وحدة قياس الكهرباء المحركة

الوحدات الأساسية للكهرباء

هناك العديد من المقادير الكهربائية التي يمكن قياسها بواسطة الوحدات المختلفة التي تم تحديدها ، وأهمها ما يلي:

• وحدة قياس الشحنات الكهربائية.

تحتوي الذرة على نوعين من الجسيمات الأولية التي تحمل شحنة كهربائية معروفة في اللغة الإنجليزية بالشحنة الكهربائية. الإلكترون سالب الشحنة والبروتون موجب الشحنة ولكل منهما نفس كمية الشحنة.

مقياس الشحنة الكهربائية هو كولوم ، المعروف أيضًا باسم كولوم ، وفقًا للنظام الدولي للوحدات “SI”.

يحتوي الكولوم على شحنة كبيرة جدًا مقارنة بشحنة الإلكترون أو البروتون ، حيث يحمل إلكترون واحد فقط شحنات كهربائية تقدر بـ -1.6 × 10 -19 كولوم.

إنه يساوي شحنة البروتون ، والبروتون له شحنة موجبة ، مما يعني أن كولوم واحد = 6.24 × 10 18 إلكترونًا.

• وحدة الطاقة الكهربائية

تُقاس الطاقة الكهربائية ، المعروفة باللغة الإنجليزية باسم الطاقة الكهربائية ، بوحدة واط ، والمعروفة باللغة الإنجليزية باسم Watt ، وفقًا للنظام المتري للوحدات ؛ سميت على اسم المهندس الاسكتلندي جيمس وات.

تعبر سعة الكهرباء عن معدل استهلاك أو نقل كمية من الطاقة لكل وحدة زمنية ، مما يعني أن الواط يساوي 1 جول / ثانية ، ويشير البعض عمومًا إلى قدرة توليد الكهرباء في محطات التوليد من حيث الازدواجية. القيمة المتعلقة بالواط ، مثل ميغاواط (MW) وجيغاواط (GW).

• وحدة الطاقة الكهربائية

مفهوم الطاقة بشكل عام هو القدرة على أداء عمل محدد ، أما طاقة الكهرباء فهي الطاقة المخزنة في جزء الذرة المشحون في مجال الكهرباء وحدة قياس الطاقة الكهربائية الطاقة هي الجول ، والمعروفة باللغة الإنجليزية باسم الجول.

ومع ذلك ، لم يتم استخدام هذه الوحدة في التطبيقات العملية ، وبدلاً من ذلك ، يتم استخدام وحدة الكيلووات في الساعة في الاختصار KWh ، وهي تعبر عن مقدار كيلوواط من الكهرباء المستهلكة لكل ساعة من الوقت ، وهذا يعني أن كيلو وات ساعة واحدة تستهلك ثلاثة مليون. ستمائة ألف جول.

• وحدة قياس الجهد

الجهد الكهربي هو فرق الجهد بين جسم موجب الشحنة والجسم سالب الشحنة ، مثل أقطاب البطاريات.

تمثل هذه الوحدة قيمة الشغل الذي تقوم به كل وحدة مشحونة لتحريك الإلكترونات بين القطبين الموجب والسالب للجسم ، مما يعني أن فولت واحد يساوي 1 جول / كولوم.

• وحدة قياس التيار الكهربائي

التيار الكهربائي هو مقدار الإلكترونات التي تتدفق في نقاط ثابتة للموصل خلال ثانية واحدة ، ويشير مرور التيارات الكهربائية إلى وجود فرق جهد بين نقطتي الموصل.

وحدة التيار الكهربائي هي الأمبير – المعروف في اللغة الإنجليزية باسم Ampere- ، مما يعني أن الأمبير الواحد يمثل مرور 6.25 × 10 18 إلكترونًا في الثانية.

• وحدة المقاومة الكهربائية

يواجه الإلكترون ، أثناء رحلته في جسم الموصل الكهربائي مثل السلك ، بعض الصعوبات المتمثلة في المقاومة الكهربائية ، حيث يمثل عقبة تمنع الجهد الكهربائي ، حيث أنه القوة الدافعة للنبضة المرتبطة بـ التيار الكهربائي.

وحدة قياس المقاومة الكهربائية هي أوم – المعروفة في اللغة الإنجليزية باسم أوم- ، ورمزها هو Ω ، مما يعني أن أوم واحد يساوي 1 فولت / أمبير.

وتجدر الإشارة إلى أن المقاومة الكهربائية تتأثر بنوعية المواد التي يصنع منها “الموصل” للسلك الكهربائي ، وكذلك بطولها ومساحة المقطع العرضي لها.

