العلوم للاعدادى (الكهرباء 1)

[justify]
بســـم اللـــــه الرحــــمن الرحــــيم ...
لقد قمت بتقريري بالبحث على معلومات عن الكهرباء و نشأة الكهرباء و كيفية
تكونها و ما هي أهم الأشياء التي يجب معرفتها عن الكهرباء مثل: شدة التيار و فرق
الجهد و المقاومة... و ما هي الأجهزة المخصصة لقياس كل منها ... و ما هي وحدة
قياس كل منها...


الكهرباء
الكهرباءطاقة متولدةنتيجة انتقالإليكتروناتذات شحنة سالبة من طرف موصل إلى الطرف الآخر و يكون التيار الكهربي في عكس اتجاهحركة الإليكترونات و الناتج عن وجود فرق في الجهد الكهربي بين طرفي الموصل.
اكتشاف الكهرباء
جاء اكتشاف الكهرباء عندما لاحظ أحد المفكرين انجذاب الريشوقصاصات الورق الصغيرة إلى قطع الكهرمان التي دلكت بالصوف وقد كانت هذه هي بدايةاكتشاف الكهربية.
الذرة
الذرةعبارة عن جسيممتناهي في الدقة لا يمكن رؤيته بالعين المجردة, و أنها تتكون من نواة تحتوي علىنوعين من الجسيمات المادية الأساسية, هما: البروتوناتلكل منها شحنة كهربائية موجبة, والنيتروناتو هي عبارة عن جسيمات متعادلة الشحنة الكهربائية, و يدور حول النواةإلكتروناتوهي جسيمات مادية صغيرة جداً لكل منها شحنة كهربائية سالبة مقدارها يساوي مقدار شحنةالبروتون و لذلك الذرة متعادلة كيميائية.
شحنة كهربائية
الشحنة الكهربائية هي: خاصية تحملها الجسيمات الدون ذرية (الدقائق) ، وهي مصدرالقوة الكهرومغناطيسيةفي الطبيعة ، تحملالجسيمات شحنة سالبة أو موجبة او متعادلة ، وتحملالإلكتروناتشحنات سالبةوالبروتوناتشحنات موجبة ،والنيوتروناتشحنات متعادلة ، كما أن هناك جسيمات أخرى تحمل شحنات وكل هذه الشحنات تكون إماسالبة أو موجبة أو متعادلة بدون شحنة
تيار كهربائي
التيار الكهربائيعبارة عن تدفق شحنات كهربائية -إلكتروناتأوأيونات - في مادة موصلة كسلك معدني مثلاً أومحلول إلكتروليتي، خلال وحدة الزمن .
وللتيار الكهربائي عدّة خصائص فيزيائية منها:
شدّة التيار الكهربائي وتقاس بوحدةالأمبيروجهازالأميتر.
كما يتأثر التيار دوما بعدّة عوامل منها:
- فرق الجهد ويقاس بوحدةفولتباستخدام جهازالفولتميتر.
- المقاومة وتقاسبالأوم.
والتيار الكهربائي نوعان: تيار متردد AC وتيار مستمر DC.
كمية الكهرباء
تعرفكمية الكهرباءبعددالإلكتروناتالتي تمر عبر موصل في زمن معين، وتساوي حاصل ضرب شدة التيار المار عبر هذا الموصلفي الزمن الذي يستغرقه مرور التيار.
وحدة كمية الكهرباء هيأمبير ثانية)ويطلق عليها(كولوم
قانون
كمية الكهرباء=شدة التيار الكهربائي*الزمن المستغرق
شدة التيار الكهربائي
شدة التيار الكهربائييحدث نتيجة التوصيل الكهربائي عبر الموصلات الكهربائية نتيجة لحركةالإلكترونات الحرةخلال هذه الموصلات تحت تأثيرمجال مغناطيسيأومجال كهربائي.
تعرفشدة التيار الكهربائيبكمية الكهرباء التي تمر عبر المقطع المستعرض للموصل في وحدة الزمن. ووحدته هيالأمبير.
أمبير
الأمبيرهو وحدة قياسالتيار الكهريائي. يرمز للأمبير بالعربية بالحرف أ. وقد سمي تخليدا للعالمالفيزيائيأندري ماري أمبير. وهو منوحدات القياس الدولية.
حسب قانون أوم:
1أمبير = 1 فولت / 1 أوم
أميتر
الأميترجهازقياس للتيار الكهربائيمنه النوع ذي القلب الحديدي المتحرك الذي يشيع استخدامه, وهو يتكون من ملف يرتكزبين قطبيهمغناطيسدائم, حيث يسري التيار المراد قياسه خلال الملف فينشأ عنه مجال يتبادل الفعل معهمجال المغناطيس الدائم. يركب بالملف المتحرك مؤشر يشير إلى مقدار الأمبيرات علىتدرج مركب على سطح الجهاز.
