يعتبر التيار الكهربائي من أهم العناصر التي تقاس في الهندسة الكهربائية. يتم استخدامه لقياس تدفق الإلكترونات بين نقطتين في الدائرة ، وعادة ما يتم قياسه بوحدات مثل الأمبير (A) اختصارا لكلمة (Ampere) بالإنجليزية. تُستخدم وحدات مختلفة لقياس التيار الكَهربائي لتمثيل مستويات مختلفة من شدة وقوة تيار الكهرباء ، ولكل وحدة خصائصها الخاصة التي تجعلها مناسبة لأنواع معينة من التطبيقات. في هذه المقالة ، سوف نناقش وحدة قياس تيار الكهرباء ، وما تمثله ، وحالات استخدامها في الهندسة الكهربائية.

ما هي وحدة قياس تيار الكهرباء؟

أولا ، التيار الكهربائي هو مقياس لمعدل تدفق الشحنة الكَهربائية عبر موصل. وحدة قياس تيار الكهرباء الأكثر شيوعا هي الأمبير (A). تستخدم هذه الوحدة لقيَاس كمية الكهرباء المتدفقة عبر الدائرة في ثانية واحدة. تشمل وحدات قياس التيار الكهربائي الأخرى ما يلي:

• ملي أمْبير (mA) = واحد من الألف من أمبير , (1 مللي أمبير = 0.001 أمبير)
• ميكروأمبير (µA) = واحد من مليون امبير , (1µA = 0.000001A)
• كيلوأمبير (kA) = (1 كيلو أمبير = 1000 أمبير)
• (abA) Abampere = عشرة أمْبير , (1abA = 10A)

 أنواع مختلفة من وحدة قياس تيار الكهرباء

التيار الكهربائي مفهوم مهم في الهندسة الكهربائية ويمكن قياسه بطرق مختلفة. ولابد لك من معرفة الأنواع المختلفة واختيار وحدة قياس التيار الكَهربائي المناسبة للعمل الذي ستقوم به. من أنواع وحدات قياس التيار الكهربائي ما يلي:

وحدة قياس المقاومة الكهربائية (Ω)

المقاومة الكهربائية هي مقياس لمدى مقاومة مادة ما لتدفق التيار الكهربائي. إنه مفهوم مهم يجب فهمه عند التعامل مع الكهرباء ، لأنه يؤثر على كمية الطاقة التي يمكن توصيلها عبر الدائرة.  الوحدة القياسية للمقاومة الكهربائية هي أوم (Ω) ويتم حسابها (فَرق الجهد ÷ شدة التيار = الأوم.) تمت تسمية أوم على اسم الفيزيائي الألماني جورج أوم ، الذي عرفه لأول مرة في عام 1827. تشمل وحدات المُقاومة الكَهربائية الأخرى:

• كيلوأوم (kΩ) = (1 كيلو أوم = 1000 أوم)
• ميجاأوم (MΩ) = مليون أوم , (1MΩ = 1،000،000 Ω)
• جيجاأوم (GΩ) = مليار أوم , (1GΩ = 1،000،000،000)
• ميكروأوم (µΩ) = واحد من مليون أوم , (0.000001 = 1Ω)
• مليأوم mΩ (متر مكعب) = واحد من ألف أوم , (1 متر مكعب = 0.001 Ω)

وحدة قياس القدرة (W)

الوَحدة القياسية للقدرة هي الواط (W) أو (Watt) باللغة الانجليزية.  يعد الواط من اهم الوحدات في الكهرباء ويستخدم في العديد من التطبيقات مثل حساب فواتير الكهرباء وقياس الطاقة الكهربائية وتحديد مقدار الطاقة التي يستهلكها الجهاز. لقد أصبح وحدة قياسية دولية لقياس الطاقَة ويستخدم على نطاق واسع في مختلف البلدان. تم تسمية الواط على اسم المهندس الاسكتلندي جيمس وات لمساهماته في تطوير المحركات البخارية. تشمل وحدات الطاقة الأخرى:

• كيلووات (kWh) = ألف واط ، (1 كيلوواط = 1000 واط)
• ميغاواط (MW) = مليون واط ، (1 ميغاواط = 1،000،000 واط)
• جيجاوات (GW) = مليار واط ، (1 جيجاواط = 1،000،000،000 واط)
• ملي واط(mW) = (ميغاواط) ، واحد من ألف واط (1 ميغاواط = 0.001 واط)
• ميكروات (µW) = واحد على مليون ، (واط 1µW = 0.000001)
• قوة حصان (HP) Horse Power = يشيع استخدامها في قياسات قوة المحرك ، (1 حصان = 746 واط)

وحدة قياس فرق الجهد (V)

الوحدة القياسية لفرق الجهد ، والمعروفة أيضا باسم الجُهد ، هي الفولت (V). هي وحدة قياس فرق الجهد الكهربَائي والقوة الدافعة الكهربائية في النظام الدولي للوحدات (SI). يمثل مقدار الطاقة لكل وحدة شحن مطلوبة لتحريك شحنة اختبار بين نقطتين في مجال كهربائي. تشمل الوحدات الأخرى لفرق الجهد ما يلي:

