تعريف التيار الكهربائي

التيار الكهربائي

التيار الكهربائي هو تدفق الشحنة الكهربائيّة في الدوائر الكهربائيّة، وفي كثير من الأحيان يتم هذا عن طريق تحريك الإلكترونات في الأسلاك، ويمكن أيضا أن تحملها الأيونات، أو من قِبل كلٍ من الأيونات والإلكترونات كما هو الحال في البلازما.

وحدة التيار الكهربائي

وحدة “SI” لقياس التيار الكهربائي هو أمبير، والذي هو تدفق الشحنة الكهربائيّة عبر سطح بمعدل واحد كولوم في الثانية الواحدة، ويتم قياس التيار الكهربائي باستخدام جهاز يُسمّى مقياس التيار الكهربائي.

حاملات الشحنة الكهربائية

التيارات الكهربائية تسبّب انبعاث الفوتونات، ممّا يخلق الضوء في المصابيح المتوهّجة، كما أنها تخلق مجالات مغناطيسيّة، والتي تُستخدم في المحرّكات واللفائف والمولّدات الكهربائيّة، وتُسمّى الجزيئات التي تحمل الشحنة في التيار الكهربائي بحاملات الشحنة في المعادن، بحيث إنّ واحداً أو أكثر من الإلكترونات من كل ذرة تكون على مسافة كبيرة من الذرة، ويمكن أن تتحرك بحرية داخل المعدن، وهذه الإلكترونات ذات التوصيل هي حاملات الشحنة في الموصلات المعدنيّة وهي التي تعبّر عن مقياس التيار الكهربائيّ.

تكون النوى الذرية مشحونة بشكل إيجابي وفي وضع ثابت في المعادن التي تشكل الأسلاك والموصلات الأخرى في معظم الدوائر الكهربائية، وتكون الإلكترونات حرة في التحرك وتحمل الشحنة من مكان إلى آخر، وفي المواد الأخرى، ولا سيما أشباه الموصلات، يمكن لحاملات الشحنة أن تكون إيجابية أو سلبية، وقد تكون حاملات الشحنة إيجابيّة أو سلبيّة في الوقت نفسه، كما يحدث في الخلية الكهروكيميائية.

كما أنّ انسياب الشحنات الموجبة يعطي التيار الكهربائي نفسه، كما هو الحال مع الشحنات السالبة في الاتجاه المعاكس، وله التأثير نفسه في الدائرة الكهربائيّة، وله تدفق متساوٍ، ولسبب أنه يمكن للتيار أن يتدفق بشحنات إيجابية أو سلبية أو كليهما، تكون هناك حاجة إلى الاصطلاح على اتفاقية لاتجاه التيار الذي هو مستقل عن نوع الشحنة التي يحملها، ويُعرف اتجاه التيار التقليدي بأنّه اتجاه تدفق الشحنات الموجبة، ونتيجة لهذا تكون الإلكترونات التي هي حاملات الشحنة في الأسلاك المعدنيّة، ومعظم أجزاء أخرى من الدوائر الكهربائية متدفقة في الاتجاه المعاكس لتدفق التيار التقليدي في الدائرة الكهربائية.

قانون أوم

وينصّ قانون أوم على أنّ التيار المار خلال موصل ما بين نقطتين يتناسب طرديّاً مع فرق الجهد عبر النقطتين، مع إدخال ثابت التناسب، وقيمة المقاومة، ويتم الوصول إلى واحدة من المعادلات الرياضيّة المعتادة التي تصف هذه العلاقة:
I= V / R

حيث I هو التيار من خلال موصل في وحدات أمبير، V هو فرق الجهد قياس عبر موصل بوحدات فولت، وR هي المقاومة للموصل في وحدات من أوم، وبشكل أكثر تحديداً ينص قانون أوم على أنّ R في هذه العلاقة هو ثابت ومستقل للتيار.