التيار الكهربي وقانون أوم وقانونا كيرشوف
01 أهداف الدرس
- أن يعرف الطالب شدة التيار الكهربي وكثافته، ووحدات قياس كل منهما.
- أن يطبق قانون أوم ويحسب المقاومة النوعية لمادة موصل.
- أن يحل مسائل التوصيل على التوالي والتوازي وقانوني كيرشوف.
02 شدة التيار الكهربي وكثافته
شدة التيار هي كمية الشحنة الكهربية المارة عبر مقطع من الموصل في وحدة الزمن:
I = Q ÷ t
ووحدتها الأمبير، حيث 1 أمبير = 1 كولوم لكل ثانية.
أما كثافة التيار فهي شدة التيار المار عبر وحدة المساحات من مقطع الموصل:
J = I ÷ A
ووحدتها أمبير لكل متر مربع.

03 قانون أوم والمقاومة النوعية
شدة التيار المار في موصل فلزي تتناسب طردياً مع فرق الجهد بين طرفيه عند ثبوت درجة الحرارة:
V = I × R
حيث R المقاومة ووحدتها الأوم.
والمقاومة النوعية هي مقاومة سلك طوله متر ومساحة مقطعه متر مربع:
R = ρ × L ÷ A
وتتوقف المقاومة النوعية على نوع المادة ودرجة الحرارة:
- الفلزات: تزداد المقاومة النوعية برفع درجة الحرارة.
- أشباه الموصلات: تقل المقاومة النوعية برفع درجة الحرارة.

04 توصيل المقاومات
- على التوالي: المقاومة المكافئة هي مجموع المقاومات، والتيار ثابت في جميع المقاومات، أي أن R = R1 + R2 + R3.
- على التوازي: مقلوب المقاومة المكافئة يساوي مجموع مقلوبات المقاومات، وفرق الجهد ثابت، أي أن 1 ÷ R = 1 ÷ R1 + 1 ÷ R2 + 1 ÷ R3.

05 قانونا كيرشوف
- القانون الأول (قانون حفظ الشحنة): مجموع التيارات الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي مجموع التيارات الخارجة منها.
- القانون الثاني (قانون حفظ الطاقة): المجموع الجبري لفروق الجهد في أي مسار مغلق يساوي صفراً، أي أن مجموع القوى الدافعة الكهربية يساوي مجموع الهبوط في الجهد، ومنه Σ EMF = Σ I R.

06 مثال محلول
مقاومتان 4 أوم و6 أوم موصلتان على التوازي مع بطارية قوتها الدافعة 12 فولت ومقاومتها الداخلية مهملة. احسب التيار الكلي.
الحل: المقاومة المكافئة للتوصيل على التوازي 1 ÷ R = 1 ÷ 4 + 1 ÷ 6 = 5 ÷ 12، ومنها R = 2.4 أوم، فيكون التيار الكلي I = V ÷ R = 12 ÷ 2.4 = 5 أمبير.