ما هو التيار الكهربائي؟

نستفيد من التيار الكهربائي يوميًا دون التفكير فيه كثيرًا. قد تجد أن هناك الكثير عن الكهرباء لم تكن تعرفه. قد تشعر بالحرج أيضًا من طرح أسئلة حول شيء تعتقد أنه من المفترض أن تفهمه بالفعل.

لا تقلق! توفر هذه المقالة المعرفة الأساسية حول التيار الكهربائي بالإضافة إلى مقدمة سهلة الفهم لموضوعات مثل الفرق بين التيار والجهد وأنواع التيار المختلفة وطرق قياس التيار. بمجرد قراءتها، يجب أن يكون لديك فهم أساسي للتيار الكهربائي.


ما هو التيار الكهربائي؟

يشير التيار الكهربائي إلى تدفق الكهرباء في الدائرة الإلكترونية وإلى كمية الكهرباء المتدفقة عبر الدائرة. يقاس بالأمبير (A). كلما زادت القيمة بالأمبير، زاد تدفق الكهرباء في الدائرة الكهربائية.

من السهل تصور الكهرباء إذا فكرت بها على أنها تدفق للمياه في نهر. تتجمع الجسيمات التي تسمى الإلكترونات معًا، ويكون عدد الإلكترونات التي تتدفق في كل ثانية هو التيار.


الفرق بين الجهد والتيار.

الجهد هو مصطلح آخر يستخدم فيما يتعلق بالدوائر الإلكترونية في كثير من الأحيان مثل التيار. يقاس الجهد بالفولت (V). مثل التيار، يرتبط الجهد أيضًا بتدفق الإلكترونات في الدائرة.

يشير التيار إلى تدفق الإلكترونات، بينما يشير الجهد إلى مقدار القوة التي تدفع الإلكترونات المتدفقة. كلما زاد الجهد، زاد تدفق التيار؛ الجهد المنخفض يعني تيار أضعف.

المقاومة خاصية أخرى تزيد من التيار. فكر في المقاومة على أنها الوسيط الذي تتدفق من خلاله الإلكترونات. كلما زادت المقاومة، كان الوسيط الذي يجب أن تتدفق من خلاله الإلكترونات أصعب للمرور، وبالتالي انخفض التيار.

على النقيض من ذلك، تزيد المقاومة المنخفضة من سهولة المرور الذي يمكن أن تتدفق خلاله الإلكترونات، مما يسمح بتدفق المزيد من التيار مرة واحدة. إذا كنت تريد تدفق المزيد من التيار عند قيمة مقاومة معينة، فيمكنك تحقيق ذلك برفع الجهد.

تُحسب القدرة عمومًا بضرب التيار (A) بالجهد (V)، مما ينتج عنه نتيجة يتم التعبير عنها بالواط (W). بهذه الطريقة، يختلف التيار والجهد تمامًا، لكن كلاهما عنصران مهمان في عالم الكهرباء.


التيار المباشر والتيار المتردد.

يشمل مصطلحا التيار والجهد أنواعًا مختلفة من الظواهر، وأحد الاختلافات الرئيسية التي يمكن إجراؤها هو التيار المباشر والتيار المتردد.

يشير التيار المباشر (DC) إلى التيار والجهد اللذين لا يتغير اتجاههما. ومن الأمثلة النموذجية الكهرباء التي توفرها الخلايا الجافة وبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في السيارات.

مع التيار المباشر، يكون الجهد دائمًا موجبًا (أو دائمًا سالبًا)، ويتدفق التيار دائمًا في نفس الاتجاه. نتيجة لذلك، قد لا يعمل الجهاز إذا كانت بطاريته مثبتة مع القطبين معكوسين.

على النقيض من ذلك، يشير التيار المتردد (AC) إلى التيار والجهد اللذين يختلف اتجاههما وحجمهما بانتظام بمرور الوقت. تتميز أشكال موجة التيار المتردد بمجموعة متنوعة من الأشكال، بما في ذلك الموجات الجيبية، والموجات المربعة، وموجات سن المنشار، والموجات المثلثية.

يتم استخدام كهرباء التيار المتردد بواسطة شبكة الطاقة، على سبيل المثال في المنافذ المنزلية. ومع ذلك، فإن معظم الأجهزة الإلكترونية القياسية تحوله إلى تيار مستمر مع دوائرها الداخلية. لماذا إذن تستخدم شبكة الطاقة التيار المتردد؟

السبب يتعلق بالإرسال. تسبب المقاومة في خطوط الطاقة خسائر عند نقل التيار، ولكن يمكن تقليل هذه الخسارة بزيادة الجهد. ومع ذلك، من الصعب إنشاء تيار مستمر عالي الجهد، لذلك يتم نقل الكهرباء كتيار تيار متردد ثم تنحرف إلى جهد أقل بواسطة المحولات قبل أن يتم إمدادها بالأجهزة الكهربائية عبر شبكة الطاقة.

ثم تقوم هذه الأجهزة، في معظم الحالات، بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر مع دوائرها الداخلية بحيث يمكن استخدامها.

إقرأ أيضاً… ما هو الفرق بين التيار الكهربائي المستمر AC والمتناوب DC؟


طرق قياس التيار الكهربائي.

لقياس التيار الكهربائي، ستحتاج إلى استخدام أداة مثل مقياس رقمي متعدد (Multimeter). تختلف الوظائف باختلاف المنتج، ولكن يمكن لأجهزة القياس الرقمية المتعددة إجراء مجموعة متنوعة من القياسات، بما في ذلك ليس فقط التيار، ولكن أيضًا الجهد والمقاومة.

جهاز الملتيميتر لقياس التيار الكهربائي

عند قياس التيار الكهربائي بمقياس رقمي متعدد، يجب عليك ضبط الجهاز على وظيفته الحالية قبل إجراء القياسات. ستحتوي الأداة على عدد من وحدات العرض، على سبيل المثال μA و mA و A، لذلك ستحتاج إلى تحديد نطاق القياس الذي يناسب التيار الذي تقيسه.

عند قياس التيار، قم بتوصيل الطرف السالب بمقبس COM والطرف الموجب بالمقبس A بالجهاز بحيث يكون المقياس المتعدد في سلسلة مع الدائرة. احذر من استخدام الجهد أثناء تحديد الوظيفة الحالية. قد يؤدي القيام بذلك إلى إتلاف الجهاز من خلال التسبب في تدفق تيار زائد من خلاله.

في الواقع، تستخدم الأدوات الصمامات لحماية دوائرها، ولكن من الممارسات الجيدة توخي الحذر لأن التيار الزائد يمكن أن يتلف الجهاز. تفتقر بعض أجهزة القياس الرقمية المتعددة إلى طرف إدخال للتيار لتجنب هذا الخطر.