الفرق الرئيسي - أمبير مقابل كولوم
Ampere و Coulomb هما وحدتا قياس تستخدمان لقياس التيار. يقاس التيار في الموصل بالأمبير ، بينما يقيس كولوم مقدار الشحنة. الأمبير الواحد يساوي تدفق كولوم واحد من شحنة في الثانية. على عكس الكولوم ، الذي يقيس مقدار الشحن ، يقيس الأمبير مدى سرعة تحرك كمية الشحنة. هذا هو الفرق الرئيسي بين أمبير وكولومب.
يحدث تيار كهربائي داخل الموصل عندما تتحرك حاملات الشحنة داخل الموصل تحت تأثير فرق الجهد.مثال شائع جدًا لكيفية حدوث التيار هو تدفق الماء عبر الأنبوب. إذا تم وضع الأنبوب أفقيًا ، فلن يكون هناك تدفق بداخله ؛ إذا كان مائلاً قليلاً على الأقل ، فسيحدث فرقًا محتملاً بين الطرفين وسيبدأ الماء في التدفق عبر الأنبوب. كلما زاد المنحدر ، زاد فرق الجهد ، وبالتالي زادت كمية المياه المتدفقة في الثانية. وبالمثل ، إذا كان فرق الجهد بين طرفي السلك أعلى ، فإن كمية الشحنة التي تتدفق عبرها ستكون أعلى ، مما يؤدي إلى ارتفاع التيار.
ما هو أمبير؟
تم تسمية وحدة قياس التيار ، أمبير ، على اسم عالم الرياضيات والفيزيائي الفرنسي أندريه ماري أمبير الذي يعتبر أب الديناميكا الكهربائية. يُطلق على الأمبيرات أيضًا اسم أمبير باختصار.
ينص قانون قوة الأمبير على أن سلكين كهربائيين متوازيين يحملان تيارًا يفرضان قوة على بعضهما البعض. تحدد الأنظمة الدولية للوحدات (SI) أمبير واحد بناءً على قانون قوة الأمبير هذا ؛ "الأمبير هو ذلك التيار الثابت الذي ، إذا تم الحفاظ عليه في موصلين متوازيين مستقيمين بطول لانهائي ، بمقطع عرضي دائري مهمل ، ووضعه على مسافة متر واحد في الفراغ ، سينتج بين هذه الموصلات قوة تساوي 2 × 10 نيوتن لكل متر من الطول ".
الشكل 01: تعريف النظام الدولي للوحدات الأمبير
وفقًا لقانون أوم ، يرتبط التيار بالجهد على النحو التالي:
V=أنا x R
R هي مقاومة الموصل الحامل الحالي. تتعلق الطاقة P التي يستهلكها الحمل بالتدفق الحالي من خلاله والجهد الموفر وفقًا لـ:
P=V x I
يمكن استخدام هذا لفهم كمية الأمبير. ضع في اعتبارك مكواة كهربائية ذات تصنيف 1000 واط ، وهي متصلة بخط طاقة 230 فولت. يمكن حساب مقدار التيار الذي تستهلكه للتسخين على النحو التالي:
P=السادس
1000 واط=230 فولت × أنا
أنا=1000/230
أنا=4.37 A
بالمقارنة مع ذلك ، في اللحام بالقوس الكهربائي ، يتم استخدام شعاع تيار يبلغ حوالي 1000 أمبير لصهر قضيب حديدي. إذا تم اعتبار صاعقة البرق ، فإن التيار الذي يتم توصيله بواسطة وميض البرق المتوسط يبلغ حوالي 10000 أمبير. ولكن ، تم أيضًا قياس وميض البرق بقدرة 100000 أمبير.
