آموزش های پایه ای برق

تفاوت بین جریان الکتریکی و بار الکتریکی

تفاوت بین جریان الکتریکی و بار الکتریکی

بار و جریان الکتریکی کمیت‌های مرتبط به هم هستند، ولی از هم متفاوت هستند. تفاوت اصلی بین جریان و بار عبارتست از:

  • جریان: نسبت جاری شدن بارهاست (معمولاً الکترون). جریان (I) کمیت فیزیکی اندازه‌گیری شده بر حسب آمپر (َ( hsj.
  • بار: کمبود یا اضافه بودن الکترون‌ها بر روی یک سطح است. بار (Q) ویژگیِ فیزیکیِ ماده است که بر اساس کولن (C) اندازه‌گیری می‌شود.

 

تفاوت بین بار و جریان

بار الکتریکی چیست؟

کمبود یا اضافه بودن الکترون‌ها بر روی یک ماده بار الکتریکی نامیده می‌شود. فرمول بار به این صورت است:

Q=It

Q=en

که در آن:

  • Q = بار بر حسب کولن
  • I = جریان بر حسب آمپر
  • t= زمان بر حسب ثانیه
  • e = تعداد الکترون‌ها یا پروتون‌ها
  • n = بار یک الکترون یا پروتون

بار الکتریکی چیست

نماد نشانگر بار Q بوده و واحد اندازه‌گیریِ آن کولن است که بر حسب C بیان می‌شود، که در آن یک کولن برابر است با ۶٫۲۴ x 1018  الکترون = ۱C = یک کولن

یا

یک کولن برابر است با یک آمپر جریان در هر ثانیه، یعنی تعداد باری که می‌توان توسط یک آمپر جریان از یک نقطه به نقطه دیگر در یک ثانیه عبور کند.

یا

یک کولن مقدار بار موجود در میدان الکتریکیِ یک ولت بر متر (۱V/m) است، که در این حالت یک نیوتن نیرو بر روی آن اعمال می‌شود.

  • یک الکترون دارای -۱٫۶۰۲ x 10-19 کولن بار است.
  • یک پروتون دارای ۶۰۲ x10-19 کولن بار است

بارهای یکسان همدیگر را دفع کرده و بارهای مخالف همدیگر را جذب می‌کنند.

  • الکترون به الکترون = دفع
  • پروتون به پروتون = دفع
  • الکترون به پروتون = جذب

نیروی جذب یا دفع بین دو ذره بار قرار گرفته در فاصله r را می‌توان توسط قانون کولن به این صورت محاسبه کرد:

F = K (Q1 Q2 / r)

که در آن:

  • F = نیرو بر حسب نیوتن
  • K = ثابت = ۹۹×۱۰۹m F-1
  • Q1 = اولین ذره باردار
  • Q2 = دومین ذره باردار
  • r = فاصله بین دو ذره باردار بر حسب متر

سه نوع بار الکتریکی وجود دارد:

  • بار منفی: ازدیاد الکترون بر روی سطح یک ماده با بار منفی نامیده می‌شود (ازدیاد الکترون که بیشتر در لایه‌ها یا پوسته‌های خارجی اتم یا مولکول رخ می‌دهد).
  • بار مثبت: کمبود الکترون بر روی سطح یک ماده با بار مثبت نامیده می‌شود (ازدیاد پروتون که بیشتر در هسته اتم‌ها وجود دارد).
  • خنثی: مقدار الکترون و پروتون بر روی یک ذره برابر است که باعث می‌شود خنثی باشد (نوترون‌های پیدا شده در هسته اتم).

جریان الکتریکی چیست؟

جریان الکتریکی نرخ جریان بار (معمولاً الکترون) است که به علت اختلاف پتانسیل (ولتاژ) جاری می‌شود. جریان با نماد I نشان داده شده و بر حسب آمپر اندازه‌گیری می‌شود که به A نشان داده می‌شود.

وقتی ولتاژ یا EMP بر دو سر یک هادی اعمال می‌شود، یک اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود و مقدار الکترون‌های زیادی را از داخل خود عبور می‌دهد.

جریان یک کمیت فیزیکی است که می‌توان به صورت ریاضی با فرمول زیر آن را اندازه‌گیری کرد:

جریان الکترون

I = Q / t  (بر حسب آمپر)

که در آن:

  • I = جریان بر حسب آمپر
  • Q = بار بر حسب کولن
  • t = زمان بر حسب ثانیه

دو نوع جریان الکتریکی وجود دارد:

  • جریان AC: جاری شدن بار یا الکترون که جهت و دامنه خود را تغییر می‌دهد.
  • جریان DC: جاری شدن بار یا الکترون در یک جهت یا دامنه ثابت.

در ادامه چارت مقایسه بار و جریان با مشخصه‌های مختلف آمده است:

مشخصه‌ها جریان الکتریکی بار الکتریکی
تعریف جریان نرخ عبور بارها، معمولاً الکترون‌هاست، که مسبب آن EMF یا ولتاژ است. بار یک ویژگیِ ماده است که کمبود یا اضافه بودن الکترون در سطح را مشخص می‌کند.
نماد جریان با نماد I نشان داده می‌شود. بار با نماد Q نشان داده می‌شود.
واحد واحد SI برای جریان آمپر است که با A نشان داده می‌شود. واحد SI برای بار کولن بوده و با C نشان داده می‌شود.
فرمول I = Q/t

I = dQ / dt

Q = It

یا Q = en

نیرو بر حسب میدان جریان هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی تولید می‌کند. تنها میدان الکتریکی تولید کرده و آن را افزایش می‌دهد.
حرکت (جنبش) جریان یعنی حرکت و عبور بارها، معمولاً الکترون‌ها بار یعنی عبور الکترون‌ها؛ یعنی کمبود یا اضافه بودن الکترون بر روی یک سطح
ابزار اندازه‌گیری آم‌متر (آمپرمتر) الکترومتر یا گالوانومتر بالستیک

پست‌های مرتبط:

صاعقه AC است یا DC؟

تفاوت بین درایو های AC و DC

تفاوت مابین ترانس قدرت و ترانس توزیع

تفاوت بین صاعقه گیر و برق گیر

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن