الرئيسية الكهرباء والمغناطيسية ما هو التيار الكهربائي؟ وما هي أنواعه؟
نُشر في 09 ديسمبر 2021
، آخر تحديث 28 ديسمبر 2021
تعريف التيار الكهربائي يمكن تعريف التيار الكهربائي (بالإنجليزية: Electrical current) بأنه مقياس لكمية الشحنة الكهربائية المنقولة لكل وحدة زمنية عبر مادة موصلة مثل الأسلاك المعدنية (معدل تدفق الشحنة)؛ أي معدل تدفق الإلكترونات عبرها، أما عن وحدة قياسه فهو يُقاس بوحدة الأمبير (Ampere) وفقاً للنظام العالمي للوحدات، إذ تعادل هذه الوحدة 1 كولوم لكل ثانية. [١] يعتبر التيار الكهربائي عبارة عن كمية قياسية يعبّر عنه بالقيمة فقط، وليس باتجاه وقيمة، ويجدر بالذكر هنا أنّه يُرمز للتيار الكهربائي عادة بالرمز ( I) الذي يعود في أصله إلى الكلمة الفرنسية (intensité de courant)، التي تعني شدة التيار، وقد استُخدم هذا الرمز في صياغة قانون قوة أمبير عام 1820م، ليُعرف بعدها في جميع أنحاء العالم. [١] قانون حساب التيار الكهربائي يمكن حساب التيار الكهربائي عبر اعتبار أن الشحنة (Q) تتدفق عبر المقطع العرضي للموصل خلال وقت مقداره (t)، ليكون التيار (I) عندها هو: [٢] التيار = مقدار الشحنة/الوقت، وبالرموز: I = Q / t.
يجدر بالذكر هنا أن التيار يتدفق عادة من الطرف السالب إلى الطرف الموجب للخلية الكهربائية، فمثلاً إذا كان هناك تيار مقداره 0.
تعريف شدة التيار الكهربائي
33 A وهي قيمة التيار المار في المصباح أثناء اشتغاله. المثال الثاني:
جهاز كهربائي يعمل على تيار كهربائي مساوياً 5 أمبير، وإن مقاومته تساوي 120 أوم، ما هي قدرة الجهاز عندما يتم تشغيله:
للحل نطبق القانون القدرة الكهربائية = مربع التيار الكهربائي* المقاومة. P=120*25
P=3000W
المثال الثالث:
يوجد مصباح كهربائي يعمل على جهد يساوي 120 فولت وإن مقاومته 192 أوم ما هي قدرة المصباح أثناء التشغيل:
للحل نطبق القانون القدرة الكهربائية =مربع الجهد المقاومة.
يرمز للطاقة الكهربائية بالرمز E بينما يرمز للقدرة الكهربائية بالرمز P.
إن قانون الطاقة الكهربائية يتمثل في المعادلة E = VI×t ( or P×t)، بينما قانون القدرة الكهربائية يتمثل في المعادلة= P=V*I. وإن وحدة الطاقة الكهربائية هي الجول بينما وحدة القدرة الكهربائية هي الواط. إن الطاقة الكهربائية تُنتج من خلال المولد ويمكن أن يتم توفيرها بواسطة بطاريات كهربائية، فهو يعطي شكلاً منخفضاً من الطاقة التي تُنقل عبر مسافات طويلة بالإضافة إلى أنه يتم تحويلها إلى أشكال مختلفة من الطاقة كالحركة والطاقة الحرارية وغيرها.
[١٠]
تسبب الجرعات الهائلة من الأشعة النووية بالإسهال والقيء والنزيف الداخلي وفقر الدم والإرهاق. [١٠]
إحداث تلف دائم في الحمض النووي الخلوي نتيجة التعرض لمستويات عالية من الإشعاع ويؤدي هذا إلى الإصابة بالسرطان. [١٠]
أضرار الأشعة النووية على صحة الإنسان
إن تعرض جسم الإنسان للأشعة النووية سواء على فترات طويلة الأمد أو قصيرة، يؤثر على جسمه بطريقتين إما أن يقتل الخلايا مباشرة أو يسبب طفرات في الحمض النووي ، والتي إن لم يتم إصلاحها قد تتحول الخلية إلى خلية سرطانية. [١١]
وفيما يأتي أبرز الأضرار التي تلحقها الأشعة النووية بجسم الإنسان والتي قد تتسبب بموته: [١٢]
إحداث ضرر بالجلد وبطانة الجهاز العظمي ونخاع العظم، حيث تظهر تأثيرات الإشعاع على هذه الأعضاء بشكل أساسي عن طريق تدمير الخلايا السلفية والتي تؤثر بدورها على استبدال الخلايا عند الحاجة. الإصابة بمتلازمة الإشعاع الحاد التي تتسم بالعديد من الأعراض كفقدان الشهية والغثيان والقيء، ويكون ذلك في الساعات الأولى من التعرض للإشعاع، ويتبع بألم في البطن وحمى وإسهال، مما يؤدي إلى الجفاف وحالة شبيهة بالصدمة المميتة. مخاطر التعرض للأشعة السينية أثناء الحمل - سطور. الإصابة بأنواع معينة من السرطان مثل اللوكيميا وسرطان الثدي.
