قانون فرق الجهد الكهربائي

عندما نفسر الجهد الكهربائي, التيار الكهربائي و المقاومة عادة ما نستعمل مقاربة ببرميل الماء. في هذه المقاربة الشحنة الكهربائية ممثلة بكمية الماء, الجهد الكهربائي يمثل بضغط الماء و التيار الكهربائي ممثل بتيار الماء. إذن: الماء = الشحنة الكهربائية الضغط = الجهد الكهربائي التيار = التيار الكهربائي لنفترض أن برميل الماء مرتفع عن الأرض و في أسفله خرطوم. الضغط في نهاية هذا الخرطوم يمثل الجهد الكهربائي, الماء في البرميل يمثل الشحنة الكهربائية. كلما تزداد كمية المياه في البرميل كلما ترتفع الشحنة كلما يرتفع الضغط في نهاية الخرطوم. قانون الجهد الكهربائي عند نقطة. يمكن لنا أن نعتبر أن هذا البرميل عبارة عن بطارية ،حيز لتخزين الطاقة ثم إطلاقها. عندما يبدأ البرميل في الافراغ تنخفض قيمة الضغط في الخرطوم. هذا الأمر مماثل لانخفاض الجهد الكهربائي في البطارية. يمكننا أن نعتبر كمية المياه المارّة في الخرطوم كالتيار الكهربائي فكلما ارتفع الضغط كلما ارتفع التيار و العكس صحيح. يمكن لنا قياس حجم المياه المتنقلة عبر الخرطوم في فترة من الزمن كما يمكننا قياس كمية الإلكترونات المتنقلة عبر الدائرة الكهربائية. يقاس التيار الكهربائي باستعمال وحدة الأمبير أو (Amps) 1 أمبير يساوي تدفق 8^10*6.

قانون أوم

التيار الكهربائي, الجهد الكهربائي, المقاومة و قانون أوهم عندما ننطلق في اكتشاف عالم الإلكترونيات و الكهرباء, من المهم أن ندرك مفهوم التيار الكهربائي, الجهد الكهربائي و المقاومه. تمثل هذه العناصر حجر الأساس لمعالجة و استعمال الكهرباء. قد يكون من الصعب في البداية إدراك هذه المفاهيم لأننا لا يمكننا رؤيتها. فالإنسان لا يمكنه رؤية تدفق الطاقه من خلال سلك أو الجهد لبطاريه فوق الطاولة, حتى البرق رغم أنه مرئي, إلا أنه ليس تبادل الطاقه بين الغيوم و الأرض بل ردة فعل للهواء عند مرور الطاقة الكهربائيه فيه. من أجل الكشف عن تنقل هذه الطاقة الكهربائيه, يجب علينا إستعمال أدوات قياس مثل المتعدد الرقمي (Multimeter) ، راسم اشارة الذبذبات (Oscilloscope) حتى يمكننا مشاهدة ما يحدث لطاقه في نظام معين. قانون أوم. لاتخف ، هذا الدرس سوف يقدم فهم مبدئي لتيار الكهربائي, الجهد الكهربائي و المقاومه و العلاقة بينهم. جورج أوهم محتوى الدرس علاقة الشحنة الكهربائيه بالجهد الكهربائي, التيار الكهربائي و المقاومه مفهوم الجهد الكهربائي, التيار الكهربائي و المقاومه قوانين أوهم و كيفية استعمالها لفهم علم الكهرباء تجربة صغيرة لشرح هذه المفاهيم

5Amps 1V = 0. 5 Amps * 2Ω إذن قيمة التيار الكهربائي أقل من البرميل صاحب المقاومة الأكبر. بالإرتكاز على قانون أوهم يمكن لنا إستنتاج عنصر من المعادلة إذا كان لدينا العنصرين المتبقيين, سوف نثبت هذا في تجربة: في هذه التجربة نريد أن نستعمل بطارية 9V لتشغيل مصباح « LED » وهي مصابيح صغيرة و حساسة, لا يمكنها استيعاب كمية كبيرة من الكهرباء. في وثيقة الجهاز « Datasheet » نجد قيمة « current rating » أو قيمة التيار الكهربائي القصوى التي يمكن لها أن تتحمله. القطع المطلوبة جهاز الملتيميتر (multimeter) بطارية 9V مقاومة 560Ω (أو أقرب قيمة) مصباح led ملاحظة: مصابيح « led » تقدم مفهوم إنخفاض الجهد في الدائرة الكهربائية ، يعني تغيير كمية التيار الكهربائي المتنقل فيها. لكن في هذه التجربة نريد فقط أن نحمي المصباح من التيار الكهربائي المفرط و بالتالي سنهمل الخصائص الكهربائية للمصباح و سنهتم فقط بقيمة المقاومة باستعمال قانون أوهم حتى نتأكد أن التيار الكهربائي أقل من 20mAmps أو 18mAmps "القيمة الأفضل" حتى نضمن سلامة المصباح. إذا قمنا بربط البطارية مباشرة مع المصباح, يصبح لدينا حسب قانون أوهم I = V / R و بما انه ليس لدينا أية مقاومة I = 9 V/ 0 Ohm القسمة على صفر تنتج تيارا كهربائيا لانهائي ، الذي يؤدي إلى طلب الكمية القصوى من الكهرباء التي يمكن للبطارية أن توفرها و هو مايؤدي إلى احتراق المصباح, و بما أننا لا نريد هذه الكمية القصوى من الكهرباء تمر عبر المصباح سنحتاج إلى مقاومة و هكذا تصبح دائرتنا الكهربائية مثل الآتي يمكن لنا أن نستخدم قانون أوهم لحساب قيمة المقاومة اللازمة التي تعطينا قيمة التيار الكهربائي المطلوب R = V / I R = 9V/ 0.