مقدمة عن الكهرباء

الكهرباء هي نتيجة فصل الإلكترونات مؤقتًا عن البروتونات، مما ينشئ فرقًا في الجهد الكهربائي (أو الفولطية) بين المنطقة ذات الإلكترونات الزائدة والمنطقة ناقصة الإلكترونات. عندما تجد الإلكترونات مسارًا موصلًا للكهرباء لتتحرك فيه، يتدفق التيار الكهربائي. استخدمت التطبيقات الكهربائية الأولى طاقة التيار المستمر، حيث تكون الشحنة الكهربائية الناتجة من تدفق الإلكترون أحادية الاتجاه. يتم إنتاج التيار المستمر بواسطة البطاريات والخلايا الشمسية الفلطائية الضوئية والمولدات. يتم توليد التيار المتردد المستخدم، على سبيل المثال، في تشغيل المكاتب والورش وتدوير المحركات القياسية ثابتة السرعة بواسطة مولد التيار المتردد. ويغير التيار حجمه واتجاهه بشكل دوري بنمط جيبي سلس. يرتفع الجهد الكهربي وكذلك حجم التيار من الصفر إلى القيمة القصوى، ثم ينخفض إلى الصفر ويغير الاتجاه ويرتفع إلى القيمة القصوى في الاتجاه المعاكس ثم يصبح صفرًا مرة أخرى. وحينئذ يكمل التيار دورة واحدة T، وتقاس بالثانية، حيث يمر خلالها بجميع قيمه. التردد هو معكوس الدورة، ويشير إلى عدد الدورات المكتملة في الثانية ويقاس بالهرتز. f=1/T f = تردد (هرتز) T = زمن الدورة الواحدة (ثانية). يشار عادةً إلى حجم التيار أو الجهد الكهربي بقيمة جذر متوسط المربعات (RMS) خلال دورة واحدة. مع النمط الجيبي، تكون العلاقة بين التيار وقيمة جذر متوسط مربع الجهد هي: جذر متوسط المربعات = (قيمة الذروة) / V2.