يعتبر الامبير هو وحدة قياس التيار الكهربائي وهي الوحدة الأهم في معادلات الطاقة الكهربية . حيث تعتبر شدة التيار هي المقياس الأول الذي يتم تصنيف قوة الأحمال عن طريقة .
سنتطرق خلال هذا الموضوع لشرح ما هو التيار الكهربي و كيف يتم حسابه و قياسه.
ما هو تعريف التيار الكهربي ؟
التيار الكهربائي هو حركة الشحنات الكهربائية عبر مادة موصلة، ويمكن أن يكون هذا التيار إيجابياً أو سلبياً، ويتم قياسه بوحدة الأمبير.
ويتكون التيار الكهربائي من تدفق الإلكترونات أو الأيونات أو الشحنات الكهربائية الأخرى في الدائرة الكهربائية. وعندما يتدفق التيار الكهربائي في دائرة كهربائية، يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية أو ميكانيكية أو كيميائية أو ضوئية، وهذا يعتمد على الأجهزة التي تستخدمها الدائرة.
للدخول علي برنامج حساب التيار الكهربي اضغط هناما هي وحدة قياس التيار الكهربائي ؟
وحدة قياس التيار الكهربائي هي الأمبير (Ampere) ويرمز لها بالرمز “A”. تم اختيار هذه الوحدة تكريمًا لعالم الفيزياء الفرنسي “أندريه ماري أمبير” الذي قام بالعديد من الأبحاث المهمة في مجال الكهرباء والمغناطيسية.
و تعتبر وحدة قياس التيار الكهربائي وهي الأمبير هي الوحدة التي يتم حساب الاحمال. ويستدل علي الحمل عن طريق شدة التيار المسحوب :
مثال: محرك كهربي حملة 30 امبير
والأمبير هو مقدار التيار الذي يمر في موصل معين عندما ينتقل شحنة كهربائية واحدة في الثانية. وبمعنى آخر، فإن التيار الكهربائي يتم قياسه بواسطة كمية الشحنة الكهربائية التي تمر في الوحدة الزمنية، وتسمى هذه الكمية “التدفق الكهربائي”، وهي تعبر عنها بالأمبير.
ما هو الرابط بين المحول الكهربي وحدة قياس التيار الكهربي ؟
يعتبر المحول (Transformer) هو جهاز كهربي يستخدم في عملية تحويل الجهد الكهربائي من مستوى معين إلى مستوى آخر، كما أيضًا يؤثر على التيار الكهربائي نتيجة لهذا التحويل
ويرجع سبب التأثير علي التيار الكهربي في ان القدرة الكهربية ثابتة علي طرفي المحول و كلما ازدادت قيمة الجهد قلت قيمة التيار و كلما نقص الجهد ازدادت شدة التيار الكهربي.
و كذلك تعتمد علاقة المحول بالتيار الكهربائي على النسبة بين عدد لفات ملف الجهد العالي والمنخفض في المحول. فعندما يتم توصيل مصدر الجهد الكهربائي على الملف الجانبي الذي يحتوي على عدد لفات أقل، فإن المحول يزيد من الجهد الكهربائي، لكن يقلل من التيار الكهربائي. وعندما يتم توصيل الحمل على الملف الجانبي الذي يحتوي على عدد لفات أكثر، فإن المحول يقلل من الجهد الكهربائي ويزيد من التيار الكهربائي.
وبالتالي، يمكن استخدام المحول الكهربي لزيادة أو تقليل التيار الكهربائي وذلك بدون تغيير القدرة الكهربائية، وذلك من خلال تغيير عدد اللفات في المحول.
أهم وحدات قياس الكهرباء
وحدة قياس التيار الكهربائي الأمبير (Ampere):
يعتبر الأمبير وحدة قياس شدة التيار الكهربائي. تعرف الأمبير بأنه التيار الذي يسري في موصل ذي مقاومة واحدة عندما يمرر فولط واحد من الجهد الكهربائي في الموصل.
الفولت (Volt):
يعتبر الفولت هو وحدة قياس الجهد الكهربائي. تعرف الفولت بأنه الجهد الذي يحدث بين نقطتين في الدائرة الكهربائية عندما يمر فيها تيار بقوة قدرها 1 أمبير.
