«»--¦[•كيف تعمل الكهرباء ؟ •]¦--«» (شـامل)

كيف تعمل الكهرباء
كيف يمكن أن تكون حياتك دون كهرباء ؟! هل تعرف من أين نحصل على الكهرباء ؟!

تعتبر الكهرباء من أهم وسائل الحصول على الطاقة ، والكهرباء هي طاقة مفيدة نستخدمها للتدفئة والإنارة في أماكن سكننا وعملنا، وهي تشغل المحركات ، لذا نستخدمها لإنتاج الحركة في آلة الغسيل وآلة التنظيف الكهربائية .
عندما نستخدم الكهرباء للتدفئة أو الإنارة أو التحريك فإن التيار الكهربائي يمر في الأسلاك ، وهذا بدوره يجعل الأشياء كالغلايّات الكهربائية والمصابيح والمحركات تعمل .
الغلايّات الكهربائية تحتاج كمية كبيرة من التيار الكهربائي ، لذا فأسلاكها الموصولة مع مصادر تزويد الكهرباء سميكة ، وإذا نظرت إلى المصباح الجانبي في غرفة نومك أو مصباح الطاولة سترى بأن أسلاكها رفيعة وهذا لأنهما يحتاجان إلى تيار كهربائي صغير للإنارة .

الكهرباء هي كلمة رديفة للشحنة الكهربائية .

اكتشف العلماء أن التيار الكهربائي عبارة عن سيل من الإلكترونات المتحركة خلال الأسلاك ، والإلكترونات كما تعلمت سابقاً هي عبارة عن جسيمات صغيرة جداً وأصغر من الذرة .

الشحنات من الذرة :

تتولد الشحنة الكهربائية في الذرة ، وهناك نوعان من الشحنات ، الشحنة الموجبة (+) والشحنة السالبة (ـ) .

وكل ذرة تحتوي على عدد متساوٍ من الشحنات السالبة والموجبة ، لذلك تكون الذرات متعادلة .


التيار الكهربائي :

لا تبقى الإلكترونات دائماً في مكانها في الذرة ، فعندما تضيء مصباحاً كهربائياً فإن الإلكترونات تعبر أسلاك الدائرة الكهربائية من ذرة لأخرى ، وسيل الإلكترونات هذا يسمى التيار الكهربائي .



الدارة الكهربائية البسيطة :



البطارية لها طرفان اثنان ، موجب وسالب . تقوم البطارية بدفع الإلكترونات عبر الدارة الكهربائية حيث تندفع الإلكترونات من أحد طرفي ( قطبي ) البطارية (الموجب أو السالب) عبر الدارة إلى الطرف ( القطب ) الآخر .

عند مرور الإلكترونات في المصباح الكهربائي ترفع من درجة حرارة السلك ( السلك الرفيع ) فيتوهج معطياً ضوءاً.

يرجع سبب ارتفاع درجة حرارة السلك إلى مقاومة السلك لمرور التيار الكهربائي خلاله ، لذلك كلما تحركت الإلكترونات خلال السلك يحاول السلك منعها من الحركة فترتفع درجة حرارته .



تتبع مسار التيار الكهربائي من البطارية إلى البطارية ثانية ، إذا كان في مسار التيار الكهربائي مفتاح ، فإن هذا المفتاح يستخدم لإضاءة المصباح. يجب أن تكون الدارة كاملة لتسير الإلكترونات فيها ، وإذا حصل قطع في الدارة الكهربائية فإن سيل الإلكترونات سيتوقف وينطفيء المصباح الكهربائي.



المواد الموصلة والمواد العازلة :

بعض المواد تعتبر موصل جيد للكهرباء حيث يستطيع التيار الكهربائي المرور من خلالها وهي مواد تكون مقاومتها منخفضة . وبعض المواد تعتبر رديئة التوصيل للكهرباء حيث تكون مقاومتها لمرور التيار الكهربائي خلالها عالية نوعاً ما .

