01 أولًا: التيار الكهربي وشدته
مفهوم التيار الكهربي
- التيار الكهربي: فيض من الشحنات الكهربية يسري خلال موصل.
- في الموصلات المعدنية تتحرك الإلكترونات الحرة السالبة، ولا تتراكم الشحنة عند أي نقطة من الموصل.
اتجاه التيار
- الاتجاه الاصطلاحي: من القطب الموجب إلى القطب السالب خارج المصدر في دائرة مغلقة، وهو المعتمد في القوانين.
- الاتجاه الفعلي للإلكترونات: عكس الاتجاه الاصطلاحي، أي من القطب السالب إلى الموجب خارج المصدر.
شدة التيار
- شدة التيار (I): كمية الكهربية (الشحنة) المارة خلال مقطع من الموصل في الثانية الواحدة.
\(I = \dfrac{Q}{t}\)
- Q كمية الكهربية بالكولوم (C)، وt الزمن بالثانية (s)، وI بالأمبير (A).
- الأمبير = كولوم / ثانية.
- إذا كانت الشحنة مكونة من n إلكترون: Q = n e حيث \[\begin{gathered}e = 1.6 \times 10^{-19} C\end{gathered}\].
- يقاس التيار بجهاز الأميتر الذي يوصل على التوالي في الدائرة.
✍️ أمثلة محلولة
مثال 1: يمر تيار شدته 4 A في نقطة من دائرة. احسب الشحنة المارة خلال دقيقتين. الحل:
- \[\begin{gathered}t = 2 \times 60 = 120 s\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}Q = I t = 4 \times 120 = 480 C\end{gathered}\]
مثال 2: مرت شحنة 3.2 C خلال مقطع موصل في ثانية واحدة. احسب شدة التيار وعدد الإلكترونات المارة. الحل:
- \[\begin{gathered}I = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{3.2}{1} = 3.2 A\end{gathered}\]
- \[\begin{gathered}n = \dfrac{Q}{e} = 3.2 \div (1.6 \times 10^{-19}) = 2 \times 10^{19}\end{gathered}\] إلكترون