Ads (728x90)


كيف يمكن أن تكون حياتك دون كهرباء ؟! هل تعرف من أين نحصل على الكهرباء ؟!

تعتبر الكهرباء من أهم وسائل الحصول على الطاقة ، والكهرباء هي طاقة مفيدة نستخدمها للتدفئة والإنارة في أماكن سكننا وعملنا، وهي تشغل المحركات ، لذا نستخدمها لإنتاج الحركة في آلة الغسيل وآلة التنظيف الكهربائية .


عندما نستخدم الكهرباء للتدفئة أو الإنارة أو التحريك فإن التيار الكهربائي يمر في الأسلاك ، وهذا بدوره يجعل الأشياء كالغلايّات الكهربائية والمصابيح والمحركات تعمل .

الغلايّات الكهربائية تحتاج كمية كبيرة من التيار الكهربائي ، لذا فأسلاكها الموصولة مع مصادر تزويد الكهرباء سميكة، وإذا نظرت إلى المصباح الجانبي في غرفة نومك أو مصباح الطاولة سترى بأن أسلاكها رفيعة وهذا لأنهما يحتاجان إلى تيار كهربائي صغير للإنارة .

الكهرباء هي كلمة رديفة للشحنة الكهربائية .

اكتشف العلماء أن التيار الكهربائي عبارة عن سيل من الإلكترونات المتحركة خلال الأسلاك ، والإلكترونات كما تعلمت سابقاً هي عبارة عن جسيمات صغيرة جداً وأصغر من الذرة .

الشحنات من الذرة :

تتولد الشحنة الكهربائية في الذرة ، وهناك نوعان من الشحنات، الشحنة الموجبة (+) والشحنة السالبة (-) .

وكل ذرة تحتوي على عدد متساوٍ من الشحنات السالبة والموجبة ، لذلك تكون الذرات متعادلة .

التيار الكهربائي :

لا تبقى الإلكترونات دائماً في مكانها في الذرة ، فعندما تضيء مصباحاً كهربائياً فإن الإلكترونات تعبر أسلاك الدائرة الكهربائية من ذرة لأخرى ، وسيل الإلكترونات هذا يسمى التيار الكهربائي .

الدارة الكهربائية البسيطة :

الشكل التالي يمثل دارة كهربائية . البطارية لها طرفان اثنان ، موجب وسالب . تقوم البطارية بدفع الإلكترونات عبر الدارة الكهربائية حيث تندفع الإلكترونات من أحد طرفي ( قطبي ) البطارية (الموجب أو السالب) عبر الدارة إلى الطرف ( القطب ) الآخر .


عند مرور الإلكترونات في المصباح الكهربائي ترفع من درجة حرارة السلك ( السلك الرفيع ) فيتوهج معطياً ضوءاً.

باستخدام المؤشر اضغط على المفتاح الكهربائي

يرجع سبب ارتفاع درجة حرارة السلك إلى مقاومة السلك لمرور التيار الكهربائي خلاله ، لذلك كلما تحركت الإلكترونات خلال السلك يحاول السلك منعها من الحركة فترتفع درجة حرارته .

تتبع مسار التيار الكهربائي من البطارية إلى البطارية ثانية ، إذا كان في مسار التيار الكهربائي مفتاح ، فإن هذا المفتاح يستخدم لإضاءة المصباح. يجب أن تكون الدارة كاملة لتسير الإلكترونات فيها ، وإذا حصل قطع في الدارة الكهربائية فإن سيل الإلكترونات سيتوقف وينطفيء المصباح الكهربائي.

المواد الموصلة والمواد العازلة :

بعض المواد تعتبر موصل جيد للكهرباء حيث يستطيع التيار الكهربائي المرور من خلالها وهي مواد تكون مقاومتها منخفضة . وبعض المواد تعتبر رديئة التوصيل للكهرباء حيث تكون مقاومتها لمرور التيار الكهربائي خلالها عالية نوعاً ما .