يربط جهازالأميترعلى التوالي في الدائرة المراد القياس التيار المار بها.
أجهزة قياسالأميترمنهاالتماثلي والرقميومنها ما هو مخصص لقياسالتيار المستمر DC ومنها ما هومخصص للتيار المتردد AC, وهناك وصلة إضافية تمكن منقياس التيارالكهربائيدون فتح الدائرة الكهربائيةلإدخال جهاز القياس بل قياس التيار من خلال الوصلة وإحاطتها بالسلك المراد قياسالتيار المار به.
فرق الجهد
فرق الجهدهوالشغلاللازم لانتقالشحنة كهربائيةمن نقطة إلى أخرى، ويقاس فرق الجهدبالفولت.
لماذا فرق الجهد ؟؟
إنالشغل المبذوللنقل كمية معينة من الشحنة الكهربية من مكان إلى آخر يحتاج إلى شغل لنقل هذه الشحنةالكهربية, ولكن هناك عدة عوامل ينتج عنها زيادة فيفرق الجهدوممانعة لسريان التيار الكهربي ويسمى ذلكبالمقاومة الكهربيةلمادة تتوقف على:
طول المادة
مساحة مقطع المادة
نوع المادة
درجة الحرارة
فتزيدالمقاومةبزيادة طول الموصل فيزيد الشغل المبذول.
و تقلالمقاومةبزيادة مساحة مقطع الموصل فيقل الشغل المبذول.
و بالتالي يؤثر على فرق الجهد الكهربي.
فولت
فولتويرمز له بالحرفاللاتيني (V)، هي الوحدة المستعملة لقياسالقوة الكهربائية المحركة وفرق الجهد الكهربائي. تم تسميتها على اسم العالم الإيطاليألكسندرفولتا، مخترعالبطاريةالكهربائية عام1800 م.
يتم تعريفها على أنهافرقالجهد الكهربائيبين نقطتين فيدائرة كهربائيةيعبرها تيارمستمر ثابت مقداره 1أمبير،عندما تتبدد قدرة مقدرها 1واطبين هاتين النقطتين.
قانون
حسب قانون أوم:
1فولت = 1 1 أمبير× 1 أوم
فولتميتر
فولتميترجهاز يستخدملقياسالجهد الكهربائي،يتكون عادة منأميترذي ملف متحرك موصل على التوالي بمقاومة كبيرة، ونظرا لأن مقاومة الجهاز ثابتة فإنالتيار الكهربائيالمار في الجهاز يتناسب طرديا مع الجهد عند النقتطين اللتين يوصل بهما.
يتم تدريج الجهاز ليقيس بوحداتالفولتلمجموعة من القيم بتغير قيمةالمقاومةبواسطة مفتاح اختيار. يربط جهازالفولتمترعلى التوازي مع الدائرة الكهربائية المراد قياس جهدها.
هناك أجهزةفولتمترألكتوماكنيتك وألكترونية تماثلي أو رقمي, لقياسالجهد المتناوبأوالجهد المستمر.
مقاومة كهربائية
مقاومة كهربائيةهيخاصية فيزيائية تتميز بها النواقل المعدنية في الدوائر الكهربائية. تعرف على أنهاقابلية المواد المعدنية الناقلة لمقاومة مرور التيار الكهربائي فيها.
وهي إعاقة المادة لمسار التيار الكهربائي (الإلكترونات) المار خلالها. وتحدث الإعاقة في المادة سواء أكانت من الموصلات (كالفلزات) أو غير الموصلات ولكن بدرجات مختلفة. يلزمللإلكتروناتالتغلب على هذه المقاومة للوصولإلىتعادل في الشحنة. وحدة المقاومة هيالأوم.
يرمز لها بالحرف اللاتينيR، تعطى قيمتهابالأوم (Ω). ترتبط هذه الخاصية بمفهوميالمقاوميةوالناقلية الكهربائيين.
أوم
الأوموحدة قياسللمقاومة الكهربائية،سميت بإسمالفيزيائيالألمانيجورج أوموهو أول من إكتشف العلاقة بينشدّة التياروفرق الجهدالكهربائيين. ويرمزللأومبالحرف الإغريقي Ω.
وبحسب التعريف فإن لقطعة مامقاومةمقدارها 1أومإذا كانفرق جهدمقداره 1فولتقادر على تمريرتيار كهربائي شدّته 1 أمبير،أي أن:
قانون
الأوم = الجهد ÷ التيار