التيار الكهربى

رابط ما قبله : https://bit.ly/3bjMe4M

التيار الكهربى

غالبية المعادن وأشباة الموصلات ذات تركيب أيونى بمعنى أنها تتواجد فى شكل مزدوج قطبى  فمثلا ذرة الألمونيوم وعددها الذرى 13 (2-8-3) ، 3 ألكترونات فى مدارها الأخير ، تشكل النواة (+13) مع ألكترونات المدارين  الكاملين  الأول  (2)   المدار الثانى (8) قطب محصلة شحنته (13-10=+3) أى أيون موجب +3 وفى مدار الذرة الأخير (الثالث) 3 إلكترونات سالبه كقطب سالب ، إلكترونات المدار الناقص عددا والأبعد عن مركز الأيون الموجب يكن أقل تأثرا بقوة الجذب إلى النواة أضافة إلى ما يكتسبه من طاقة حرارية من الجو المحيط مما يدفعه إلى التجوال بعشوائية بين أيونات العنصر من أيون إلى آخر كما فى ش (1) الممثل لقضيب من الألمونيوم بطول (L) ومقطع (A).

بوضع جهد كهربى بين طرفى القضيب A موجب ، B سالب تتوجه جميع الإلكترونات السالبة بتأثير المجال الكهربى من الطرف A إلى الطرف B وبدلا من الحركة العشوائية لها أصبحت حركة موجهه فى اتجاة ثابت وهذا ما يطلق عليه التيار الكهربى ,

تعريف  التيار الكهربى

هو سريان الشحنة الكهربية فى موصل من نقطة إلى أخرى تحت تأثير الجهد الكهربى

والمحاكاة فى الطبيعة للتيار الكهربى هو التيار المائى فى النهر ففى نهر النيل لارتفاع منسوب جنوب مصر عن شمالها (فرق المنسوب هنا يماثل الجهد الكهربى ) تجرى المياة فى النهر فى شكل تيار مائى .

والتيار الكهربى ككمية متجهه  لها مقدار واتجاة , إذا فتحت صنبور المياة تدفقت المياة وتصف تدفقها بالقوى أو الضعيف ونصيغ الضعف والقوة علميا فنقول كمية المياة التى تخرج من مخرج الصنبور فى الثانية تعبر عن شدة تدفق المياة من الصنبور ، نفس الشئ فى التيار الكهربى فكمية الشحنة التى تعبر مقطع قضيب الألمونيوم (A) فى الثانية تعبر عن شدة التيار الكهربى

شدة التيار الكهربى

هى كمية الشحنة الكهربية التى تعبر مقطع الموصل فى الثانية ، وبتعبير آخر هى معدل تغير كمية الشحنة بالنسبة للزمن dq/dt))  ,,ووحدته كولوم/ثانية وتسمى الأمبير (A)

اتجاة التيار الكهربى

أصطلح على أن اتجاة حركة الشحنات الموجبة تحت تأثير جهد كهربى هو الاتجاة الموجب للتيار وعكسه هو الاتجاة السالب له ، وفى ش(  ) تتحرك الالكترونات من A إلى B فيكون اتجاة التيار من B إلى A ، كيف ولا توجد شحنات موجبة تتحرك حتى نحكم على اتجاة التيار وهنا نسوق المثال التالى :

لو أن لدينا كما فى ش (3) 5 كراسى من رقم 1 إلى رقم 5 وجميع الكراسى مشغولة بأفراد ما عدا الكرسى رقم 1 كما فى (A)  وانتقل الجالس على الكرسى 2 إلى الكرسى الخالى (1) فاصبح لدينا الوضع (B)وهنا انتقل الكرسى الخالى الى المكان 2 ثم انتقل اليه الجالس على الكرسى 3  فكان الوضع (C) وهكذا يتوالى الانتقال الى الكرسى الخالى   حتى شكل (e) لنرى أن الكرسى الخالى انتقل من أول الصف إلى آخره بانتقال الجالسين إلى الأمام واحدا تلو الأخر وهذا ما يحدث بالضبط فى انتقال الشحنات السالبة (الجالسون على المقاعد ) فى اتجاة إذ يعنى انتقال الشحنة الموجبة فى الاتجاة المعاكس

ونخلص إلى القول أن التيار الكهربى كمية متجهة لها مقدار يعبر عن معدل سريان الشحنة فى الموصل الكهربى وله اتجاة إن كان ثابتا (موجبا أو سالبا) كان مستمرا وإن كان مترددا بين الموجب والسالب سمى مترددا وهذا ما نعرض إليه تفصيلا فى المحاضرة القادمة

اترك رد