دروس في مفاهيم الكهرباء مهمة جدا

وحدات القياس

لكل مجال في العلوم الطبيعية والتطبيقية وحدات قياسية ثابتة دولياً عبر نظام معتمد وأسس حسابية ثابتة.
وفي مجال العلوم الفيزيائية والكيميائية وغيرهما فلقد تم اعتماد بعض الأنظمة الدولية الخاصة بوحدات قياس مفرداتها ومتغيرتها المختلفة .

ومن أبرز تلك النظم المعتمدة دولياً هو النظام العالمي للوحدات القياسية

Le System International d, Unites
والذي يختصر عادة بنظام

S.I. Units

من أمثلة هذا النظام اعتماد المتر كوحدة قياس للمسافات ، والكيلوغرام وحدة لكتلة الأجسام ، والثانية كوحدة خاصة لقياس الزمن .... الخ .
أما فيما يخص الأنظمة الإلكترونية والكهربائية فتم اعتماد بعض الوحدات من هذا النظام العالمي كوحدات قياس خاصة بها ...
أمثلة ذلك :

1- الأمبير :
Ampere
نسبة للعالم الفيزيائي الفرنسي اندريه أمبير ، والأمبير هو وحدة قياس التيار الكهربائي ، ويرمز له بالحرف A

2- الفاراد :
Farad
نسبة للعالم الإنجليزي مايكل فاراد ، والفاراد هو وحدة قياس المكثفات الكهربائية ، ويرمز له بالحرف F
إلا أن هذه الوحدة تعتبر وحدة قياس كبيرة نوعاً ما ، لذا فغالباً ما يستخدم جزء من قيمة هذه الوحدة وهي المايكروفاراد ( وسنتطرق لاحقاً إلى حساب قيم الأجزاء الصغيرة من هذه الوحدات في درس لاحق ).
----------------------------------
3- الهيرتز :
Hertz
نسبة للعالم الفيزيائي الألماني هينرتش رودلف هيرتز ، والهيرتز هو وحدة قياس تردد التيار الكهربائي ، ويرمز له بالرمز Hz

4- الأوم
Ohm
نسبة للعالم الفيزيائي الألماني جورج سيمون اوم ، والأوم هي وحدة قياس المقاومات الكهربائية ، ويرمز لها بالرمز الإغريقي Ω

5- الفولت
Volt
نسبة للعالم الفيزيائي الإيطالي كونت اليساندرو جوزيف اناستاسيو فولت ، والفولت هي وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي بين أي نقطتين في الدائرة الكهربائية ، ويرمز لها بالحرف V
ويمكن القول أنها أشهر وحدة قياس متداولة بين عامة الناس ، ففي المملكة مثلاً يتم اعتماد فرق الجهد 220 فولت أو 110 فولت للمنازل والمكاتب والمؤسسات الصغيرة .

6- الوات ( الواط )
نسبة للمهندس الاسكوتلندي جيمس وات ، والوات هي وحدة قياس القوة الكهربائية أو نسبة الأداء الكهربائي ، والوات يمكن تعريفه بأنه القوة الكهربائية لوحدة طاقة لكل ثانية من الزمن .
ويرمز للوات بالحرف W
وقد تعتبر أيضاً هذه الوحدة القياسية الأكثر شياعاً بين عامة الناس وخاصة عند شراء الأجهزة الإلكترونية والكهربائية .

الأمـبير :
هو شدة التيار الكهربائي الذي إذا مرّ في سلكين متوازيين وطويلين ، ومقطعهما صغير للغاية ، وموجودين في الفراغ ، وعلى مسافة متر واحد من بعضهما ، فإن قوة الجذب التي يبذلها أحدهما على متر واحد من الآخر تساوي ( 0.0000002 ) نيوتن

ولقد وجدت في المصادر العربية تعريفاً خاصاً للأمبير الدولي :
هو شدة التيار الثابت الذي إذا اُمر لمدة ثانية واحدة في محلول نترات الفضة لرسب ( 0.0011183 ) غرام من الفضة .


الكولوم :
إذا مرّ تيار كهربائي شدته أمبير واحد في ناقل ما لمدة ثانية واحدة تكون كمية من الكهرباء مقدارها كولوم واحد قد مرّت في ذلك الناقل .

والكولوم هي وحدة قياس الشحنة الكهربائية

الفارادي :
هو كمية الكهرباء التي بإمكانها تحرير الوزن المكافئ الجرامي لعنصر ما .


الفولت :
إذا مرّت كمية من الكهرباء مقدارها كولوم واحد بين نقطتين من دائرة كهربائية ، تاركة بين هاتين النقطتين كمية من الطاقة الكهربائية مقدارها واحد جول ، فإن فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين هي فولت واحد .

بمعنى أبسط :
الفولت الواحد هو فرق الجهد بين نقطتين عندما يحمل كولوم واحد من الكهرباء طاقة مقدارها جول واحد بين هاتين النقطتين .


القدرة الكهربائية التي وحدة قياسها ( الوات ) :
هي كمية الطاقة الكهربائية في وحدة الزمن .

تعريف أساسيات كهربائية

* الكهرباء : هي عبارة عن حركة الإلكترونات في دائرة مغلقة ، فالإلكترونات صغيرة جداً وتتحرك بسرعة عالية جداً بين الذرات ( 299,342 كيلومتراً في الثانية ، أي مساوية لسرعة الضوء تقريباً )

* فرق الجهد : هي القوة التي تدفع بها الإلكترونات الحرة من ذرة واحدة إلى أخرى في الدائرة الكهربائية ، وبازدياد الجهد الكهربائي فإن اجمالي الطاقة المنتجة يزداد ، ووحدة قياس فرق الجهد هو الفولت

* التيار الكهربائي : عبارة عن حركة الإلكترونات في الدائرة المغلقة مع وجود فرق الجهد ، ووحدة قياس التيار الكهربائي هو الأمبير ، ويرمز عادة للتيار الكهربائي بالحرف I

* المقاومة الكهربائية : عبارة عن المقاومة العكسية لحركة التيار الكهربائي ، تقاس المقاومة الكهربائية بالأوم ، ويرمز لها عادة بالحرف R