هو عبارة عن عنصر يقدم الطاقة الكهربائية للدارة مثال ذلك : المولدات و البطاريات ، يرمز له بالرمز E .
العنصر الغير فعال :
هو عبارة عن عنصر مستهلك للطاقة الكهربائية مثل : المقاومات و المكثفاتو الوشائع .
السعة الكهربائية للناقل :
هي عبارة عن النسبة بين الشحنة q التي يحملها الناقل و بين الكمون v الذي حملته اليه هذه الشحنة . و تعطى بالعلاقة التالية :
C= q/v
* قانون اوم :
تعتبر قوانين اوم من اهم القوانين في الكهرباء .
ينص القانون :
اذا طبقنا بين طرفي ناقل ما فرق كمون قدره U فسوف يؤدي ذلك الى مرور تيار كهربائي في هذا الناقل شدته I بحيث ان قيمة هذا التيار تتناسب طردا مع قيمة فرق الكمون اي ان : U= R * I
* قانونا كيرشوف :
العقدة : هي عبارة عن نقطة التقاء ثلاث فروع او اكثر .
الفرع : يتكون من مجموعة من العناصر الموصولة على التسلسل بين عقدتين .
الحلقة : هي عبارة هن دارة كهربائية مغلقة مكونة من فرع او اكثر .
- قانون كيرشوف الاول :
ان المجموع الجبري لقيم التيارات التي تدخل الى عقدة ما من دارة كهربائية او التي تخرج منها يساوي الى الصفر .
يعبر هذا القانون عن مبدا انحفاظ الشحنة .
- قانون كيرشوف الثاني :
في اية حلقة من حلقات الدارة الكهربائية يكون المجموع الجبري لقيم القوى المحركة الكهربائية التي تعمل في هذه الحلقة مساويا الى المجموع الجبري لهبوطات التوتر ( فرق الكمون ) على مختلف مقاومات اضلاع هذه الحلقة .