السؤال عن ماهية قوة الكهرباءالحالي ، ليس الأسهل. لكي أكون دقيقًا تمامًا ، إنه صعب للغاية. لكن هذا هو أحد المفاهيم الأساسية لكل من الفيزياء والتخصصات العلمية الأخرى المتعلقة بالكهرباء. في الحياة اليومية ، غالبًا ما يتعين علينا استخدام هذا المفهوم.
دون الخوض في شرح مفصل لماالتيار الكهربائي وما هي طبيعته ، لفهم العمليات المرتبطة به ، نستخدم التشبيه مع تيار. تتدفق المياه من أعلى النهر. بالنسبة للتيار الكهربائي ، يكون الوضع متماثلًا تقريبًا ؛ فهو يتدفق من نقطة ذات إمكانية عالية إلى نقطة ذات إمكانية منخفضة. يُطلق على حجم الفرق المحتمل الجهد ، ويُشار إليه بالحرف U ، ويتم قياسه بوحدات تسمى volts.
دعنا نعود إلى الدفق مرة أخرى. عندما يتدفق الماء من ارتفاع إلى أرض منخفضة ، يتم نقل كمية معينة منه من مكان إلى آخر. عندما يتدفق التيار ، يحدث نفس الشيء تقريبًا: يتم نقل كمية معينة من الكهرباء من مكان إلى آخر. لقياس هذه العملية ، هناك مصطلح القوة الحالية، يتم تعريفه على أنه كمية الكهرباء ،مرت لكل وحدة زمنية من خلال المقطع العرضي للموصل. عن طريق القياس مع التيار ، يعني هذا مقدار المياه التي مرت عبر المنطقة المحددة لكل وحدة زمنية. يشار إلى القوة الحالية بالرمز I ، لقياسها توجد وحدة خاصة - الأمبير.
يعمل هذان المفهومان - الجهد الكهربائي وقوة التيار - على أنهما الخصائص الرئيسية للتيار الكهربائي.
الماء المتدفق من أعلى إلى أسفل يحمل معهطاقة معينة. فالسقوط ، على سبيل المثال ، على ريش التوربين ، سيؤدي إلى دوران الأخير وأداء عمل معين. بالطريقة نفسها ، يمكن للتيار الكهربائي أن يقوم بعمل. هذا العمل المنجز في ثانية واحدة هو قوة التيار الكهربائي. من المعتاد الإشارة إليه بالحرف P ، ويتم قياسه بالواط.
عمل الماء عند سقوطهيتحدد بمقدار سقوطه على ريش التوربين والارتفاع الذي يسقط منه. كلما زاد الماء وكلما زاد الارتفاع الذي يسقط منه ، زاد العمل المنجز. وبالمثل ، كلما زاد الجهد (الفرق في ارتفاع الماء) والأمبير (أي كمية الماء) ، زاد العمل المنجز ، وبالتالي قوة التيار الكهربائي.
إذا حاولت إضفاء الطابع الرسمي على هذا المفهوم ، فيمكن التعبير عن كل شيء بصيغة بسيطة:
P = I * U ،
حيث: P هي قوة التيار الكهربائي بالواط ؛
أنا - القوة الحالية ، بالأمبير ؛
U - الجهد ، بالفولت.
هذه هي الصيغة الأساسية التي يمكنك من خلالها تحديد قوة التيار الكهربائي.
ومع ذلك ، فإن التيار الكهربائي لا يتدفق في مكان ماالظروف المجردة ، ولكن في الدوائر الحقيقية ، التي لها خصائصها الخاصة. على وجه الخصوص ، الموصل لديه مقاومة ، والجهد U والتيار I متصلان ببعضهما البعض في دائرة حيث يتدفق التيار المباشر عبر المقاومة وفقًا لقانون أوم. لذلك يمكن التعبير عن الطاقة في دائرة التيار المستمر ، إذا لزم الأمر ، من حيث المقاومة ، أو يمكن أخذ خصائص الدائرة في الاعتبار في التعبير عن الطاقة من حيث التيار والجهد المرتبطين بقانون أوم.
يرجع ذلك إلى حقيقة أن السلسلة لهاالمقاومة ، لا يتم استخدام كل الطاقة للقيام بعمل مفيد. يتم فقد جزء منه عند المرور عبر السلسلة. لذلك ، فإن الطاقة الواردة ، أي يجب أن تكون قوة مصدر الطاقة أكبر من الطاقة المطلوبة لأداء عمل معين. يجب تحقيق توازن الطاقة المزعوم - يجب أن تكون الطاقة التي يوفرها المصدر مساوية لقوة الحمل المستهلك والطاقة المفقودة في موصل التيار الكهربائي.
شيء من هذا القبيل يمكنك الحصول على فكرة عامة عن ماهية قوة التيار الكهربائي ، وكيف يتم تحديده ، وما يعتمد عليه.
