كيف يسري التيار الكهربائي

1 إجابة واحدة
مهندس
هندسة أتمتة صناعية, طرطوس

انظر من حولك سترى الكهرباء في كل الأنحاء، هاتفك المحمول أو حاسوبك أو تلفازك أو مكيف الهواء جميعها تعمل على الكهرباء، من الصعب عليك الابتعاد عن الكهرباء في أيامنا هذه، حتى لو ابتعدت عنها ستذكرك الطبيعة بها ستجدها مع كل برقة من عاصفة رعدية في ليلة ماطرة أو في مشابكك العصبية ضمن جسدك، لكن هل فكرت يومًا ما هي الكهرباء وكيف تسري؟؟

إنه سؤال معقد نوعًا ما، لكن يجاب عنه باختصار على أنّها تدفق للشحن الكهربائية عبر ناقل إلى الجهاز الذي تعمل عليه، تفسر بمعنى أوسع، بأنّ الشحن الكهربائية هي عبارة عن خاصية من خواص المواد مثلها مثل الكتلة أو الكثافة أو الحجم، أي أنّها قابلة للقياس، فمثلما تكون قادرًا على تحديد كتلة جسم ما فأنت قادر على تحديد شحنته، المفهوم الأساسي للشحنة هي أنّها تأتي بنوعين موجبة وسالبة، ولكي تنقل تحتاج إلى حوامل لها، هنا تأتي أهمية اطلاعك على الذرات وتكوينها، فمن المعلوم أنّ الذرة تتكون من البروتونات التي تكون مشحونة بشحنة موجبة بينما تشحن الإلكترونات بشحنة سالبة، وهي المسؤولة عن سريان التيار الكهربائي، ويوجد أيضًا النيترونات ذات الطبيعة المحايدة فهي غير مشحونة بأي شحنة.

عندما نقول أنه يسري التيار الكهربائي في سلك ما، هذا يعني أنه يوجد حركة للإلكترونات ضمن ذلك السلك، يحمل كل إلكترون شحنة كهربائية صغيرة جدًا إلا أنّه عندما يجتمع عدد كبير من الإلكترونات مع بعضها، فإنّه ينتج تيار كهربائي قادر على تشغيل أي جهاز، على سبيل المثال يحتاج مصباح كهربائي إلى سريان أكثر من مليون مليار إلكترون عبره في كل ثانية لكي يعمل وينير حجرة.

تكون الإلكترونات ذات حركة عشوائية ضمن ذرة المادة في وضعها الطبيعب، لكن عندما توصل إلى مصدر كهربائي تنتظم حركتها وتشحن لتتحرك ضمن الناقل باتجاه واحد مسببةً تولد التيار الكهربائي الذي ينتقل بسرعة الضوء عبر الناقل، لكن بالمقابل لا تحتاج الإلكترونات للتحرك بسرعة كبيرة وإنما تنتقل ببطئ كونها تكون متقاربة كثيرًا من بعضها البعض فهي لا تحتاج لقطع مسافات لنقل الطاقة فيما بينها، تصنع النواقل المستخدمة من بعض أنواع المعادن كالحديد أو النحاس، ولكل معدن منها مقاومته الخاصة لمرور التيار عبره،  ويفسر ذلك إلى أن إلكترونات الذرات التي تتكون منها تلك المعادن الموجودة في مداراتها الخارجية تمتلك حرية أكبر في الحركة، الأمر الذي يجعلها تندفع من ذرة لأخرى بسرعة كبيرة ناقلةً معها الشحنة الكهربائية بسرعة خلال الناقل، فيما تمنع بعض المعادن الأخرى التيار من المرور عبرها، على سبيل المثال الألمنيوم.

تكون حركة الإلكترونات ضمن الناقل الكهربائي دائمًا من القطب السالب إلى القطب الموجب ليكمل بذلك دارته الكهربائية، وتتولد هذه الإلكترونات من مصدر كهربائي قد يكون بطارية كهربائية أو مولد كهربائي أو محطة أو عن طريق مصادر الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسية أو الريحية أو الموجية.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "كيف يسري التيار الكهربائي"؟