وحدات القياس الكهربائية - Electrical Measurement Units
في اي مجال كان، لا يمكن اعطاء قيمة بدون وحدة قياس مرافقة معها، و كذلك الأمر في الكهرباء، فلابد من ارفاق وحدة قياس بجانب كل قيمة يتم اعطائها او ذكرها، سنتحدث عن أهم هذه الوحدات و أهميتها.
وحدة قياس الجهد الكهربائي ؟!
يحتاج التيار
الكهربائي إلى وجود قوة مؤثرة تجبر الإلكترونات (الشحنات) على التحرك في مسار أو
اتجاه معين عبر الموصل، ويمكن أن تكون هذه القوة إحدى مصادر الطاقة الكهربائية
مثل: البطاريات أو المولدات أو الخلايا الشمسية.
ويمكن تعريف
الجهد الكهربائي (Electrical voltage) على أنها القوة التي
تسبب في سريان التيار الكهربائي في اتجاه معين عبر الموصل.
ووحدة قياسه هي الفولت (Volt)
ويرمز له بالرمز (V)، وتُمثّل وحدة الفولت
قيمة الشغل المبذول لكلّ وحدة شحن من أجل تحريك الإلكترونات بين قطبين سالب وموجب،
وهذا يعني أنّ 1 فولت = 1 جول/ كولوم.
قانون حساب الجهد الكهربائي ؟!
الجهد الكهربائي
= المقاومة الكهربائية × التيار الكهربائي
بالرموز:
V = RI
حيث إن:
V:
الجهد الكهربائي، ويقاس بوحدة الفولت.
R:
المقاومة الكهربائي، وتقاس بوحدة الأوم.
I:
التيار الكهربائي، ويقاس بوحدة الأمبير.
وحدة قياس التيار الكهربائي ؟!
ويُعرّف التيار
الكهربائي بأنّه تدفق الشحنات الكهربائية عبر موصل كهربائي، وتكون الشحنات إمّا
إلكترونات أو بروتونات أو أيونات، ويُقاس بوحدة الأمبير، وينقسم التيار الكهربائي
إلى نوعين وهما، التيار الكهربائي المستمر الذي يتدفق باتجاه واحد، والتيار
الكهربائي المتردد والذي يتدفق باتجاهين.
وتُقاس شدّة
التيار الكهربائيّ بوحدة الأمبير (Ampere)، وهذا يعني أنّ 1 أمبير يُمثّل مرور
6.25×1018 إلكترون خلال ثانية واحدة من الزمن.
قانون حساب التيار الكهربائي ؟!
باستخدام قانون أوم:
التيار
الكهربائي = الجهد الكهربائي / المقاومة الكهربائية
I=V/R
وحدة قياس المقاومة الكهربائية ؟!
تكمن الوظيفة
الأساسية للمقاومة الكهربائية (Electrical
Resistance)
في ممانعة أو عرقلة تدفق التيار الكهربائي عبر مادة معينة، أو موصل معين، حيث
تُعرف المقاومة الكهربائية بأنها خاصية أساسية تتمتع بها المواد والعناصر المختلفة
في الدوائر الكهربائية،
وهي تُقاس بوحدة الأوم (Ω) في النظام العالمي
للوحدات، وهي تلعب دورًا حاسمًا في تشغيل مختلف الأجهزة والأنظمة الكهربائية
والإلكترونية.
عندما يتدفق
التيار الكهربائي عبر مادة موصلة معينة (مثل السلك)، يواجه مقاومة كهربائية محددة،
تعرقل أو تمانع مرور التيار الكهربائي من خلالها، مما يؤدي إلى تباطؤ تدفق
الإلكترونات المتحركة عبر هذه المادة الموصلة، حيث تؤدي هذه المقاومة الكهربائية
إلى تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية،
قانون حساب المقاومة الكهربائية ؟!
باستخدام قانون أوم، والذي يعبر عنه بالعلاقة الرياضية
الآتية:
المقاومة
الكهربائية = الجهد الكهربائي/التيار
الكهربائي
بالرموز:
R=V/I
وحدة قياس الشحنة الكهربائية ؟!
تحتوي الذرّة
على نوعين من الجسميات الأولية التي تحمل شحنات كهربائية (Electric Charge)؛ الإلكترونات سالبة
الشحنة والبروتونات موجبة الشحنة، وهما متساويتان في مقدار الشحنة، وتُقاس الشحنة
الكهربائية حسب النظام العالمي للوحدات (SI)
بوحدة الكولوم (Coulomb)،
ويُعتبر الكولوم الواحد شحنةً هائلةً جداً مقارنةً بشحنة الإلكترون والبروتون،
فالإلكترون الواحد يحمل شحنةً كهربائيةً مقدارها 1.6×10- 19 كولوم وهي مساوية لشحنة البروتون غير أنّ البروتون شحنته موجبة،
وهذا يعني أنّ 1 كولوم = 6.24×1018 إلكترون.
وحدة قياس القدرة الكهربائية ؟!
تُقاس القدرة
الكهربائية (Electrical Power)
بوحدة الواط (Watt)
حسب النظام المتري للوحدات نسبةً للمهندس الإسكوتلندي جيمس واط، وتُعبّر القدرة
الكهربائية عن معدّل استهلاك أو انتقال كمية من الطاقة في وحدة الزمن، وهذا يعني
أنّ 1 واط = 1 جول/ ثانية، وعادةً ما يتمّ الإشارة إلى سعة توليد الكهرباء في
محطات التوليد بمضاعفات قيمة الواط مثل الميجا واط (MW) والجيجا واط (GW).
