تبسيط الكهرباء
صالح سليم
مشترك منذ 10-1-2012
مواضيع صالح سليم
ردود صالح سليم

تبسيط الكهرباء




بسم الله الرحمن الرحيم
و الصلاة والسلام على خاتم الأنبياء و المرسلين سيدنا محمد وعلى آله و صحبه أجمعين


أقدم لإخواني هذا الدرس الأول الذي أسأله الله تعالى أن يعيننا على إكمال ما سنبدأ به
و الشكر للإخوان الأفاضل الذين شجعوني على ذلك و حباً بهذا المنتدى الكريم و في الحقيقة لم أرغب أن أبدأ أولى مواضيعي في هذا القسم بموضوع عشوائي منقول و إنما بداية منهجية مما تعلمناه
موضوع اليوم أحببت أن أضع فيه تبسيطاً عن الكهرباء و أهم مصطلحاتها و ذلك بعيداً عن التفاصيل التي ستأتي لاحقاً إن شاء الله



الكهرباء


ما هي الكهرباء ؟
إن أسهل جواب قد يخطر ببالك بأنه ذلك الشيء الذي يشغل المصابيح و المحركات و الأجهزة الكهربائية , فهي شيئ
لا يمكن أن نراه ولكننا نرى آثاره و أفعاله . و لمن يريد أن يفهم سلوك الكهرباء فإنني أقول له :


الكهرباء كالماء


يتشابهان في كل شيء إلا أن الماء يتكون من ذرات الماء أما الكهرباء فتتكون من شحنات


و أهم أركان و مصطلحات علم الكهرباء هي الموجودة في قانون أوم:
( ف = م x ش ) أو ( V = R x I )


أي التوتر و التيار و المقاومة
و لكي تفهم هذه العناصر الثلاث بشكل سريع و مبسط فإني أنصحك بتذكر ما قلته لك سابقاً عن تشابه الماء و الكهرباء , لذلك اعتبر مايلي :
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/electric/imgele/watdc.gif


الكهرباء الماء
الــتوتــر ------------------ يقابل ------------------ الضغط
الـــتـيـار ------------------ يقابل ------------------ التدفق
المقاومة ------------------ يقابل ------------------ الصمام الخانق




التيار الكهربائي ( I ): واحدة القياس ( الأمبير- Amper )


كما من قبل فإن التيار الكهربائي يقابل التدفق المائي لذلك سأعرفهما بدأً بالتدفق المائي :
التدفق المائي : هو كمية ذرات الماء التي تعبر واحدة السطوح في واحدة الزمن .
التيار الكهربائي : هو كمية الشحنات التي تعبر واحدة السطوح للناقل في واحدة الزمن .


أما أهمية التيار الكهربائي فتكمن في الأثر الحراري الذي يسببه في الأسلاك و النواقل , و سبب هذا الأثر الحراري هو وجود مقاومة داخلية للسلك تمانع مرور التيار .
http://elpaso.apogee.net/foe/graphics/bwa.gif


إن الأثر الحراري للتيار الكهربائي هام في تحديد مقاطع الأسلاك حيث كل مقطع لسلك يكون له تيار أعظمي محدد يمكن أن يتحمله هذا السلك , و إذا زاد هذا التيار عن حده الأعظمي فإن الأثر الحراري يزداد مما يؤدي إذابة العوازل و ربما السلك و بالتالي حدوث الحرائق .



التوتر الكهربائي ( V ) : واحدة القياس ( الفولت - Volt )


كما من قبل فإن التيار الكهربائي يقابل التدفق المائي لذلك سأعرفهما بدأً بالتدفق المائي :
الضغط المائي : القوة التي تسبب انتقال الماء من منطقة إلى أخرى .
التوتر الكهربائي : القوة التي تسبب انتقال الشحنات من ذرة إلى أخرى .
http://elpaso.apogee.net/foe/graphics/bbv1.gif


فكما أن الماء يحتاج لبعض الضغط ليتدفق عبر الأنابيب و أيضاً فإن التيار الكهربائي يحتاج لقوة ضغط ليتدفق في النواقل .


أما التعريف العلمي للتوتر :
التوتر بين نقطتين A و B : هو العمل اللازم لنقل الشحنة من النقطة A إلى النقطة B .


و يعتبر التوتر الكهربائي ذو خطورة كبيرة و تحديداً كلما ارتفعت قيمته و تعتبر القيمة 60 Volt هي القيمة التي يبدأ بها جسم الانسان بالشعور بالتكهرب و تختلف من شخص لآخر .
http://www.suntrek.org/images/hem-powerstation-animating.gif


بما أن التوتر العالي له آثار خطيرة فلماذا نستخدمه في شبكاتنا ؟
إن الجواب بسيط و يمكن شرحه تفصيلياً من قانون أوم و لكن سأجيب عن ذلك بشكل أبسط
لو سألتك بأني أريد نقل كمية من الماء موجودة في خزان ما إلى منطقة بعيدة فإن جوابك سيكون بوضع مضخة تقوم بإعطاء ضغط كافي يوصل الماء لهذه المنطقة .
نفس الشيء في عالم الكهرباء , فبزيادة التوتر الكهربائي نستطيع نقل القدرة الكهربائية بشكل أسهل و بكلفة أقل حيث أنه كلما زدنا التوتر الكهربائي فإننا نخفف من الضياعات التي تفقد في الأسلاك أثناء عملية النقل كما أننا نستطيع استخدام كابلات ذات مقطع أصغر و بالتالي تقل التكلفة .
كل هذه الأمور سنتحدث عنها لاحقاً في شرح قانون أوم إن شاء الله تعالى .


و الله ولي التوفيق

نشر بتاريخ 4-2-2012

جميع الحقوق محفوظة تجارة