.png "الحمد لله"){kind=small}
.png)
يمر التيار الكهربي في الموصلات فقط ، حيث تنقسم المواد من حيث قابليتها لتوصيل الكهرباء الي :
- مواد جيدة التوصيل مثل الفلزات ( حديد ونحاس و المونيوم ،،، )
- مواد شبه موصلة مثل ( السليكون والجرمانيوم ) وسنتحدث عنها بشئ من التفصيل في الفصل الثامن من منهج هذا العام إن شاء الله .
- مواد رديئة التوصيل للكهرباء مثل ( البلاستيك والخشب ،، )
* تمتاز الفلزات بأنها تحتوي علي الكترونات حرة وهي اساس التيار الكهربي .
التيار الكهربي :
هو فيض او سيل من الشحنات الكهربية ( الإلكترونات ) التي تسري في موصل .
شروط مرور تيار كهربي في موصل :
- مصدر للتيار الكهربي ( بطارية أو دينامو )
- موصل يحتوي علي الكترونات حرة
- مفتاح لفتح وغلق الدائرة
- وجود فرق في الجهد ، حيث يمر التيار الكهربي من الجهد الكبير الي الجهد الصغير .
إتجاه التيار الكهربي في الدائرة :
هناك إتجاهان ، أحدهما يسمي الإتجاه التقليدي ( الإصطلاحي ) والأخر يسمي الإتجاه الفعلي أو ( الحقيقي ).
1- الإتجاه التقليدي : هو مرور التيار الكهربي من القطب الموجي الي القطب السالب خارج المصدر في الدائرة الكهربية .
2- الإتجاه الحقيقي : هو مرور الشحنات من القطب السالب الي القطب الموجب خارج مصدر التيار في الدائرة الكهربية .
* نستخدم في دراستنا الإتجاه التقليدي ( الإصطلاحي ) .
شدة التيار الكهربي (I) :
كمية الشحنه التي تسري في موصل في وحدة الزمن ( الثانية ) يطلق عليها شدة التيار الكهربي .
وحدة قياس شدة التيار هي الأمبير (A) ويقاس بجهاز يسمي أميتر ، ويوصل الأميتر في الدائرة الكهربية علي التوالي .
ويمكن حساب شدة التيار من العلاقة الاتية :
I = Q t حيث Q هي كمية الكهربية وتقاس بوحدة الكولوم ( C ) وهي تساوي N . e حيث N هي عدد الإلكترونات التي تسري في موصل و e هي شحنة الألكترون وهي مقدار ثابت وهي تساوي 19^10 1.6x . و t هي الزمن .
من شروط مرور التيار الكهربي وجود فرق في الجهد حتي تندفع اللأكترونات من المنطقة ذات الجهد الأعلي الي المنطقة ذات الجهد الأقل .
ويعرف فرق الجهد علي أنه : مقدار الشغل المبذول لنقل كمية كهربية بين نقطتين في الدائرة الكهربية .
- المصدر الكهربي هو المسؤل عن بذل هذا الشغل .
- يقاس فرق الجهد الكهربي بوحدة تسمي الفولت ( v ) .
- الجهاز المستخدم في قياس فرق الجهد هو ( الفولتميتر ) وهو يوصل في الدائرة الكهربية علي التوازي ، وذلك لأنه يقيس فرق الجهد بين نقطتين .
- العلاقة المستخدمة لحساب فرق الجهد V = W/Q حيث أن W هو الشغل المبذول ويقاس بوحدة الجول ( J ) ، لذلك الفولت يكافئ الجول/الكولوم .
قانون أوم :
ينص قانون أوم علي " عند ثبوت درجة الحرارة فإن شدة التيار يتناسب طرديا مع فرق الجهد الكهربي "
- عند تغير درجة الحرارة تتغير تتغير المقاومة الكلية للموصل وذلك يغير قيمة شدة التيار ، فمثلا عند رفع درجة الحرارة تزداد حركة جزيئات الموصل مما يؤدي الي تصادمها مع الألكترونا اثناء مرورها مما يؤدي الي اعاقتها عن المرور فتقل شدة التيار .
- الصيغة الرياضية لقانون أوم V = I R حيث R هي رمز المقاومة الكهربية .
المقاومة الكهربية ( R ) :
هي ممانعة مرور التيار الكهربي في موصل ، أو هي النسبة بين فرق الجهد ( V ) الي شدة التيار ( I ) .
- تقاس المقاومة الكهربية بوحدة ألأوم .
- الجهاز المستخدم في قياس المقاومة الكهربية بطريقة مباشرة هو ( الأوميتر ) .
- وحدة ( الأوم ) تكافئ ( الفولت / الأمبير ) .
- عند زيادة قيمة المقاومة الكهربية تقل قيمة شدة التيار ، لكن لا تتأثر قيمة المقاومة بزيادة او نقصان شدة التيار ( المقاومة تغير ولا تتغير ) .
أنواع المقاومة الكهربية :
- مقاومة ثابته ، لها قيمة ثابتة او مقدار محدد ولا يمكن تغيير قيمتة .
- مقاومة متغيرة ( ريوستات ) ويمكن التحكم في قيمتها من خلال الزالق ، وذلك للتحكم في قيمة شدة التيار .
- توصل المقاومات في الدائرة الكهربية بطريقتين ( التوالي والتوازي ) وسنتحدث عنهما بالتفصيل لا حقا ان شاء الله .
- لا تتغير قيمة المقاومة الا بتغير درجة الحرارة .
ملاحظات :
- بمرور الزمن تظل شدة التيار ثابتة .
- إتجاه الشحنة عكس اتجاه التيار .
- العلاقة بين شدة التيار وفرق الجهد طردية .
- اذا زادت او قلت المقاومة الكهربية فالعلاقة بين شدة التيار وفرق الجهد ثابتة .
أمثله :
1- يمر عدد من الألكترونات في موصل في الدقيقة الواحدة ليعطي تيار كهربي شدتة 20 أمبير ، أحسب عدد الألكترونات .
2- مر تيار كهربي شدتة 10 أمبير في مقاومة قيمتها 0.5 أوم ، كم يكون فرق الجهد بين طرفيها ؟
3- مر تيار كهربي شدتة 5 أمبير في مقاومة 20 أوم ، فإذا تم استبدال المصدر ليمر تيار شدتة 10 أمبير ، فإن قيمة المقاومة تساوي ........ أوم ( 5 - 10 - 15 - 20 )
4 - إذا كانت شدة التيار المار خلال 1 ثانية في دائرة كهربية هي 3 أمبير ، فإن قيمة شدة التيار بعد مرور 2 ثانية هي ........... أمبير ( 1.5 - 3 - 4.5 - 6 )
لتحميل ملزمة الشرح إضغط هنا
لتحميل ملزمة الواجب واسئلة الدرس إضغط هنا
لمزيد من الشرح والتوضيح شاهد فديو الشرح مع الأستاذ أحمد رسلان
.png "الحمد لله")