التيار الكهربائي هو تدفق متجه للشحنة الكهربائية عبر موصل، ويُعتبر من أساسيات الفيزياء والهندسة الكهربائية. يتكون التيار الكهربائي من تدفق للإلكترونات أو أي جسيمات مشابهة مثبتة إلى اتجاه معين في الموصل. ويُقاس التيار الكهربائي بوحدة الأمبير (A)، والذي يُمثل كمية الشحنة التي تمر خلال الموصل في الوحدة الزمنية.
تتنوع أشكال التيار الكهربائي بحسب طبيعته واتجاهه، ويمكن تقسيمها إلى عدة أنواع رئيسية، أهمها:
-
التيار المستمر (DC): هو التيار الذي يتدفق باتجاه واحد ثابت دون تغيير في اتجاهه. يُنتج التيار المستمر عادةً من مصادر الطاقة مثل البطاريات والخلايا الشمسية.
-
التيار المتردد (AC): يتميز بتغيير اتجاهه بانتظام بين قيم إيجابية وسالبة على مدار الزمن. يتكون التيار المتردد عادةً في الأنظمة الكهربائية المنزلية والصناعية، ويتم إنتاجه بواسطة مولدات كهربائية.
-
التيار الثلاثي المرحل (Three-phase AC): يتألف من ثلاث تيارات مترددة متفاوتة المرحلة والتي تتم إزاحتها في الوقت لتحقيق توازن في الأحمال وتحسين كفاءة نقل الطاقة الكهربائية، ويستخدم عادة في الصناعات والمباني الكبيرة.
يتم تحريك التيار الكهربائي عن طريق فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدائرة الكهربائية. ويمكن استخدام التيار الكهربائي لتشغيل الأجهزة الكهربائية، وتوفير الطاقة للأنظمة الكهربائية المختلفة، وتحقيق العديد من التطبيقات في الصناعة، والطب، والاتصالات، والإلكترونيات، والعديد من المجالات الأخرى.
المزيد من المعلومات
بالطبع، يمكننا توسيع فهمنا للتيار الكهربائي من خلال التعمق في بعض المفاهيم والمعلومات الإضافية:
-
الجهد الكهربائي (Voltage): هو الفارق في الطاقة الكهربائية بين نقطتين في دائرة كهربائية، ويُقاس بوحدة الفولت (Volt). يتحكم الجهد في قوة وشدة التيار الكهربائي، حيث يزيد الجهد يزيد من شدة التيار، وينخفض الجهد ينخفض الشدة.
-
المقاومة الكهربائية (Resistance): تعبر عن قدرة الموصل على مقاومة تدفق التيار الكهربائي خلاله، وتُقاس بوحدة الأوم (Ohm). يتأثر مقدار التيار الكهربائي بشكل كبير بقيمة المقاومة، حيث يقل التيار عندما تزيد المقاومة ويزداد عندما تنخفض.
-
القانون الأوهمي (Ohm’s Law): هو قانون في الفيزياء الكهربائية يحدد العلاقة بين الجهد الكهربائي، التيار الكهربائي، والمقاومة الكهربائية. ويُعبر عنه بالمعادلة التالية: V = I * R، حيث V هو الجهد (بالفولت)، I هو التيار (بالأمبير)، و R هو المقاومة (بالأوم).
-
القدرة الكهربائية (Power): تُعبر عن معدل تحويل الطاقة الكهربائية في دائرة كهربائية، وتُقاس بوحدة الواط (Watt). يمكن حساب القدرة الكهربائية باستخدام العلاقة التالية: P = V * I، حيث P هو القدرة (بالواط)، V هو الجهد (بالفولت)، و I هو التيار (بالأمبير).
-
المصادر الكهربائية (Electrical Sources): توفر مصادر الطاقة الكهربائية مثل البطاريات والمولدات الكهربائية الطاقة اللازمة لتشغيل الأجهزة الكهربائية والتيارات الكهربائية. تختلف مصادر الطاقة في نوعية وقدرتها على توفير التيار الكهربائي المناسب لتلبية الاحتياجات المختلفة.
هذه المعلومات تشكل جزءًا من الأساسيات في فهم التيار الكهربائي والظواهر الكهربائية المرتبطة به، وتُساعد في فهم كيفية عمل الأنظمة الكهربائية وتصميمها بكفاءة.