كل ما تريد معرفته عن كيف تعمل الكهرباء

مقدمة:

الكهرباء ظاهرة فيزيائية أساسية لها العديد من التطبيقات العملية.

في هذه المقالة، سنأخذ رحلة عبر عالم الفيزياء لفهم كيفية عمل الكهرباء.

1. الشحنات الكهربائية:

• تُعدّ الشحنات الكهربائية هي أساس الكهرباء.
• هناك نوعان من الشحنات الكهربائية:
  • الشحنات الموجبة:
    • تُعرف أيضًا باسم الأيونات الموجبة.
    • تتكون من ذرات فقدت إلكترونًا أو أكثر.
  • الشحنات السالبة:
    • تُعرف أيضًا باسم الإلكترونات.
    • تتكون من ذرات اكتسبت إلكترونًا أو أكثر.

2. التيار الكهربائي:

• التيار الكهربائي هو تدفق الشحنات الكهربائية.
• تقاس شدة التيار الكهربائي بوحدة الأمبير (A).
• تُقاس كمية الشحنات الكهربائية التي تتدفق خلال فترة زمنية معينة بوحدة الكولوم (C).
• يمكن حساب شدة التيار الكهربائي باستخدام القانون التالي:
  • I = Q/t
• حيث: * I هي شدة التيار الكهربائي (A). * Q هي كمية الشحنات الكهربائية (C). * t هو الوقت (ث).

3. الفرق الجهدي:

• الفرق الجهدي هو قياس الطاقة الكهربائية المحتملة لكل وحدة شحنة.
• تقاس وحدة الفرق الجهدي بالفولت (V).
• يمكن تشبيه الفرق الجهدي بالفرق في الارتفاع بين خزانين للمياه.
• كلما زاد الفرق في الارتفاع، زادت الطاقة الكامنة للمياه.
• وبالمثل، كلما زاد الفرق الجهدي، زادت الطاقة الكامنة للشحنات الكهربائية.

4. المقاومة:

• المقاومة هي مقياس مقاومة المادة لتدفق التيار الكهربائي.
• تقاس وحدة المقاومة بالأوم (Ω).
• تُشبه المقاومة الكهربائية مقاومة تدفق الماء عبر أنبوب.
• كلما زادت مقاومة الأنبوب، زاد صعوبة تدفق الماء.
• وبالمثل، كلما زادت مقاومة المادة، زاد صعوبة تدفق التيار الكهربائي.

5. قانون أوم:

• يُربط قانون أوم بين شدة التيار الكهربائي والفرق الجهدي والمقاومة.
• ينص القانون على أن:
  • I = V/R
• حيث: * I هي شدة التيار الكهربائي (A). * V هو الفرق الجهدي (V). * R هي المقاومة (Ω).

6. مصادر الكهرباء:

• **هناك العديد من مصادر الكهرباء،
  • مثل:
    • البطاريات:
      • تُنتج البطاريات الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي.
    • المولدات الكهربائية:
      • تُنتج المولدات الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
    • الألواح الشمسية:
      • تُنتج الألواح الشمسية الكهرباء من ضوء الشمس.
    • طاقة الرياح:
      • تُنتج طاقة الرياح الكهرباء من طاقة الرياح.

7. استخدامات الكهرباء:

• **تُستخدم الكهرباء في العديد من التطبيقات،
  • مثل:
    • الإضاءة:
      • تُستخدم الكهرباء لتشغيل المصابيح وتوفير الإضاءة.
    • الأجهزة:
      • **تُستخدم الكهرباء لتشغيل الأجهزة الإلكترونية،
      • مثل التلفزيونات وأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية.
    • التدفئة:
      • تُستخدم الكهرباء لتدفئة المنازل والمباني.
    • النقل:
      • **تُستخدم الكهرباء لتشغيل السيارات الكهربائية