ما هي الفيزياء الكهربائية؟
أنواع الكهرباء:
الكهرباء الساكنة – Static Electricity:
التيار الكهربائي – Current Electricity:
أنواع التيار الكهربائي:
التيار المستمر (DC):
التيار المتردد (AC):
دائرة التيار المستمر – Direct Current Circuit:
دائرة التيار المتردد – Alternating Current Circuit:

ما هي الفيزياء الكهربائية؟



التعريف الأساسي للكهرباء هو شكل من أشكال الطاقة التي تنتج عن تدفق الجسيمات المشحونة، نظرًا لكون الكهرباء هي تدفق الإلكترونات المتحركة، يجب أن نعرف أنّ هذا ينتج نتيجة ما يسمّى بالتيار الكهربائي. يسمح هذا التيار للأشياء بالعمل مع بعضها البعض عن طريق التدفق خلال المواد الموصلة التي تربطها. يسمّى المسار الذي تتدفق خلاله الإلكترونات بالدائرة الكهربائية. تربط الدوائر الكهربائية جميع أجهزتنا الإلكترونية ممّا يتيح لنا العيش بالطريقة التي نعيشها اليوم.



يمكن للكهرباء أن تنتقل عبر شيء ما عندما يسمح هيكلها للإلكترونات بالمرور من خلاله بسهولة. تحتوي المعادن مثل النحاس على إلكترونات حرة غير مرتبطة بإحكام بذراتها الأم. تتدفق هذه الإلكترونات بحريّة عبر بنية النحاس وهذا ما يتيح التدفق للتيار الكهربائي.



في المطاط، تكون الإلكترونات أكثر إحكامًا، لا توجد إلكترونات حرة، ونتيجةً لذلك، لا تتدفق الكهرباء حقًا عبر المطاط على الإطلاق. ويقال إنّ الموصلات التي تسمح بتدفق الكهرباء بحريّة لها موصلية مرتفعة ومقاومة منخفضة، والعوازل التي لا تسمح بتدفق الكهرباء هي عكس ذلك، فهي تتميز بموصلية منخفضة ومقاومة عالية.



أنواع الكهرباء:



هناك نوعان من الكهرباء: الكهرباء الساكنة والتيار الكهربائي. يتم إنشاء الكهرباء الساكنة عن طريق فرك جسمين أو أكثر معًا وإحداث احتكاك فيما بينهما، بينما التيار الكهربائي هي تدفق الشحنة الكهربائية عبر مجال كهربائي.



الكهرباء الساكنة – Static Electricity:



تحدث الكهرباء الساكنة عندما تتراكم الشحنات الكهربائية على سطح مادة ما. عادةً ما يحدث بسبب فرك المواد معًا. نتيجة تراكم الكهرباء الساكنة هو أنّ الأشياء قد تنجذب إلى بعضها البعض أو قد تتسبب في قفز شرارة من واحدة إلى أخرى. على سبيل المثال، فرك بالونًا على قطعة صوف وتثبيته على الحائط، قبل الفرك، مثل كل المواد، يكون للبالونات وسترة الصوف شحنة محايدة، هذا لأنّ كل منهم لديه عدد متساوي من الجسيمات موجبة الشحنة (البروتونات) والجسيمات سالبة الشحنة (الإلكترونات).



عند فرك البالون بالسترة الصوفية، تنتقل الإلكترونات من الصوف إلى المطاط بسبب الاختلافات في جاذبية المادتين للإلكترونات. يصبح البالون مشحونًا سالبًا لأنه يكتسب إلكترونات من الصوف، ويصبح الصوف مشحونًا إيجابياً لأنه يفقد الإلكترونات.



التيار الكهربائي – Current Electricity:



التيار هو معدل تدفق الإلكترونات في المادة. يتم إنتاجه عن طريق تحريك الإلكترونات ويتم قياسه بالأمبير. على عكس الكهرباء الساكنة، يجب أن تتدفق الكهرباء الحالية عبر موصل، عادةً ما يكون سلك نحاسي. التيار مع الكهرباء يشبه تماماً تيار الماء في النهر. تدفق مياه النهر من بقعة إلى أخرى، والسرعة التي يتحرك بها هي سرعة التيا . مع الكهرباء، التيار هو مقياس لكمية الطاقة المنقولة خلال فترة زمنية، تسمّى هذه الطاقة بتدفق الإلكترونات. إحدى نتائج التيار هي تسخين الموصل، عندما يتم تسخين الموقد الكهربائي، يكون ذلك بسبب تدفق التيار.



هناك مصادر مختلفة للكهرباء الحالية بما في ذلك التفاعلات الكيميائية التي تحدث في البطارية.