هناك العديد من الكميات الكهربائية التي يمكن قياسها، بما في ذلك قياس كهرباء المحرك، والتي تم تحديد وحدة القياس الخاصة بها بواسطة النظام العالمي للوحدات، وفي هذا الموضوع سنتعرف على وحدة قياس كهرباء المحرك.
سنتعرف أيضًا على وحدات الكهرباء الأخرى وأنظمة القياس العالمية وأدوات قياس الكهرباء.
التجميعات الكهربائية الأساسية
هناك العديد من الكميات الكهربائية التي يمكن قياسها باستخدام وحدات مختلفة يمكن تحديدها، ومن أهمها ما يلي:
شاهد أيضاً: كيف تم اكتشاف الكهرباء في العالم
-
وحدة قياس الشحنة الكهربائية
تحتوي الذرة على نوعين من الجسيمات الأولية التي تحمل شحنة كهربائية، والمعروف في اللغة الإنجليزية باسم الشحنة الكهربائية. الإلكترون سالب الشحنة والبروتون موجب الشحنة وكلاهما له شحنة متساوية.
مقياس الشحنة الكهربائية هو الكولوم، والمعروف باللغة الإنجليزية باسم كولوم وفقًا للنظام الدولي للوحدات (SI).
يحتوي كولوم واحد على شحنة كبيرة جدًا مقارنة بشحنة الإلكترون أو البروتون، نظرًا لأن إلكترونًا واحدًا فقط يحمل شحنة كهربائية تبلغ 1.6 × 10 -19 كولوم.
إنه يساوي شحنة البروتون، والبروتون موجب الشحنة، مما يعني أن كولوم واحد = 6.24 × 10 18 إلكترونًا.
-
وحدة الكهرباء
تُقاس سعة الطاقة الكهربائية، المعروفة باللغة الإنجليزية باسم الطاقة الكهربائية، بوحدات واط، والمعروفة باللغة الإنجليزية باسم واط، وفقًا للنظام المتري للوحدات ؛ سميت على اسم المهندس الاسكتلندي جيمس وات.
تعبر الطاقة الكهربائية عن معدل استهلاك أو تحويل مقدار من الطاقة لكل وحدة زمنية، مما يعني أن الواط الواحد يساوي 1 جول / ثانية، ويشير بعض الأشخاص عادةً إلى قوة إنتاج الكهرباء في محطات توليد الطاقة من حيث مضاعفة القيمة المرتبطة بالواط، مثل ميغاواط ميغاواط وجيغاواط جيغاواط.
-
وحدة طاقة كهربائية
مفهوم الطاقة بشكل عام هو القدرة على أداء عمل معين، بينما طاقة الكهرباء هي الطاقة المخزنة في جزيء ذرة مشحونة في مجال كهربائي، ووحدة قياس الطاقة الكهربائية هي الجول، المعروفة باللغة الإنجليزية باسم جول.
لكن هذه الوحدة لم تستخدم في التطبيقات العملية، ولكن الوحدة كيلو وات ساعي تستخدم في الاختصار KWh، وهي تعبر عن عدد الكيلوواط من الكهرباء المستهلكة في ساعة واحدة من الوقت، ويعني أن كيلوواط ساعي واحد يستهلك ثلاثة ملايين. ستمائة ألف جول.
-
وحدة الجهد
الجهد الكهربي هو فرق الجهد بين جسم موجب الشحنة والجسم سالب الشحنة، مثل أقطاب البطارية.
تمثل هذه الوحدة قيمة الشغل المبذول لكل وحدة شحنة لتحريك الإلكترونات بين القطبين الموجب والسالب للجسم، مما يعني أن فولت واحد يساوي 1 جول / كولوم.
-
وحدة التيار الكهربائي
التيار الكهربائي هو عدد الإلكترونات التي تتدفق عند نقاط ثابتة على موصل في ثانية واحدة، ويشير مرور التيارات الكهربائية إلى وجود فرق جهد بين نقطتين على الموصل.
وحدة التيار الكهربائي هي الأمبير – المعروف بالإنجليزية بالأمبير – مما يعني أن الأمبير الواحد يمثل مرور 6.25 × 10 18 إلكترونًا في الثانية.
-
وحدة المقاومة الكهربائية
أثناء حركته في جسم الموصل الكهربائي، مثل السلك، يواجه الإلكترون بعض الصعوبات، وهي المقاومة الكهربائية.
وحدة المقاومة الكهربائية هي الأوم، ورمزها هو Ω، مما يعني أن أوم واحد يساوي 1 فولت / أمبير.
وتجدر الإشارة إلى أن جودة المواد التي يصنع منها “موصل” السلك الكهربائي، وكذلك طوله ومساحته المستعرضة، تؤثر على مقاومة الكهرباء.
وحدات قياس الكهرباء الأخرى
تتعدد خصائص الكهرباء على المستوى الفيزيائي يمكن دراستها وقياسها، وكميات الكهرباء كالتالي:
- يُشار إلى الكمية الكهربائية التي تمثلها السعة الكهربائية “C” في فاراد بالرمز F.