مخاطر التعرض للأشعة السينية أثناء الحمل - سطور
ما استخدامات الأشعة السينية في المجال الطبي؟
تستطيع هذه الأشعة فحص معظم أجزاء الجسم، ولعل أشهر الأسباب التي قد يطلب منك الطبيب تصوير الجسم بالأشعة السينية هي:
تقييم حالة مفاصل الجسم وكسور العظام. بعض مشاكل الأسنان. انحناء العمود الفقري. أورام الثدي. صعوبة البلع. اضطرابات الجهاز الهضمي. تضخم القلب أو قصور القلب. انسداد الأوعية الدموية. أورام العظام الحميدة أو الخبيثة. هشاشة العظام. يمكن كذلك الاعتماد على الأشعة السينية أثناء بعد الجراحات الدقيقة مثل:
عملية رأب وتوسيع الشريان التاجي. توجيه القسطرة داخل أحد الشرايين. ما طريقة عمل جهاز الأشعة السينية؟
يعمل جهاز الأشعة السينية على 4 خطوات:
يصدر الجهاز حزمة من الأشعة السينية التي تستطيع المرور عبر الجسم دون أن يراها المريض أو يشعر بها. تمتص أجزاء الجسم هذه الأشعة بمعدلات مختلفة. يوجد كاشف على الجانب الآخر ليلتقط الأشعة بعد مرورها ويحولها إلى صورة. تظهر الأجزاء الكثيفة مثل العظام بلون أبيض واضح، بينما تظهر الأجزاء الرخوة التي تستطيع الأشعة السينية المرور خلالها بسهولة أكبر، مثل القلب والرئتين، كمناطق يميل لونها إلى الرمادي أو الأسود. هل التصوير بالأشعة السينية إجراء آمن؟
تحمل الأشعة السينية قدر قليل جدًا من الخطورة، فتصوير أحد أطراف أو أجزاء الجسم يستغرق جزء من الثانية باستخدام كمية ضئيلة جدًا من الأشعة.
غير أن بعض الأعضاء الأخرى - مثل: المعدة، والأمعاء، والحويصلة المرارية، والكلى - كلها أقل كثافةً، وملاحظتها أصعب بكثير، وقد أدى ذلك إلى استعمال وسائل مساعدة، هي عبارة عن مواد ذات إعتام بالنسبة للأشعة السينية، وتستخدم في ملء مختلف أعضاء الجسم المجوفة بقصد تحديد معالمها، فيمكن مثلاً الاكتفاء بابتلاع جرعة من مغلي سلفات الباريوم Barium Sulfate لتحديد المعدة والأمعاء، أما المواد المساعدة المستخدمة في حالة الحويصلة المرارية والكلى، فيجري إعطاؤها بوساطة الحقن، وتمر بعد ذلك داخل الأعضاء المجوفة؛ حيث يمكن ملاحظتها فوق جزئيات اللوحة. العلاج بالأشعة Radiotherapy:
في حالة العلاج الطبي تستخدم الأشعة السينية بصفة خاصة في علاج السرطان Cancer ، وإن لم يكن ذلك هو مجال استخدامها الوحيد، والهدف من هذا العلاج هو تحطيم الأورام الخبيثة عن طريق حزمة من الأشعة السينية ذات قوة اختراق كافية لإهلاك الخلايا السرطانية، وإيقاف نمو الورم. وعند بداية استخدام طريقة العلاج بالأشعة، كانت أشعة " جاما " المستمدة من الراديوم هي المستعملة عادة، لذلك كانت قوة اختراقها - وبالتالي فاعليتها في العلاج - أعلى بكثير من قوة أنابيب الأشعة السينية في بداية استعمالها، ولكن التحسين الذي أُدخل على الأنبوبة القطبية الساخنة، جعل من الممكن الحصول على أشعة سينية أقوى بكثير، وتبعًا لذلك قلَّ استخدام الراديوم تدريجيًّا.