يتم قياس التيار باستخدام مقياس التيار الكهربائي. Ammeter يعمل بتقنيات مختلفة. في مقياس التيار الكهربائي للملف المتحرك ، يتم تزويد الملف المُركب على طول قطر الملف بالتيار المقاس. يتم وضع الملف بين قطبين مغناطيسيين ؛ N و S. وفقًا لقاعدة اليد اليسرى لـ Flemming ، يتم تحفيز القوة على الموصل الحامل الحالي الذي يتم وضعه في المجال المغناطيسي. لذلك ، فإن القوة الموجودة على الملف المركب تقوم بتدوير الملف حول قطره. يتناسب مقدار الانحراف هنا مع التيار عبر الملف ؛ وبالتالي ، يمكن أخذ القياس. ومع ذلك ، فإن هذا النهج يتطلب كسر الموصل ووضع مقياس التيار الكهربائي في المنتصف.نظرًا لأنه لا يمكن القيام بذلك في نظام التشغيل ، يتم استخدام طريقة مغناطيسية في عدادات المشبك لقياس كل من تيارات التيار المتردد والتيار المستمر دون اتصال مادي مع الموصل.
الشكل 02: مقياس التيار من نوع الملف المتحرك
ما هو كولوم؟
وحدة SI Coulomb ، والتي تُستخدم لقياس الشحنات الكهربائية ، تمت تسميتها على اسم الفيزيائي تشارلز أوغستين دي كولوم الذي قدم قانون كولوم. ينص قانون كولوم على أنه عندما يتم وضع شحنتين q1و q2على مسافة r ، تعمل القوة على كل شحنة وفقًا لما يلي:
F=(keq1q2) / r
هنا ، keهو ثابت كولوم. A Coulomb (C) يساوي شحنة ما يقرب من 6.241509 × 1018عدد الإلكترونات أو البروتونات. وبالتالي ، يمكن حساب شحنة إلكترون واحد على أنها 1.602177 × 10−19C. يتم قياس الشحنة الكهربائية الساكنة باستخدام مقياس كهربائي. كما في المثال السابق للحديد الكهربائي ، يمكن حساب كمية الشحنة التي تمر في الحديد في ثانية واحدة على النحو التالي:
أنا=Q / t
Q=4.37 A × 1 s
Q=4.37 C
أثناء وميض البرق ، يمكن أن يمرر حوالي 15 كولوم من الشحن تيارًا قدره 30 ألف أمبير إلى الأرض من سحابة في جزء من الثانية. ومع ذلك ، يمكن أن تحتوي السحابة الرعدية على مئات كولوم من الشحنات أثناء البرق.
يتم قياس الشحنة أيضًا بالساعات أمبير (Ah=A x h) في البطاريات. بطارية الهاتف المحمول النموذجية 1500 مللي أمبير (نظريًا) تحمل 1.5 أمبير × 3600 ثانية=5400 درجة مئوية من الشحن ، ولإدراك الشحن ، يتم التعبير عنها حيث يمكن للبطارية توفير تيار 1500 مللي أمبير في غضون ساعة.
ما الفرق بين أمبير و كولوم؟
أمبير مقابل كولوم |
|
| أمبير هي وحدة SI لقياس التيار الكهربائي. تسمى شحنة الوحدة التي تمر نقطة خلال ثانية واحدة أمبير واحد. | كولوم هي وحدة النظام الدولي لقياس الشحنة الكهربائية. واحد كولوم يساوي الشحنة التي يحملها 6.241509 × 1018بروتونات أو إلكترونات. |
| القياس | |
| مقياس التيار الكهربائي يستخدم لقياس التيار | يتم قياس الشحنة باستخدام أجهزة قياس الكهرباء. |
| التعريف | |
| يتم تعريف التيار بواسطة SI مع قانون القوة Ampere ، مع الأخذ في الاعتبار القوة المؤثرة على الموصلات الحاملة الحالية. | تم تعريف Coulomb رسميًا على أنه Ampere-second والذي يربط الشحنة بالتيار. |
الصيف - أمبير مقابل كولوم
أمبير يستخدم لقياس تدفق الشحنات الكهربائية ، على عكس كولوم الذي يستخدم لقياس الشحنة الكهربائية الساكنة. على الرغم من أن Ampere مرتبط بـ Coulomb بحكم التعريف ، يتم تعريف Ampere بدون استخدام الشحنة ، ولكن باستخدام قوة تعمل على موصل يحمل تيارًا. هذا هو الفرق بين أمبير وكولومب.
