محتويات
الأمبير
الأمبير هو وحدة قياس تستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي، وهي من الوحدات السبع الرئيسية في النظام المتري، يستخدم الرمز (أ) و(A) للإشارة إلى التيار الكهربائي، وجاء هذا الاسم نسبةً لعالم الفيزياء الفرنسي أندري ماري أمبير، ووحدة الأمبير تعبر عن التيار الذي ينتج من مرور شحنةٍ بمقدار واحد كولوم من خلال موصلٍ ما في ثانيةٍ من الزمن:
- 1 أمبير=1كولوم/1ث.
فيزيائياً فإن الأمبير هو شدة التيار الكهربائي الذي يمر في اثنين من الأسلاك المتوازية والمفصولة عن بعضها مسافة مترٍ واحدٍ في الفراغ، بحيث تكون قوة التجاذب بينهما 0.0000002 نيوتن لكل مترٍ من طول السلكين، حيث يكون التوصيل الكهربائي عبر الموصلات الكهربائية ناتجاً عن حركة الإلكترونات الحرة خلال هذه الموصلات تحت تأثير مجال مغناطيسي أو مجال كهربائي.
الفولت
الفولت هو وحدةٌ مستعملةٌ في قياس القوة الكهربائية المحركة أو ما يعرف بفرق الجهد (أو التوتر) الكهربائي، ورمزه (V) وبالعربية فولت، جاء اسم هذه الوحدة نسبةً للعالم الإيطالي ألساندرو فولتا، الذي اخترع البطارية الكهربائية سنة 1800 م.
العلاقة بين الفولت والأمبير
العلاقة بين الفولت والأمبير ناتجةٌ عن العلاقة بين الجهد والتيار، حيث يعتبر الفولت وحدة قياس الجهد، والأمبير وحدة قياس التيار، وبذلك وحسب قانون أوم للمقاومة فإن:
- 1أمبير=1فولت/أوم.
- التيار=الجهد/المقاومة.
ملاحظة: أوم هي وحدة قياس المقاومة الكهربائية.
علاقة الفولت والأمبير بالطاقة
كمية الطاقة الكهربائية التي تمر في موصل :
- 1واط=1فولت×1أمبير.
- الطاقة الكهربائية=الجهد×التيار.
- قدرة المصدر على توليد الطاقة=جـ(المصدر)×ت(المصدر).
- قدرة المقاوم على استهلاك الطاقة=جـ (الطرفين)×ت(المقاوم).
- الطاقة الحرارية المستنفذة في المقاوم=ت²×م×ز.
- حيث ز=زمن تشغيل الدارة.
- ج=الجهد.
- ت=التيار.
- ق=القدرة.
- ط=الطاقة.
مسائل حسابية على الجهد والتيار
- مثال1: مصباحٌ كهربائيٌ بفتيلةٍ من التنجستون، كتب عليه150W , 220Vاحسب شدة التيار الذي يسحبه المصباح عند توصيله على جهد 220 فولت، واحسب أيضاً مقاومة هذا المصباح.
الحل:
- القيمة الفعالة لجهد المصدرجـ=220فولت .
- قدرة المصباح (بالواط )=جـ(طرفي المصباح)×ت(المصباح).
- 150=220×ت
- ت=150/220
- =0.68 أمبير.
- المقاومة=الجهد/التيار
- =220/0.68
- =323.5 أوم.
- مثال2: جهازٌ كهربائيٌ قدرته 450 واط، والتيار اللازم له حتى يعمل شدته 0.682 A، تم توصيله بمصدر للتيار المتناوب قوته الدافعة 110 فولت، هل يعمل الجهاز أم لا.
الحل: قدرة الجهاز على استهلاك الطاقة =ت²×م
- 450 واط=(0.682أمبير)²×م
- م=967 أوم.
- بتوصيل طرفي الجهاز بمصدر جهد قيمته الفعالة 110 فولت فإنه يسحب تياراً شدته:
- ت=ج/م
- =110/967
- =0.1137 أمبير.
- وبهذا نعرف أن الجهاز لا يعمل على هذا التيار لأنه يحتاج تياراً شدته 0.682 أمبير وهو أعلى من المحسوب.
