كيف يسري التيار الكهربائي؟

كيف يسري التيار الكهربائي؟

يسري التيار الكهربائي من خلال تدفق الإلكترونات عبر موصل كهربائي مثل السلك، وبسبب احتواء الذرات في المواد الموصلة على الكثير من الإلكترونات الحرة والتي تتحرك من ذرة إلى ذرة بشكل عشوائي فإنه من السهل شحنها وتحريكها عند تعريضها لمصدر فرق جهد كهربائي، والذي يقوم بتحريكها بنفس اتجاهه، وعلى الرغم من انتقال التيار بسرعة الضوء تقريبًا داخل السلك إلا أن الإلكترونات تسير بشكل أبطأ، ويعود السبب في ذلك إلى أن الإلكترونات لا تحتاج إلى الحركة لمسافات طويلة لنقل الطاقة إلى بعضها البعض إذ إنها تكون قريبة من بعضها البعض،^[١] ويتدفق التيار الكهربائي في السلك عبر الدائرة الخارجية من الطرف السالب إلى الطرف الموجب، أما في البطارية فيكون تدفق التيار من الطرف الموجب إلى الطرف السالب.^[٢]

أنواع التيار الكهربائي

ينقسم التيار الكهربائي بالاعتماد على كيفية تدفقه إلى قسمين رئيسين، وهما:^[٣]

• التيار الثابت أو المستمر: وهو التيار المتدفق في اتجاه واحد فقط، ويتميز هذا التيار بسهولة تخزينه ويعود السبب في ذلك إلى استخدام جميع أنواع البطاريات تقريبًا لهذا النوع من التيار، كما أن الإلكترونيات، والهواتف، والأقمار الصناعية، وأجهزة الحاسوب؛ تستخدم أيضًا التيار المستمر.
• التيار المتناوب: وهو التيار ذو الاتجاه المتغير، ويحظى بشكل موجة جيبية ظاهرة في رسمه البياني، وذلك يعني بأنه تيار متدفق ذهابًا وإيابًا وتكون معظم ترددات الأجهزة المنزلية غالبًا 50 هيرتز، مما يعني أن التيار يتغير 50 مرة في الثانية الواحدة.

التيار الكهربائي في الغازات والسوائل

يتكون التيار الكهربائي في الغازات والسوائل من خلال تدفق الأيونات السالبة بشكل معاكس للأيونات الموجبة المتدفقة في اتجاه واحد، ولتحديد التأثير الكلي للتيار؛ يتم تحديد اتجاهه بنفس اتجاه الأيونات الحاملة للإشارة الموجبة، ومن الجدير بالذكر بأن التيار ذو الشحنة السالبة يمتلك مقدارًا مساويًا للذي يمتلكه التيار ذو الشحنة الموجبة، ويوجد أيضًا تيارات من أنواع أخرى، وتتضمن حزم البروتونات، والبوزيترونات، والبيونات، والميونات؛ المشحونة في مسرعات الجسيمات.^[٤]

الوحدات والرموز الخاصة بالتيار الكهربائي

وحدة القياس العالمية للتيار الكهربائي هي الأمبير، وتعرف أيضًا بالكولوم/ ثانية، والتيار عبارة عن كمية قياسية، وهذا يعني أنه يمتلك نفس القيمة بغض النظر عن اتجاه التدفق، والرمز الخاص بالتيار والمتعارف عليه منذ القدم هو (I)، وهو مأخوذ من جملة فرنسية تعني شدة التيار، وقد استخدم هذا الرمز في صياغة قانون أمبير عام 1820م.^[٥]

قوانين حساب التيار الكهربائي

يمكن حساب التيار الكهربائي عن طريق استخدام أحد القانونين الآتيين:^[٢]

1. التيار (I) = الشحنة (Q) / الزمن (t)
2. التيار (I) = الجهد (V) / المقاومة (R)