جریان ، مقاومت و ولتاژ هر سه مفاهیم فیزیکی هستند ، که به واسطه آن ها قادر به درک عملکرد تجهیزات و دستگاه های مختلفی هستیم . البته به واسطه آن ها و قوانین میانشان ، قادر به ساخت و تولید دستگاه ها و تجهیزات متعدد می باشیم . در این مقاله یک سری توضیحات ساده و روان را در خصوص این سه پارامتر بیان می نماییم .
بیشتر بخوانید: آشنایی با سیم پیچ ترانسفورماتور
جریان الکتریکی چیست ؟
در مبحث جریان ، مقاومت و ولتاژ ، ابتدا جریان را تعریف خواهیم کرد . باید گفت جریان الکتریکی نیز یک مفهوم در فیزیک است ، که به جابجایی بار الکتریکی در طول زمان در یک مدار الکتریکی اشاره دارد . جریان الکتریکی معمولاً با واحد آمپر ( A ) اندازه گیری می شود .
جریان الکتریکی زمانی که بارهای الکتریکی ( الکترون ها یا دسته های مثبت ) در یک مدار حرکت می کنند ، به وجود می آید ، که البته به صورت حرکت بارها در مدار الکتریکی نیز توصیف می شود .
مقدار جریان الکتریکی بستگی به نرخ جابجایی بارها دارد ، به عبارت دیگر ، تعداد بارها که در یک واحد زمان عبور می کنند . این نرخ جابجایی بارها توسط ولتاژ مشخص می شود ، که از طریق مدار عبور می کند و با استفاده از قانون اهم ( قانونی در فیزیک ) می توان آن را محاسبه کرد .
جریان الکتریکی می تواند در مدارهای DC ( جریان مستقیم ) و AC ( جریان متناوب ) وجود داشته باشد و نقش مهمی در عملکرد بسیاری از دستگاه ها و سیستم های الکتریکی دارد .
مقاومت الکتریکی چیست ؟
دومین آیتمی که در مبحث جریان ، مقاومت و ولتاژ ، آن را معرفی خواهیم کرد ، مقاومت الکتریکی است ، که نشان دهنده میزان مقاومت یا سد الکتریکی در برابر جریان الکتریکی در یک ماده یا اجزای مدار می باشد . می توان گفت مقاومت الکتریکی معمولاً با نماد Rو با واحد اهم ( Ω ) نشان داده می شود .
مقاومت الکتریکی به برخورد بارهای الکتریکی با مقاومت در مدار الکتریکی برمی گردد ، که منجر به تولید گرما و کاهش انرژی الکتریکی می شود . مقاومت الکتریکی نسبت تغییر ولتاژ به جریان الکتریکی را تعیین می کند .
باید گفت مقاومت به عامل های مختلفی بستگی دارد ، از جمله خاصیت و جنس ماده ، طول و مساحت قطعه ، و همچنین دما . این ویژگی الکتریکی باعث کنترل جریان الکتریکی در مدارها و دستگاه های الکتریکی شده است .
می توان گفت مقاومت الکتریکی با استفاده از قانون اهم قابل محاسبه می شود ، که نسبت ولتاژ به جریان را تعیین می کند . قانون اهم بیان می کند ، که ولتاژ ( V ) بین دو نقطه در یک مقاومت الکتریکی برابر با ضرب جریان ( I ) در مقاومت ( R ) است : V = I × R . در واقع مقاومت و ولتاژ دارای ارتباط با هم هستند .
مقدار مقاومت الکتریکی تاثیر مستقیم در میزان جریان الکتریکی دارد . مقاومت بالا به معنای کاهش جریان الکتریکی است ، در حالی که مقاومت کمتر باعث افزایش جریان می شود .
منظور از ولتاژ چیست ؟
در ادامه مبحث جریان ، مقاومت و ولتاژ لازم بوده ، تا ولتاژ را تعریف کنیم ، که البته بیانگر تفاوت پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی است . ولتاژ معمولاً با واحد ولت ( V ) اندازه گیری می شود .
به طور ساده ، ولتاژ نشان دهنده قدرت یا فشار الکتریکی است ، که بین دو نقطه در یک مدار وجود دارد . ولتاژ در واقع اندازه انرژی الکتریکی بوده ، که به هر کولمب بار الکتریکی اعمال می شود .
برای انتقال جریان الکتریکی در یک مدار ، نیاز به وجود تفاوت پتانسیل یا ولتاژ است . ولتاژ می تواند توسط منابع تغذیه مانند باتری ، منبع تغذیه DC یا AC و سایر منابع الکتریکی ایجاد شود .
مقدار ولتاژ می تواند مثبت ، منفی یا صفر باشد و بستگی به تفاوت پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه دارد . اختلاف ولتاژ بین دو نقطه ، جریان الکتریکی را تحریک می کند و انرژی الکتریکی را به اجزای مختلف یک مدار می فرستد .
رابطه بین جریان ، مقاومت و ولتاژ
جریان ، مقاومت و ولتاژ دارای یک رابطه ساده می باشند ، که در قوانین فیزیک فوق العاده کاربرد دارد . رابطه بین ولتاژ ( V ) ، جریان ( I ) و مقاومت ( R ) در یک مدار الکتریکی با استفاده از قانون اهم بیان می شود . قانون اهم تعیین می کند ، که ولتاژ بین دو نقطه در یک مقاومت برابر است با ضرب جریان در مقاومت :
V = I × R
این رابطه مشخص می کند ، که ولتاژ ( V ) بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی ، به مقدار جریان ( I ) که از آن عبور می کند ، و همچنین مقاومت ( R ) در مدار بستگی دارد .
– می توان گفت اگر مقاومت ثابت باشد ، افزایش ولتاژ منجر به افزایش جریان خواهد شد.
– اگر ولتاژ ثابت باشد ، افزایش مقاومت منجر به کاهش جریان می شود.
– اگر جریانات ثابت باشد ، افزایش مقاومت منجر به افزایش ولتاژ خواهد شد .
این رابطه نشان می دهد ، که چگونه تغییر در جریان ، مقاومت و ولتاژ تأثیر متقابل دارند و چگونه تغییر در یکی از این پارامترها می تواند سایر پارامترها را تحت تأثیر قرار دهد .
کلام آخر
جریان ، مقاومت و ولتاژ را همیشه در مباحث فیزیک می بینیم ، اما زندگی ما به شدت به آن ها وابسته است ، چرا که بسیاری از تجهیزات و دستگاه ها که در زندگی آن ها را بکار می بریم ، به این سه عوامل و قوانین میان آن ها استوار هستند .
در صورتی که یکی از آن ها با تغییرات نا متعارفی رو به رو شود ، بقیه نیز دستخوش تغییر می شوند و با مشکلاتی همراه خواهیم بود .
از این رو برای محافظت از آن ها نیازمند تجهیزات خاصی تحت عنوان ترانسفورماتور هستیم . این تجهیزات با کنترل مقاومت و ولتاژ به سلامت دستگاه ها کمک بسیاری می کنند و از بروز آسیب جلوگیری می نمایند . مجموعه طاها ترانس یکی از بهترین تجهیزات را به بازار ارائه کرده و در اختیارتان قرار خواهد داد .
بیشتر بخوانید: تصفیه روغن ترانسفورماتور