الواط (Watt):
وهي وحدة قياس الطاقة الكهربائية أو القدرة الكهربائية. تعرف الواط بأنه الطاقة التي ينتجها تيار كهربائي بشدة 1 أمبير عندما يمر في دائرة كهربائية بقوة جهد 1 فولت.
الأوم (Ohm):
وهي وحدة قياس المقاومة الكهربائية. تعرف الأوم بأنه المقاومة التي تحول دون مرور التيار الكهربائي بقوة 1 أمبير عند وجود جهد كهربائي بقوة 1 فولت عبر الموصل.
وهناك أيضًا الكثير من وحدات قياس شدة التيار الكهربائي الأخرى المستخدمة في قياس الكهرباء، مثل الكولومب (Coulomb) الذي يستخدم في قياس الشحنة الكهربائية، والهنري (Henry) الذي يستخدم في قياس الإندكتانس (المجال المغناطيسي الناتج عن تيار كهربائي في ملف).
جهاز قياس شد التيار الكهربائي
يعتبر جهاز قياس التيار الكهربائي هو جهاز يستخدم لقياس شدة التيار الكهربائي المار في الدائرة الكهربائية. يتم استخدام الجهاز عادة لتحديد شدة التيار في الأسلاك الكهربائية أو في مكونات الدوائر الكهربائية.
هناك العديد من أنواع أجهزة قياس التيار الكهربائي، والأكثر شيوعاً منها:
كلامب ميتر (Current Clamp):
وهو جهاز يستخدم لقياس التيار الكهربائي بدون الحاجة إلى فصل الأسلاك في الدائرة الكهربائية. يتم وضع الملقم حول السلك الكهربائي، وسوف يقيس الجهاز الناتج عن ذلك التيار الكهربائي المار في السلك.
أميتر (Ammeter):
وهو جهاز يتم توصيله مباشرة في دائرة الكهرباء، ويقوم بقياس التيار الكهربائي المار في الدائرة. يستخدم الأميتر عادة في الأدوات الكهربائية والمعدات الإلكترونية.
جهاز (Multimeter):
وهو جهاز متعدد الوظائف يستخدم لقياس الجهد والتيار والمقاومة الكهربائية، ويحتوي على شاشة للعرض وأطراف للتوصيل بالدائرة الكهربائية. يمكن استخدام المتعدد الاستخدامات لقياس التيار الكهربائي بتوصيله كأميتر في الدائرة الكهربائية.
يجب مراعاة اختيار الجهاز المناسب لإستخدامه في قياس شدة التيار الكهربي.
طريقة استخدام الأمتير في وحدة قياس التيار الكهربائي
الأميتر (Ammeter) هو جهاز يستخدم لقياس التيار الكهربائي المار في دائرة كهربائية. تعتمد نظرية عمل الأميتر على قانون أوم الذي ينص على أن التيار الكهربائي المار في دائرة كهربائية يتناسب عكسيًا مع مقاومة الدائرة.
يتكون الأميتر من ملف مغناطيسي ومقاومة داخلية صغيرة جدًا. يتم توصيل المقاومة داخل الأميتر على شكل دائرة كهربائية موازية للأجزاء التي يريد قياسها حيث يستخدم في قياس التيار الكهربائي . عندما يمر التيار الكهربائي في المقاومة الداخلية للأميتر، فإنه يسبب توليد قوة مغناطيسية في الملف المغناطيسي، وبالتالي يؤدي ذلك إلى تحريك عقرب الأميتر.
نظرية عمل الأميتر
يستخدم الاميتر في وحدة قياس التيار الكهربائي تعتمد نظرية عمل الأميتر على تأثير القوة المغناطيسية الناجمة عن التيار الكهربائي على الملف الموجود داخل الأميتر. و تعتبر يتفاعل الملف الموجود في الأميتر مع التيار الكهربائي المار في الدائرة ويولد قوة مغناطيسية تعمل على تحريك الإبرة أو المؤشر داخل الأميتر. وباستخدام القوانين الفيزيائية المناسبة، يمكن حساب شدة التيار الكهربائي المار في الدائرة من خلال القياس الذي يعرضه الأميتر.