- تُعرف الكمية الكهربائية التي يمثلها التردد “F” بالهرتز بالرمز HZ.
- تُعرف الكمية الكهربائية التي يمثلها الحث الكهربائي “L” بوحدات هنري بالرمز H.
- تُعرف الكمية الكهربائية التي يمثلها التدفق المغناطيسي “Φm” في وحدات Weber باسم WB.
- تُعرف الكمية الكهربائية التي تمثلها المقاومة “p” بالأوم المتر بالرمز Ω.m.
أنظمة القياس العالمية
يوجد نظامان عالميان للوحدات وهذه الأنظمة هي:
النظام العالمي للوحدات
تم استخدام النظام الدولي للوحدات – المعروف باللغة الإنجليزية باسم النظام الدولي للوحدات، والذي يرمز إليه بالرمز SI – في العديد من التطبيقات العلمية، المشتق من الأنظمة المترية القائمة على الوحدات الأساسية المعروفة باسم المتر، الكيلوجرام، النظام الثاني، المختصر MKS .
هو بديل للنظام البريطاني للوحدات والنظام القديم من السنتيمترات والغرامات و 2. يشتمل النظام العالمي للوحدات على 7 وحدات أساسية ووحدتين تكميليتين، وجميع الوحدات الأخرى في هذا النظام مشتقة منها، والأساسية التالية الوحدات هي:
- الوحدة المادية الأساسية للطول هي المتر.
- الوحدة الفيزيائية الأساسية لقياس الكتلة هي الكيلوغرام.
- الثانية هي وحدة الحجم الفيزيائية الأساسية التي يمثلها الوقت.
- الوحدة الفيزيائية الأساسية للتيار الكهربائي هي الأمبير.
- الوحدة الفيزيائية الأساسية لدرجة الحرارة الديناميكية هي كلفن.
- الوحدة الفيزيائية الأساسية لقوة الضوء هي الشمعة.
- الوحدة الفيزيائية الأساسية لكمية المادة هي الخلد.
شاهد أيضًا: كيف يمكنني معرفة عدادات الكهرباء المسجلة باسمي؟
نظام الوحدات البريطاني
يُعرف بالنظام الإمبراطوري البريطاني، ويعرف باللغة الإنجليزية بالنظام الإمبراطوري البريطاني، وهو نظام الوحدات المستخدمة في بريطانيا العظمى منذ عام 1824 م.
حتى أنها اعتمدت على نظام العدادات الجديد في عام 1965 م، وهو نظام يعتمد على القدم والبرد في وحدات القياس الأولية.
أجهزة قياس كهربائية
يعتمد الفنيون والعاملون في المجالات الكهربائية على أجهزة وأدوات معينة تسمح لهم بالقياس، والتي تُعرف بأدوات القياس الكهربائية، حيث يعملون على اكتشاف حالة التوصيلات الكهربائية وكفاءتها وخصائصها.
تعمل هذه الأجهزة على مبدأ استخدام الحركات الميكانيكية كنتيجة للطاقة الكهرومغناطيسية والتي بدورها تحرك المؤشر المسؤول عن القراءات المختلفة لكمية الكهرباء المراد قياسها. ومن أهم هذه الأدوات ما يلي:
-
مقياس التيار الكهربائي
مقياس التيار الكهربائي هو أداة لقياس قوة تيار كهربائي يمر عبر دائرة كهربائية، ويحتاج إلى طاقة كهربائية لتمريره لبدء قياس التيار الكهربائي وإعطاء نتائج جيدة.
-
الفولتميتر
إنها أداة لقياس الفرق في الجهد الكهربائي بين نقطتين في دائرة كهربائية متصلة بالتوازي مع أجزاء من الدائرة لقياس الفرق في إمكاناتها الكهربائية.
-
الأومتر
إنها أداة تستخدم لقياس المقاومة الكهربائية في دائرة كهربائية يمكن توصيلها على التوالي، ولكن تجدر الإشارة إلى أنها ستقلل من التيار مع زيادة المقاومة.
يمكن أيضًا توصيله بالتوازي، لكن عليك أن تعرف أن زيادة المقاومة ستزيد من التيار الكهربائي.
انظر أيضا: الموقع الرسمي لشركة الكهرباء المصرية
في نهاية الموضوع وبعد التعرف على الوحدات الأساسية للكهرباء من وحدة الشحنة الكهربائية ووحدة السعة الكهربائية ووحدة الطاقة الكهربائية ووحدة الكهرباء المتحركة ووحدة التيار الكهربائي .
ووحدة قياس المقاومة الكهربائية ووحدات قياس الكهرباء الأخرى وأنظمة القياس الدولية وأجهزة القياس الكهربائية الشهيرة، ما عليك سوى مشاركة هذا الموضوع في جميع الشبكات الاجتماعية.