المسار الذي تدعى به الكهرباء تدل على أن الكهرباء هي إحدى الظواهر الطبيعية الناتجة عن وجود شحنات كهربائية مختلفة في الأشياء أو المواد، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الكهرباء ونوضح جميع المعلومات المهمة عنها.
جدول المحتويات
ما هي الكهرباء
تعد الكهرباء ظاهرة طبيعية تحدث في جميع أنحاء الطبيعة وتتخذ أشكالًا مختلفة، حيث أن الكهرباء هي مجموعة من الظواهر الفيزيائية المرتبطة بوجود وحركة المادة، والتي لها خاصية الشحنة الكهربائية، والكهرباء مرتبطة بالمغناطيسية، وكلاهما جزء من الظاهرة الكهرومغناطيسية الطبيعية وينتج عن وجود شحنة كهربائية يمكن أن تكون موجبة أو سالبة، ومجال كهربائي، وحركة الشحنات الكهربائية عبارة عن تيار كهربائي ينتج مجال مغناطيسي، وهي أصل ذرات الكهرباء. حيث تتكون الذرة من مزيج من ثلاثة جسيمات وهي الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات والإلكترونات في الذرات ضرورية لعمل الكهرباء التي تنتقل بواسطتها الشحنات الكهربائية عبر الموصلات وهناك نوعان رئيسيان من الكهرباء في الطبيعة وهما هم كالآتي[1]
- الكهرباء الساكنة حيث تحدث الكهرباء الساكنة عندما تتراكم الشحنات الكهربائية على سطح مادة ما، ويحدث تراكم الشحنات هذا عادةً عندما تحتك المواد بعضها ببعض.
- التيار الكهربائي يتم إنشاء التيار عندما تتدفق شحنة كهربائية عبر موصل بسبب مجال كهربائي.
في الواقع، الطاقة الكهربائية مهمة جدًا في جميع جوانب حياتنا، ويمكن الحصول على الطاقة الكهربائية عن طريق تحويل مصادر الطاقة الأخرى مثل الفحم والغاز الطبيعي والنفط والطاقة النووية وغيرها من المصادر الطبيعية، والتي تسمى المصادر الأولية للطاقة، ويمكن أن تكون المصادر التي نستخدمها لتوليد الكهرباء. قابلة للتجديد أو غير قابلة للتجديد، لكن الكهرباء نفسها غير قابلة للتجديد.
أنظر أيضا توليد الكهرباء من الفحم
المسار الذي يتم من خلاله استدعاء التدفقات الحالية
يُطلق على المسار الذي يتدفق على طوله التيار دائرة كهربائية لأن الدائرة الكهربائية عبارة عن مجموعة من المكونات الكهربائية المتصلة ببعضها البعض بواسطة موصلات كهربائية لأداء عمل كهربائي محدد ومحدد، وتمثل الدوائر الكهربائية مسارًا مغلقًا ومسارًا كهربائيًا عائدًا تتكون الدوائر الكهربائية والكهربائية مما يلي[2]
- مصدر الطاقة عندما يزود مصدر الطاقة الجهد الكهربائي الذي يدفع الإلكترونات عبر الموصل، فإنه يوفر أيضًا التيار الكهربائي الذي يعبر عن كمية الإلكترونات المتدفقة، والغرض من مصدر الطاقة هو تنشيط جهاز متصل بالدائرة.
- الموصل يوفر الموصل المسار الكهربائي للدائرة التي يتدفق من خلالها التيار، ويقوم نظام التوصيل في الدائرة بتوصيل جميع الأجزاء داخل الدائرة معًا.
- Switch (باللغة الإنجليزية Switch) حيث يوفر المفتاح التحكم الذي يغلق أو يفتح تدفق الطاقة الكهربائية إلى الدائرة ويمكن أن يكون هذا المفتاح كهربائيًا مثل مفاتيح الجدار أو إلكترونيًا مثل الصمام الثنائي.
- الحمل هو أي جهاز متصل بالدائرة وينشط بتدفق الكهرباء، حيث أن الحمل هو مقدار الطاقة الكهربائية التي يستهلكها الجهاز لأداء مهمته.
هناك أيضًا مكونات أخرى يمكن تضمينها في مكونات الدائرة الكهربائية، مثل الترانزستورات والمفصلات الكهربائية والمكونات الإلكترونية الأخرى التي تساعد في تحسين تنظيم الدائرة الكهربائية وتحسين قدرتها على التحكم.
تتراكم الشحنات الكهربائية على سطح الجسم
قوانين الكهرباء في الدائرة
فيما يلي شرح لجميع القوانين التي تشرح كيفية عمل الدوائر الكهربائية البسيطة والمعقدة وفهمها، على النحو التالي[3]
- قانون كيرشوف الحالي ينص هذا القانون على أن مجموع كل التيارات التي تدخل نقطة ما يساوي مجموع كل التيارات التي تترك نفس النقطة.
- قانون جهد كيرشوف ينص هذا القانون على أن مجموع متجه لاختلافات الجهد الكهربائي حول الحلقة يجب أن يكون صفرًا.
- قانون أوم ينص هذا القانون على أن الجهد عبر المقاوم يساوي ناتج المقاومة والتيار المتدفق خلاله.
- نظرية نورتون تنص هذه النظرية على أن أي شبكة من مصادر الجهد أو التيار والمقاومات تكافئ كهربائيًا لمصدر تيار مثالي بالتوازي مع المقاوم الفردي.
- نظرية Thévenin تنص هذه النظرية على أن أي شبكة من مصادر الجهد أو التيار والمقاومات تكافئ كهربائيًا لمصدر جهد واحد في سلسلة بمقاوم واحد.
- نظرية التراكب تنص هذه النظرية على أنه في شبكة خطية ذات مصادر مستقلة متعددة، فإن الاستجابة في فرع معين عندما تعمل جميع المصادر في وقت واحد تساوي المجموع الخطي للاستجابات الفردية المحسوبة بأخذ مصدر مستقل واحد في كل مرة.
ينتج التفريغ الكهروستاتيكي من نقل الشحنات الكهربائية عبر
بنهاية هذا المقال علمنا أن المسار الذي تتدفق فيه الكهرباء يسمى الدائرة وقد قدمنا لمحة مفصلة عن الكهرباء وأنواعها وأشكالها في الطبيعة وقد ذكرنا جميع مكونات الدوائر، بالإضافة إلى الإشارة إلى القوانين والنظريات التي تشرح كيفية عمل وفهم الدوائر الكهربائية البسيطة والمعقدة.
- ^learn.sparkfun.com، ما هي الكهرباء 4/4/2024
- ^hunker.com، الأجزاء الأساسية للدائرة الكهربائية 4/4/2024
- ^testguy.net، القوانين الكهربائية 4/4/2024