تسمى المواد التي تكون مقاومتها لمرور التيار الكهربائي خلالها عاليةً جداً مواد عازلة للتيار الكهربائي ، وهي مواد لاتسمح للإلكترونات بالمرور من خلالها .

المواد الموصلة الجيدة : المعادن وخاصة الفضة والنحاس والألمنيوم والكربون .

المواد الموصلة الرديئة : جسم الإنسان ، الماء والهواء .

المواد العازلة : الزجاج والمطاط والمواد البلاستيكية .



مصادر الكهرباء :

إليك بعض المواد التي تستطيع نقل الإلكترونات عبر الأسلاك :

أ- البطاريات : تحتوي على مواد كيميائية ، وعند تفاعل المواد الكيميائية فيها فإن الإلكترونات تتحرك .

ب- المولّدات : تتكون من مغناطيسات تتحرك بين أقطابها ملفات توصيل تحتوي على أسلاك كثيرة ، عندما تتحرك هذه المغناطيسات فإن الإلكترونات تتحرك في ملفات التوصيل .

ج- الخلايا الشمسية : تحتوي على مواد تستخدم الطاقة النابعة من أشعة الشمس لتجعل الإلكترونات تتحرك ، بعض الآلات الحاسبة تعمل على الخلايا الشمسية .

استهلاك الطاقة :

البطاريات تزوّد الإلكترونات بالطاقة ، وتستهلك الإلكترونات الطاقة في انتقالها إلى المصباح الكهربائي الذي يحوّلها إلى طاقة حرارية وطاقة ضوئية .

الفولتية :

هذه الدارة الكهربائية فيها بطارية واحدة تسمى عادةً خلية .

تملك البطارية فولتية قيمتها مكتوبة على إطارها الخارجي ، وتقاس بوحدة الفولت Volt ، الفولتية العالية تعني أن كل الكترون يملك طاقة أكثر للاستهلاك ، ولقياس الفولتية في البطارية نوصل جهاز قياس الفولتية ( الفولتيمتر ) بأطراف البطارية السالبة والموجبة.



استخدام البطارية :

الخلية ( البطارية ) المستخدمة في المصباح الكهربائي أو المسجل الصغير لها فولتية قيمتها 1.5 فولت ، وعند الحاجة إلى فولتية أعلى نصل خليتان ( بطاريتان ) أو أكثر على التوالي للحصول على فولتية أعلى .

اثنتان من الخلايا تصنعان بطارية لها فولتية قيمتها 3 فولت (1.5 × 2)

ست ( 6 ) خلايا تؤدي إلى بطارية تمتلك فولتية قيمتها 9 فولت (1.5 × 6) .

الأمبير :

يقاس التيار الكهربائي باستخدام جهاز الأميتر الذي يقيس كمية التيار المارة في السلك الكهربائي ، ووحدة قياس التيار الكهربائي هي الأمبير Ampere . والتيار العالي يعني سيل أكبر من الإلكترونات.


لقياس التيار الكهربائي نوصل جهاز القياس ( الأميتر ) بالدارة الكهربائية . ويمكن وضع جهاز الأميتر في أي نقطة على الدارة الكهربائية لأن التيار الكهربائي ثابت في أي نقطة عليها .

توصيل الأميتر لا يؤثر على عمل الدارة الكهربائية .
الصورة بالاسفل تظهر لنا نوعان من أجهزة قياس التيار ( الأميتر ) ، واحد يعرض الأرقام على شاشة صغيرة ( أميتر رقمي ) والآخر له سهم مؤشر يتحرك على لوحة بأرقام .


الرسم التالي يشرح كيفية وصل جهاز أميتر لقياس قيمة التيار الداخل في المصباح الكهربائي ، بإمكانك أيضاً استخدام الأميتر لقياس كمية التيار الخارجة من المصباح الكهربائي .


منقول لفائدتكم


اخوكم حمزة

تقبلو تحياتي

موضوع ....في متناول المواطن العادي....حتى يتقرب من الكهرباء ويستوعها