قانون كيرشوف للتيار

كتابة - آخر تحديث: ٠٩:٣٠ ، ٩ يوليو ٢٠١٨
قانون كيرشوف للتيار

التَّيار الكهربائيّ

يعبّر مفهوم التيّار الكهربائيّ عن السيل المُتتابع من الشحنات الكهربائيّة السّالبة التي تتحرّك باتّجاهٍ منتظمٍ ومعيّنٍ، ويتمّ نقلها من المُولّد إلى الجهاز الكهربائيّ المراد تشغيله، كالغسّالة، والمكواة، والتلفاز، وغيرها من الأجهزة التي تستخدم التيّار الكهربائيّ كي تعمل، ويتميّز التيّار الكهربائيّ بأنّه قادر على حمل طاقةٍ تستطيع بذل شغلٍ، وتُسمّى هذه الطّاقة بالطّاقة الكهربائيّة، وهي إحدى أنواع الطّاقة. تختلف المواد في قابليتها لنقل التيّار الكهربائيّ، فمنها ما يقبل مرور التيّار الكهربائيّ عبره وتُسمّى مادّة ناقلة (أي تسمح بمرور الشحنات الكهربائية عبرها) ومنها أسلاك النّحاس، والألومنيوم، والحديد، وبعض المواد الأخرى لا تسمح للتيّار الكهربائي بالمرور عبرها وتُسمّى المواد العازلة (أي المواد التي لا تقبل مرور الشحنات الكهربائيّة عبرها) كقضيب الغرافيت.[١]


قوانين كيرشوف للتيّار

ترجع تسميّة قوانين كيرشوف بهذا الاسم نسبةً إلى العالم الألمانيّ كيرشوف الذي اكتشفها، ويقسّم قانون كيرشوف الرئيسيّ إلى قانونين للتمكّن من حلّ مسائل الدوائر الكهربائيّة المعقّدة، والتي لا يمكن حلّها باستخدام القوانين الرئيسيّة:[٢]

  • القانون الأول: هو قانون التيّار الذي يعمل بناءً على قانون "حفظ الشحنة"، وينصّ القانون على: عند أي نقطة في الدّارة الكهربائيّة يكون مجموع جميع التيّارات مساوياً للصفر، مع الأخذ بعين الاعتبار اتّجاه حركة التيّار وإذا كان داخل إلى هذه النقطة أم خارج منها: فإذا كان التيّار داخلاً في النقطة يعتبر سالباً، أمّا إذا كان خارجاً من النقطة يعتبر موجباً.
  • القانون الثاني: يعمل هذا القانون بناءٍ على قانون "حفظ الطّاقة"، وينصّ على أنّه في المسار المغلق، أي الابتداء من نقطة والعودة إليها فإنّ مجموع فرق الجهد مساوياً للصفر، سواء كان الجهد على المقاومة باستخدام قانون أوم، أو قانون القوّة الدافعة الكهربائيّة، ومع الانتباه للاتّجاه الذي يتحرّك به التيار.


شدّة التَّيار الكهربائيّ

إنّ التيار الكهربائيّ هو عبارة عن مقدارِ أو عددِ الإلكترونات سالبة الشحنة، والتي تنتقل عبر ناقلٍ معدنيٍّ خلال فترةٍ زمنيّةٍ محدّدةٍ، وتُحسب بوحدةِ الشُّحنةِ الأساسيّة (القيمة المُطلقة لشحنة الإلكترون)، لكنْ بما أنّ هذه الوحدة صغيرةٌ جدًّا؛ قرّر علماءُ الفيزياء استخدام وحدةٍ أكبر، أُطلق عليها اسم "الكولوم"؛ بحيث يساوي الكولوم الواحد حوالي (6× 10^18) شحنة أساسية، وهي الوحدة المُعتمدة في النِّظام العالميّ للوحدات. إنّ شدّة التَّيار الكهربائيّ، هي كميّةُ الكهرباءِ التي يبلغُ مقدارها (ش) كولوم، المتحرّكة عبر ناقلٍ معدنيٍّ خلال فترةٍ زمنيّةٍ محدّدة (ز) ثانية وبمعدّلٍ ثابتٍ، ويرمز للتيّار بالرّمز(ت)، ويُقاس بوحدة الأمبير والذي يساوي 1 كولوم/ ثانية. ت= ش/ ز.[٣]


المراجع

  1. "What Is Electric Current?", www.livescience.com, Retrieved 27-6-2018. Edited.
  2. "Kirchhoff's laws", www.khanacademy.org, Retrieved 27-6-2018. Edited.
  3. "Electric Current", www.hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Retrieved 27-6-2018. Edited.