تسمى المواد التي تكون مقاومتها لمرور التيار الكهربائي خلالها عاليةً جداً مواد عازلة للتيار الكهربائي ، وهي مواد لاتسمح للإلكترونات بالمرور من خلالها .

المواد الموصلة الجيدة : المعادن وخاصة الفضة والنحاس والألمنيوم والكربون .

المواد الموصلة الرديئة : جسم الإنسان ، الماء والهواء .

المواد العازلة : الزجاج والمطاط والمواد البلاستيكية .

مصادر الكهرباء :

إليك بعض المواد التي تستطيع نقل الإلكترونات عبر الأسلاك :

أ- البطاريات : تحتوي على مواد كيميائية ، وعند تفاعل المواد الكيميائية فيها فإن الإلكترونات تتحرك .

ب- المولّدات : تتكون من مغناطيسات تتحرك بين أقطابها ملفات توصيل تحتوي على أسلاك كثيرة ، عندما تتحرك هذه المغناطيسات فإن الإلكترونات تتحرك في ملفات التوصيل .

ج- الخلايا الشمسية : تحتوي على مواد تستخدم الطاقة النابعة من أشعة الشمس لتجعل الإلكترونات تتحرك ، بعض الآلات الحاسبة تعمل على الخلايا الشمسية .

استهلاك الطاقة :

البطاريات تزوّد الإلكترونات بالطاقة ، وتستهلك الإلكترونات الطاقة في انتقالها إلى المصباح الكهربائي الذي يحوّلها إلى طاقة حرارية وطاقة ضوئية .

الفولتية :

هذه الدارة الكهربائية فيها بطارية واحدة تسمى عادةً خلية .

تملك البطارية فولتية قيمتها مكتوبة على إطارها الخارجي ، وتقاس بوحدة الفولت Volt ، الفولتية العالية تعني أن كل الكترون يملك طاقة أكثر للاستهلاك ، ولقياس الفولتية في البطارية نوصل جهاز قياس الفولتية ( الفولتيمتر ) بأطراف البطارية السالبة والموجبة.

استخدام البطارية :

الخلية ( البطارية ) المستخدمة في المصباح الكهربائي أو المسجل الصغير لها فولتية قيمتها 1.5 فولت ، وعند الحاجة إلى فولتية أعلى نصل خليتان ( بطاريتان ) أو أكثر على التوالي للحصول على فولتية أعلى .

اثنتان من الخلايا تصنعان بطارية لها فولتية قيمتها 3 فولت (1.5 × 2)

ست ( 6 ) خلايا تؤدي إلى بطارية تمتلك فولتية قيمتها 9 فولت (1.5 × 6) .

الأمبير :

يقاس التيار الكهربائي باستخدام جهاز الأميتر الذي يقيس كمية التيار المارة في السلك الكهربائي ، ووحدة قياس التيار الكهربائي هي الأمبير Ampere . والتيار العالي يعني سيل أكبر من الإلكترونات.


لقياس التيار الكهربائي نوصل جهاز القياس ( الأميتر ) بالدارة الكهربائية . ويمكن وضع جهاز الأميتر في أي نقطة على الدارة الكهربائية لأن التيار الكهربائي ثابت في أي نقطة عليها .

توصيل الأميتر لا يؤثر على عمل الدارة الكهربائية .

الصورة المجاورة تظهر لنا نوعان من أجهزة قياس التيار ( الأميتر ) ، واحد يعرض الأرقام على شاشة صغيرة ( أميتر رقمي ) والآخر له سهم مؤشر يتحرك على لوحة بأرقام .


الرسم التالي يشرح كيفية وصل جهاز أميتر لقياس قيمة التيار الداخل في المصباح الكهربائي ، بإمكانك أيضاً استخدام الأميتر لقياس كمية التيار الخارجة من المصباح الكهربائي .


إرسال تعليق

Disqus