قانون حساب القدرة الكهربائية؟!
القدرة الكهربائية = شدة التيار المار عبر المكون مضروبة في فرق الجهد.
V×P=I
وحدة قياس الطاقة الكهربائية؟!
الوحدة الأكثر
شيوعا لقيَاس الطاقَة الكهْربائية هي كيلوواط / ساعة (kWh). تُستخدم هذه الوحَدة
لقياس كمية الطاقة في أي نظام كهربائي ، وتمثل مقدار الطاقة المنقولة أو المستخدمة
في الدائِرة ، أو التي يستهلكها الجهاز خلال فترة زمنية معينة. كما تستخدمه شركات
المرافق لحساب فواتير الكهرباء لعملائها. تساعدنا وحدة kWh على فهم مقدار الطاقة
التي نستخدمها وكم ستكلفنا من حيث المال. كما أنه يساعدنا في مقارنة مصادر الطاقة
المختلفة وتحديد أيها سيكون أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.
قانون حساب الطاقة الكهربائية؟!
الطاقة =القدرة × الزمن
أشهر أدوات القياس؟!
1.الأميتر
الأميتر (Ammeter) هو جهاز قياس شدّة
التيار الكهربائيّ، حيث يُستخدم هذا الجهاز لقياس التيار الكهربائي المارّ في
أجزاء من الدارة الكهربائية، ويلزم تدفّق التيار الكهربائي خلال جهاز الأميتر
ليتمّ قياسه، كما يجب قياس التيّار على جميع فروع الدارة مختلفة التيار لمعرفة
مجموعه النهائيّ، ومن المهم أن يكون جهاز الأميتر ذا مقاومة منخفضة جداً لتقليل
تأثيره على التيّار الذي يتمّ قياسه، ويتمّ وصل الأميتر على التوالي حتّى لا
تتغيّر قيمة التيار المراد قراءته، فقيمة التيّار تبقى ثابتةً على الأجهزة
الموصولة على التوالي أيّ يصلها التيار نفسه.
2.الفولتميتر
الفولتميتر (Voltmeter) هو جهاز قياس فرق الجهد
الكهربائي بين نقطتين على الدارة الكهربائية، ويتمّ ربطه على التوازي مع أجزاء
الدارة المراد قياس فرق الجهد عليها، حيث إنّ قيمة الجهد الكهربائي تبقى ثابتةً في
توصيلات التوازي، ويتميّز الفولتميتر بمقاومة داخلية مرتفعة مقارنةً بالمقاومة
المتصّل عليها في الدارة
3.الأوميتر
الأوميتر (Ohmmeter) هو جهاز قياس المقاومة
الكهربائية في الدارة، ويُمكن وصل هذا الجهاز على التوالي وفي هذه الحالة فإنّ
التيار الكهربائي سينخفض مع زيادة المقاومة، كما يُمكن وصله على التوازي وفي هذه
الحالة فإنّ التيار سيزداد بازدياد المقاومة، حيث يقيس الجهاز النسبة ما بين الجهد
الكهربائي والتيّار المار في هذه المقاومة.
جدول رموز وحادت القياس الكهربائية ؟!
|
الكمية |
رمز
الكمية |
وحدة
قياس الكمية |
رمز وحدة
القياس |
|
الجهد الكهربائي |
V |
Volt فولت |
V |
|
التيار الكهربائي |
I |
Ampere أمبير |
I |
|
المقاومة |
R |
Ohm أوم |
Ω |
|
القدرة الكهربائية |
P |
Watt
واط |
W |
|
الطاقة الكهربائية |
W أو E |
Joule جول |
J |
|
الشحنة الكهربائية |
Q |
Coulomb كولوم |
C |
|
السعة |
C |
Farad فاراد |
F |
|
الحث |
L |
Henry هنري |
H |
|
التردد |
F |
Hertz هيرتز |
HZ |
|
الممانعة |
Z |
Ohm أوم |
Ω |
|
المفاعلة |
X |
Ohm أوم |
Ω |
جدول تحويل وحدات القياس الكهربائية ؟!
|
محدد وحدة القياس |
الرمز |
المضاعف |
المضروب |
|
Terra |
T |
1000000000000 |
1012 |
|
Giga |
G |
1,000,000,000 |
109 |
|
Mega |
M |
1,000,000 |
106 |
|
Kilo |
K |
1,000 |
103 |
|
Deci |
D |
1/10 |
10-1 |
|
Centi |
C |
1/100 |
10-2 |
|
Milli |
M |
1/1000 |
10-3 |
|
Micro |
µ |
1/1,000,000 |
10-6 |
|
Nano |
n |
1/1,000,000,000 |
10-9 |
|
Pico |
P |
1/1,000,000,000,000 |
10-12 |
لا تنسوا دعمنا بتعليق.. والاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي..
اذا كان لديكم أي استفسار يرجى الاتصال بنا.
شارك المقال لتعمّ الفائدة💙
تعليقات
إرسال تعليق
إذا استفدت من المقالة ادعمنا بتعليق..
إذا لم تستفِد اتصل بنا لمساعدتك..
إذا كان لديك أي سؤال أكتبه بتعليق..