التيار الكهربائي، المعروف أيضًا بالكهرباء، هو تدفق الطاقة الكهربائية، ويُقاس بالأمبير في موصل. بمعنى آخر، تُعرف حركة الشحنة (الجسيمات المشحونة) عبر موصل مع مرور الوقت باسم التيار الكهربائي. تشبه هذه العملية حركة نهر في اتجاه واحد.
كيف يتم إنتاج التيار الكهربائي؟
يتدفق الإلكترون من الشحنة السالبة إلى الشحنة الموجبة . الشحنة الموجبة، أو من الموجب إلى السالب، هي اتجاه تدفق التيار الكهربائي. يشير السهم في الدائرة الكهربائية إلى اتجاه حركة التيار الموجب.
تستطيع الإلكترونات الحرة سالبة الشحنة فقط الانتقال في معدن موصل كالنحاس أو الألومنيوم لتوليد تيار كهربائي. أما البروتونات موجبة الشحنة فهي ثابتة. أما الغاز أو السائل، فله بروتونات متحركة (+) وإلكترونات متحركة (-)، مما ينتج عنه تيار كهربائي.
ما هي أنواع التيارات الكهربائية؟
يوجد نوعان رئيسيان من التيار الكهربائي. النوع الأول هو التيار المستمر (DC)، الذي يسري في مسار واحد كالبطارية. أما النوع الثاني فهو التيار المتردد (AC)، الذي ينعكس اتجاهه بشكل متقطع. وتُمكّننا المحولات من تغيير جهد التيار المتردد.
ولأن التيار المتردد أكثر قابلية للتكيف، يمكننا نقله بفعالية عبر شبكات الجهد العالي الوطنية قبل خفضه إلى حيث يتم استخدامه في منازلنا وأماكن عملنا.
كيف يتم قياس التيار الكهربائي؟
يُقاس التيار الكهربائي بكمية الإلكترونات الحرة التي تمر عبر نقطة محددة في الدائرة خلال ثانية. وبالتالي، يُمكننا استنتاج أن التيار الكهربائي هو حركة الشحنة في الثانية.
الكولوم هو وحدة قياس الشحنة (وليس التيار) في النظام الدولي للوحدات. يمكن لتيار مقداره أمبير واحد أن ينقل كولومًا واحدًا من الطاقة. الأمبير هو وحدة قياس التيار (A) في النظام الدولي للوحدات. يشير الحرف I إلى تيار ثابت، بينما يشير الحرف I إلى تيار متغير مع الزمن.
اقرأ أيضاً: ما هي الدائرة الكهربائية؟
ما هي صيغة حساب التيار الكهربائي؟
يمر كولوم واحد من الشحنة عبر نقطة محددة كل ثانية بتيار شدته أمبير واحد. بشكل عام، يُحدد التيار المستقر I المتدفق لمدة t، بينما Q = الشحنة Q.
الصيغة هي كما يلي:
التيار (أمبير) = الشحنة (كولوم) / الزمن (ثانية)
نولد الكهرباء بتدوير دوار في مولد كهربائي أو باستخدام الألواح الشمسية. ورغم قدرتنا على تخزين كميات كبيرة منها، إلا أننا لا نستطيع إنتاج الكمية المطلوبة من الكهرباء. لذا، يجب علينا إنتاجها في الوقت المناسب لتلبية احتياجاتنا.
