ما هو التيار الكهربائي؟

عندما نطلق عبارة "التيار الكهربائي" ، فإننا نعني عادةً أكثر مظاهر الكهرباء تنوعًا. يتدفق التيار عبر أسلاك خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي ، يدور التيار في البداية ويشحن البطارية في سيارتنا ، كما أن البرق أثناء العواصف الرعدية التيار الكهربائي.

التحليل الكهربائي ، اللحام الكهربائي ، شرارات الكهرباء الساكنة على المشط ، التيار يتدفق في لولب المصباح المتوهج ، وحتى في مصباح يدوي صغير الجيب يتدفق التيار الصغير عبر الصمام. وغني عن القول أن قلبنا ، الذي يولد أيضًا تيارًا كهربائيًا صغيرًا ، يكون ملحوظًا بشكل خاص أثناء مرور إجراء تخطيط القلب الكهربائي.

في الفيزياء ، من المعتاد استدعاء التيار الكهربائي أمر حركة الجسيمات المشحونة ، ومن حيث المبدأ ، من أي حاملات شحنة. والإلكترون الذي يتحرك حول نواة ذرية هو أيضًا تيار. كما ستصبح عصا ebonite المشحونة ، إذا احتفظت بها بيدك ونقلتها من جانب إلى آخر ، مصدرًا للتيار: فهناك شحنة لا تساوي الصفر وتتحرك.

التشابهات الفيزيائية بين تدفق المياه في نظام إمدادات المياه والتيار الكهربائي: الأسلاك والأنابيب

العاصمة الحالية:

يتدفق التيار عبر أسلاك الأجهزة المنزلية التي تعمل بواسطة منفذ - الإلكترونات تتحرك جيئة وذهابا 50 مرة في الثانية الواحدة - وهذا ما يسمى التيار المتردد.

إشارات عالية التردد داخل الأجهزة الإلكترونية هي أيضا تيار كهربائي ، منذ ذلك الحين الإلكترونات والثقوب (حاملات الشحنة الموجبة) تتحرك داخل الدائرة.

أي تيار كهربائي يؤدي إلى وجودها. المجال المغناطيسي. حول الموصل مع التيار ، فإنه موجود بالضرورة. لا يوجد مجال مغناطيسي بدون تيار ولا يوجد تيار بدون مجال مغناطيسي.

حتى لو لم يكن هناك مجال مغناطيسي حول التيار ، فهذا يعني فقط أن الحقول المغناطيسية للتيارين في وقت المراقبة يتم تعويضها بشكل متبادل ، كما هو الحال في السلك المزدوج السلك لأي غلاية كهربائية - يتم توجيه التيارات البديلة في اتجاهين متعاكسين في كل لحظة وتدفق موازٍ لبعضهما البعض. صديق تحييد. وهذا ما يسمى مبدأ تراكب المجالات المغناطيسية.

في الممارسة العملية ، يتطلب وجود التيار الكهربائي وجود مجال كهربائي أو محتمل أو دوامي. نادراً ما تتحرك الشحنات بطريقة ميكانيكية بحتة (مثل في مولد فان دي غراف - الشريط المطاطي المكهرب).

فان دي غراف مولد:

في الحقل الكهربائي ، يواجه الجسيم المشحون عمل قوة كهربائية ، والتي تسمى المصدر الحالي EMF - القوة الدافعة الكهربائية. يتم قياس EMF بالفلط كما هو الجهد بين نقطتين من الدائرة الكهربائية. كلما زاد الجهد المطبق على المستهلك ، كلما زاد التيار الكهربائي الناتج عن هذا الجهد.

يولد جهد التيار المتردد تيارًا متناوبًا في الموصل الذي يتم تطبيقه عليه ، نظرًا لأن الحقل الكهربائي المطبق على حاملات الشحن سوف يتناوب أيضًا في هذه الحالة. الجهد المستمر - شرط لوجود تيار مستمر في الموصل.

الجهد العالي التردد (تغيير اتجاهه مئات الآلاف من المرات في الثانية) يساهم أيضًا في التيار المتناوب في الموصلات ، ولكن كلما زاد التردد ، ناقلات الشحن الأقل تشارك في خلق تيار بسمك الموصل ، نظرًا لأن الحقل الكهربائي الذي يعمل على جسيمات مشحونة يتم تقريبه من السطح ، ويتحول أن التيار لا يتدفق في الموصل ، ولكن على طول سطحه. وهذا ما يسمى تأثير الجلد.

