مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
التيار الكهربائي المستمر – مفهومه واتجاهه وشدته
اهداف الدرس
- تعريف التيار الكهربائي المستمر وتمييزه عن التيار المتناوب
- معرفة اتجاه التيار الكهربائي الاصطلاحي
- حساب شدة التيار الكهربائي باستخدام العلاقة الرياضية
- استعمال جهاز الأمبيرمتر لقياس شدة التيار
تعريف التيار الكهربائي المستمر
التيار الكهربائي المستمر هو تيار كهربائي تتدفق فيه الشحنات الكهربائية في اتجاه واحد ثابت ولا تتغير قيمته مع الزمن. يرمز له بالرمز DC (Direct Current).
مصادره الرئيسية: البطاريات، المراكم (البطاريات القابلة للشحن)، الألواح الشمسية، والمولدات الكهربائية ذات التيار المستمر.
اتجاه التيار الكهربائي
يوجد مفهومان لاتجاه التيار الكهربائي:
| النوع | اتجاه السير | الشرح |
|---|---|---|
| الاتجاه الاصطلاحي | من القطب (+) إلى القطب (-) | اتفاق عالمي على أن التيار يسري من الموجب إلى السالب |
| الاتجاه الحقيقي | من القطب (-) إلى القطب (+) | حركة الإلكترونات الفعلية في الناقل (عكس الاتجاه الاصطلاحي) |
ملاحظة مهمة: في المنهاج الدراسي نعتمد الاتجاه الاصطلاحي للتيار الكهربائي (من الموجب إلى السالب) في تمثيل الدارات الكهربائية.
شدة التيار الكهربائي
شدة التيار الكهربائي هي كمية الشحنات الكهربائية التي تعبر مقطعا معينا من الناقل في الثانية الواحدة.
العلاقة الرياضية:
| الرمز | الكمية | وحدة القياس |
|---|---|---|
| I | شدة التيار الكهربائي | الأمبير (A) |
| Q | كمية الشحنة الكهربائية | الكولوم (C) |
| t | الزمن | الثانية (s) |
قياس شدة التيار الكهربائي
يقاس التيار الكهربائي بواسطة جهاز يسمى الأمبيرمتر (Ampèremètre).
قواعد استعمال الأمبيرمتر:
- التوصيل على التسلسل: يوصل الأمبيرمتر على التسلسل (on série) مع الجزء المراد قياس شدته
- احترام القطبية: يوصل الطرف الموجب للأمبيرمتر مع القطب الموجب للمولد، والطرف السالب مع القطب السالب
- اختيار المدخل المناسب: اختيار المدخل (calibre) المناسب لشدة التيار المراد قياسها
- بدء القياس بأكبر مدخل ثم الانتقال إلى المدخل المناسب للحصول على قراءة دقيقة
تمثيل التيار الكهربائي في الدارة
في الدارة الكهربائية البسيطة، يسري التيار الكهربائي انطلاقا من المولد (البطارية) مارا بأقطابها الموجبة نحو المستخدمات (المصباح، المقاومة…) ثم يعود إلى القطب السالب للمولد.
عناصر الدارة الكهربائية البسيطة:
- المولد: يزود الدارة بالطاقة الكهربائية (بطارية، مولد)
- النواقل: أسلاك كهربائية تسمح بمرور التيار
- المستخدمات: أجهزة تستهلك الطاقة الكهربائية (مصباح، مقاومة، محرك)
- قاطع التيار: يسمح بفتح وغلق الدارة الكهربائية
تمارين محلولة
التمرين 1: تمر شحنة كهربائية مقدارها 30 كولوم في مقطع ناقل خلال 10 ثوان. احسب شدة التيار المار في الناقل.
الحل:
I = Q / t = 30 C / 10 s = 3 A
إذن شدة التيار المار في الناقل هي 3 أمبير.
التمرين 2: يمر تيار كهربائي شدته 0.5 A في مصباح كهربائي. ما كمية الشحنة التي تعبر المصباح خلال 5 دقائق؟
الحل:
t = 5 min = 5 × 60 = 300 s
Q = I × t = 0.5 A × 300 s = 150 C
إذن كمية الشحنة التي تعبر المصباح هي 150 كولوم.
الخلاصة
| المفهوم | البيان |
|---|---|
| التيار المستمر | تيار يسري في اتجاه واحد وبقيمة ثابتة |
| الاتجاه الاصطلاحي | من القطب الموجب (+) إلى القطب السالب (-) |
| شدة التيار | كمية الشحنة المارة في الثانية (I = Q / t) |
| وحدة القياس | الأمبير (A) |
| جهاز القياس | الأمبيرمتر (يوصل على التسلسل) |
دروس مشابهة
- الربط على التسلسل والربط على التوازي في الدارات الكهربائية – العلوم الفيزيائية – السنة الثالثة متوسط
- المقاومة الكهربائية وقانون أوم – تمارين محلولة وتطبيقات – العلوم الفيزيائية – السنة الثالثة متوسط
- التركيب الكهربائي المنزلي – الأجهزة الكهربائية وقواعد الأمن والسلامة – العلوم الفيزيائية – السنة الثالثة متوسط
