وحدة قياس التيار الكهربائي

التيار الكهربائي

يحدث وأن يتساءل المرء عن السبب الذي يجعل الأجهزة المنزلية والإلكترونية تعمل، والإجاب البديهية لهذا السؤال هي التيار الكهربائي، فهو المسؤول عن دفع هذه الأنظمة والسماح لها بأداء وظائفها الضرورية، ويمكن تشبيه التيار الكهربائي من حيث المبدأ بتيار الماء المتدفّق عبر النهر ولكن مع اختلافات بسيطة، فهو يعبّر عن تدفّق الجزيئات المشحونة عبر وسط موصل كالسلك، وعند الحديث عن الكهرباء فالجزيئات المشحونة المتدفّقة هي غالبًا ما تكون الإلكترونات، حيث تحتوي ذرات المواد الموصلة على الكثير من الإلكترونات العائمة حولها وفي كل مكان بينها وبين الذرات الأخرى وتكون حركة هذه الإلكترونات عشوائية، ولكن وبمجرد تطبيق جهد كهربائي على المادة الموصلة؛ تتحرّك جميع هذه الإلكترونات في نفس الاتجاه مشكلةً التيار الكهربائي،^[١] وفي هذا المقال سيتم التركيز على توضيح ماهية وحدة قياس التيار الكهربائي.

وحدة قياس التيار الكهربائي

يقاس التيار الكهربائي بعدد الإلكترونات التي تعبر نقطة معينة من السلك في الثانية الواحدة، ووحدة قياس التيار الكهربائي المتفّق عليها في النظام العالمي للوحدات هي الأمبير، وسُميّت بهذا الاسم نسبة إلى العالم الفيزيائي والكيميائي الفرنسي أندريه ماري أمبير،^[٢] ويعبّر الأمبير الواحد عن تدفّق واحد كولوم من الكهرباء في الثانية حيث يتعرّض تدفّق واحد أمبير لمقاومة قيمتها واحد أوم بوجود فرق جهد قيمته واحد فولت، هذا وفي المؤتمر العام للأوزان والقياسات المنعقد في عام ٢٠١٨؛ حيث اتُفق على أنه من الآن فصاعدًا سيُعرّف الأمبير بحيث تكون الشحنة الأولية مساوية ل ١,٦٠٢١٧٦٦٣٤×١٠^-١٩ كولوم، وهذا بعد أن كان يعرّف الأمبير سابقًا على أنه التيار الثابت الذي إذا تم الحفاظ عليه في قطعتين متوازيتين مستقيمتين من الموصل لهما طول لانهائي ومقطع عرضي دائري لا يُذكر وموضوعتين في الفراغ بمسافة متر واحد فيما بينهما، فإنه سينتج قوة بين الموصلين مساوية ل ٢×١٠^-٧ نيوتن/متر من الطول.^[٣]

أنواع التيار الكهربائي

بعد أن تم التعريف بوحدة قياس التيار الكهربائي، يمكن توضيح أنواع التيار الكهربائي وهي نوعان يتمايزان فيما بينهما من حيث الاتجاه الذي تتدفّق فيه الجزيئات المشحونة، والمصادر التي ينتجان منها، والتطبيقات التي يستخدمان فيها، والآتية هي أنواع التيار الكهربائي:^[٤]

التيار المباشر

ويُعبّر عن التدفّق أحادي الاتجاه للجزيئات المشحونة، حيث تتدفّق الشحنة في اتجاه ثابت وهذا ما يميّزه عن النوع الآخر للتيار الكهربائي المسمّى بالتيار المتناوب، هذا وقد عُرف هذا النوع من التيار سابقًا بالتيار الكلفاني، وينتج هذا التيار من مصادر كالبطاريات والخلايا الشمسية والمزدوجات الحرارية وآلات مبدّل التيار من نوع المولّد الكهربائي، كما يمكن أن يتدفّق هذا النوع من التيار عبر الموصلات وأشباه الموصلات والعوازل أو حتى عبر الفراغ كما هو الحال في الحزم الإلكترونية أو الأيونية.

التيار المتناوب أو المتردد

في هذا النوع من التيار، تؤدي حركة الشحنة الكهربائية إلى عكس اتجاه التدفق بشكل دوري، وهذا ما يميّزه عن التيار المباشر الذي تتدفّق فيه الشحنة الكهربائية باتجاه واحد فقط، ويمثّل هذا التيار مثالًا على الطاقة الكهربائية التي يتم استخدامها في الشركات والمساكن، وعادةً ما تكون الموجة الجيبية هي النموذج الموجي لطاقة دارة التيار المتناوب، إلا أنه يتم استخدام نماذج موجية مختلفة في بعض التطبيقات كالنموذج الموجي الثلاثي أو المربّع، ومن الأمثلة والتطبيقات الأخرى للتيار المتناوب هو استخدامه في نقل إشارات الراديو والصوت عبر الأسلاك الكهربائية، ويهدف استخدامه في هذا النوع من التطبيقات إلى استرجاع المعلومات المشفّرة على إشارة التيار المتناوب.

المراجع

1. ↑ "What is Electric Current? - Definition, Unit & Types", www.study.com, Retrieved 12-8-2019. Edited.
2. ↑ "Ampere: Definition & Calculation", www.study.com, Retrieved 12-8-2019. Edited.
3. ↑ "Ampere", www.britannica.com, Retrieved 12-8-2019. Edited.
4. ↑ "What Is an Electrical Current?", www.thoughtco.com, Retrieved 12-8-2019. Edited.