وحدات أخرى لقياس الكهرباء

تتعدد خصائص الكهرباء على المستوى الفيزيائي والتي يمكن دراستها وقياسها ، وكميات الكهرباء كالتالي:

• الكمية الكهربائية التي تمثلها السعة الكهربائية “C” ، بالفاراد ، والمعروفة بالرمز F.
• الكمية الكهربائية ممثلة بالتردد “F” بوحدة هيرتز والمعروفة بالرمز HZ.
• الكمية الكهربائية التي يمثلها المحاثة “L” ، في وحدة هنري ، والمعروفة بالرمز H.
• الكمية الكهربائية التي يمثلها التدفق المغناطيسي “Φm” ، بوحدات Weber ، يُشار إليها بالرمز WB.
• الكمية الكهربائية ممثلة بالمقاومة “p” ، بالأوم m ، والمعروفة باسم Ω.m.

أنظمة القياس العالمية

يوجد نظامان دوليان للوحدات ، وهذه الأنظمة هي:

النظام الدولي للوحدات

في التطبيق متعدد التخصصات ، تم استخدام النظام الدولي للوحدات ، والمعروف باللغة الإنجليزية باسم النظام الدولي للوحدات والمشار إليه بالرمز SI ، وهو مشتق من الأنظمة المترية بناءً على الوحدات الرئيسية المعروفة باسم نظام العدادات ، الكيلوجرام ، الثانية لفترة قصيرة MKS.

وهو البديل عن الأنظمة البريطانية للوحدات والسنتيمتر والجرام والنظام الثاني. يشتمل النظام الدولي للوحدات على 7 وحدات رئيسية ووحدتين إضافيتين ، وجميع الوحدات الأخرى في هذا النظام مشتقة منها. فيما يلي الوحدات الأساسية:

• وحدة الكمية الفيزيائية الأساسية التي هي الطول هي المتر.
• الوحدة الأساسية للكمية الفيزيائية للكتلة هي الكيلوغرام.
• الثانية هي وحدة الكمية المادية الأساسية للوقت.
• الوحدة الأساسية للحجم المادي للتيار الكهربائي هي الأمبير.
• وحدة الكمية الفيزيائية الأساسية لدرجة الحرارة الديناميكية هي كلفن.
• الوحدة الأساسية للكمية الفيزيائية لشدة الإضاءة هي الشمعة.
• الوحدة الفيزيائية الأساسية لكمية المادة هي الخلد.

نظام الوحدات البريطاني

يُعرف بالنظام الإمبراطوري البريطاني ، ويعرف بالإنجليزية بالنظام الإمبراطوري البريطاني ، وهو نظام الوحدات المتبع في الدولة البريطانية الكبرى منذ عام 1824 م.

بل إنه استند إلى نظام القياس الجديد في عام 1965 م ، وهو النظام الذي يعتمد على وحدات قياس القدم والبرد في وحدات القياس الأساسية الخاصة به.

أدوات القياس الكهربائية

يعتمد الفني والعامل في المجالات الكهربائية على الأجهزة والأدوات التي تسمح لهم بالقياس ، والتي تُعرف باسم أدوات القياس الكهربائية ، حيث إنها تعمل على اكتشاف حالة التوصيلات الكهربائية وكفاءتها وخصائصها.

تعمل هذه الأجهزة على مبدأ استخدام الحركات الميكانيكية الناتجة عن الطاقة الكهرومغناطيسية والتي بدورها تعمل على تحريك المؤشر المسؤول عن إعطاء مؤشرات مختلفة لكمية الكهرباء المراد قياسها ومن أهم هذه الأدوات ما يلي:

• مقياس التيار الكهربائي

مقياس التيار الكهربائي هو أداة لقياس شدة التيار الكهربائي الذي يمر في الدائرة الكهربائية ، ويحتاج إلى مرور الطاقة الكهربائية خلاله لبدء قياس التيار الكهربائي وإعطاء نتائج جيدة.

• الفولتميتر

هي أداة لقياس فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدائرة الكهربائية ، وهي متصلة بالتوازي مع أجزاء الدائرة لقياس فرق الجهد الكهربائي فيها.

• الأومتر

هي الأداة المستخدمة لقياس المقاومة الكهربائية في الدائرة الكهربائية ، والتي يمكن توصيلها على التوالي ، ولكن يجب معرفة أن هذا سيقلل من التيار الكهربائي مع زيادة المقاومة.

يمكن أيضًا توصيله بالتوازي ، لكن تجدر الإشارة إلى أن هذا سيزيد من تيار الكهرباء مع زيادة المقاومة.