يمكن أن يوجد تيار كهربائي في فراغ ، في الموصلات ، في الشوارد ، في أشباه الموصلات ، وحتى في العوازل (تيار التحيز).صحيح ، لا يمكن أن يكون هناك عازل تيار مباشر ، لأن الشحنات الموجودة بها لا تملك القدرة على الحركة بحرية ، لكن يمكنها فقط التحرك داخل المسافة الباطنية من موضعها الأصلي تحت تأثير مجال كهربائي مطبق.

ينطوي التيار الكهربائي الحقيقي دائمًا على إمكانية حرية حركة الشحنات الكهربائية تحت تأثير المجال الكهربائي.

تم تقديم مفهوم "التيار الكهربائي" بواسطة الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا. التيار الكهربائي ، أو وفقًا لنسخته ، يتدفق "المائع الكهربائي" في دائرة مغلقة تربط الدوائر القصوى للعمود الفلطائي بموصل معدني.

كان Votlt Pillar (1800) أول نوع غير كهرباء من الكهرباء (مصدر تيار مستمر) ، والذي يتكون من دوائر النحاس والزنك بالتناوب مفصولة بطانات من القماش مبللة بالماء أو الحمض الحمضي.

كان وجود إمكانات عالية ثابتة على قطب فولت ظاهرة جديدة تمامًا في ذلك الوقت. كان أول مصدر كيميائي للكهرباء ، وكانت إمكاناته ثابتة في الوقت المناسب ولم تتطلب أي طرق للكهربة لتجديدها.

كان للقطب الفلطائي ، الذي يتكون من عدد كبير من الدوائر ، إمكانات عالية إلى حد ما في النهايات ، والتي يمكن اكتشافها ليس فقط عن طريق أدوات القياس (على وجه الخصوص ، بواسطة المكشاف الكهربائي) ، ولكن أيضًا عن طريق لمس الدوائر المتطرفة بأيدي. في الوقت نفسه ، شعرت بصدمة كهربائية قوية ، من علبة ليدن.

انتشر اكتشاف فولتا بسرعة كبيرة في الفيزياء ، وأصبح موضوعًا لمزيد من البحث. في عام 1800 ، اكتشف الفيزيائيون الذين يستخدمون عمودًا فلطيًا التأثير الكهروكيميائي للتيار ، وخاصةً التحلل تحت تأثير تيار الماء في الأكسجين والهيدروجين. تجارب مع الخلايا كلفاني يسمح للكشف ، بالإضافة إلى الكيميائية ، وغيرها من الخصائص الجديدة للتيار ، بما في ذلك آثارها الحرارية والمغناطيسية.

كرس الفيزيائي الفرنسي أ. م. أمبير عددًا من أعماله لدراسة العلاقة بين التيار الكهربائي والمغناطيسية. وجد أن اثنين من الموصلات مع التجربة الحالية لها تأثير متبادل - الجذب أو الطرد ، وهذا يتوقف على اتجاه التيارات التي في نفوسهم. مع أعماله ، وضع أسس الديناميكا الكهربائية.

اقترح مصطلح "التيار الكهربائي" وقدم مفهوم اتجاهه بالتزامن مع حركة الكهرباء الإيجابية. على شرف A. M. Ampere ، تم تسمية وحدة قياس التيار الكهربائي. Ampere هي واحدة من الوحدات الأساسية السبع لنظام SI.

يحتوي التيار الكهربائي على عدد من الخصائص التي يمكن استخدامها بفعالية في العديد من الحالات العملية. وتشمل هذه الخصائص التحول عن طريق تقنية بسيطة لطاقة التيار الكهربائي إلى طاقة من أنواع أخرى (حرارية ، وخفيفة ، ميكانيكية ، كيميائية) وإمكانية نقلها عبر مسافات طويلة ، وسرعة الانتشار.

حقائق مثيرة للاهتمام:

أين تدفق التيار الكهربائي؟

لماذا تحت خطوط الكهرباء

الذي الحالي هو أكثر خطورة ، مباشرة أو بالتناوب؟

ما هي آلة دينامو. أول مولدات العاصمة

تأثير بلتيير: التأثير السحري للتيار الكهربائي