• ملي فولت (mV) = واحد من ألف فُولت , (0.001 فولت = 1mV)
• ميكروفولت (µV) = واحد على مليون فولت , (1µV = 0.000001)
• كيلوفولت (kV) = ألف فُولت ، (1000 فولط = 1kV)
• ميجافولت (MV) = مليون فُولت ، (1MV = 1،000،000)

وحدة قياس الطاقة الكهربائية (kWh)

الوحدة الأكثر شيوعا لقيَاس الطاقَة الكهْربائية هي كيلوواط / ساعة (kWh). تُستخدم هذه الوحَدة لقياس كمية الطاقة في أي نظام كهربائي ، وتمثل مقدار الطاقة المنقولة أو المستخدمة في الدائِرة ، أو التي يستهلكها الجهاز خلال فترة زمنية معينة. كما تستخدمه شركات المرافق لحساب فواتير الكهرباء لعملائها. تساعدنا وحدة kWh على فهم مقدار الطاقه التي نستخدمها وكم ستكلفنا من حيث المال. كما أنه يساعدنا في مقارنة مصادر الطاقة المختلفة وتحديد أيها سيكون أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

جهاز قياس تيار الكهرباء

هذه من بعض الأجهزة التي تستعمل بشكل كبير عبد الكهربائيين:

1) الأمبير متر Amper Meter

هو جهاز أساسي لقياس قوة التيار الكهربائي. إنه جهاز يستخدم لقياس التيار المتدفق عبر دائرة كهربائية. يمكن استخدامه لِقياس كل من التيار المتردد والمباشر ، وكذلك الجهْد والمقاومة في الدائرة. باستخدام مِقياس التيار الكهْربائي الاأميتر ، يمكن للشخص تحليل استهلاك الطاقة للأجهزة المختلفة من أجل تحديد المشاكل أو تحسين استخدامها للطاقة. يستخدم الكهربائيون أيضًا أجهزة القياس لتشخيص واستكشاف الأنظمة الكهربائية.

تُقاس مقاومة مقياس الجهد عادةً باستخدام مقياس الأميتر Ampere Meter ، وهو أداة كهربائية تُستخدم لقياس المقاومة في الدائرة. يطبق الأومتر تيارا صغيرًا على الدائِره ويقيس انخفاض الجهد عبر الدائرة لتحديد المُقاومة. يَتم عرض المقاومة بالأوم على شاشة الأومتر الإلكترونية.

2) الفولتميتر

هو أداة تستخدم لقياس الجُهد في الدائرَة الكهربائية. وحدة قياس الجهد في الدائرة هي الفولت (V) وهي وحدة فرق الجهد الكهربائي والقوة الدافعة الكهْربائية في النظام الدوَلي للوَحدات (SI). يتم توصيل الفُولتميتر بالتوازي مع الدائرة لقياس الجهد. يقيس الجهاز الجهْد عن طريق قياس فَرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدائرَة. يمكن استخدامه لِقياس جهد التيار المستمر أو المباشر (DC) والتيار المتردد (AC).

يمكن استخدامه لاختبار النظَام الكهرَبائي لمنزل أو سيارة ، وكذلك لاستكشاف الأجهزة الإلكترونية وإصلاحها. يمكن أيضًا استخدام مِقياس الفولتميتر للتحقق من عمر بطارية الجهاز أو لتحديد ما إذا كان هناك أي نوع من زيادة الطاقَة في المنطقة. توجد أنوع أخرى من الأجهزة التي تستعمل لقياس قوة تيار كهربائي أو شدته مثل : قياس التيار الكهربائي بالافوميتر ، الأوميتر ، الواطميتر والميلتيمتر. سنتكلم عن هذه الانواع بشكل مفصل في مقال آخر.

فوائد استخدام وحدة قياس التيار الكهربائي

هناك العديد من الفوائد لاستخدام وحدة قياس تَيار الكهرباء ، منها ضمان  الدقة لتبسيط العمليات الحسابية المتعلقة بالتيار الكهربائي ، والذي يساعد الأخصائي بفهم ومقارنة النتائج ، يساعده ذلك في تحسين الكفاءة في أنظمة مختلفة مثل توليد الطاقة الكهربائية ومراقبتها ، وتدفقها واكتشاف أي ظروف غير طبيعية مثل التحميل الزائد للجهد أو قصر الدائرة أو فقدان الطاقَة ، وذلك لتحديد المخاطر المحتملة وتحقيق السلامة.

كيفية حساب وحدة قياس تيار الكهرباء؟

التيار الكهربائي هو مقياس لمعدل تدفق الشحنَة الكهربائية عبر موصل. يَتم قياسه بالأمبير (A) ويمكن حسابه بالجهد المطبق عليه مقسومًا على قوته. لذلك ، إذا كنت تعرف جهد وقدرة المادة ، يمكنك حساب التيار باستخدام هذه الصيغة: Current = Voltage ÷ Power. إن معرفة كَيفية حساب التيار الكهربائي بشكل صحيح أمر مهم لأي مهندس كهربائي أو فني يعمل في المجال الكهربائي.

إليك هذه المعطيات كمثال : لحساب وحدة التيار الكهربائي ، تحتاج إلى استخدام الصيغة البسيطة للقدرة (P) مقسومة على الجهْد (V) يعني (Power ÷ Volt). على سبيل المثال  ، إذا كان لديك جهاز التبريد للمياه بقوة 2500 وات يعمل بجهد 220 فُولت ، فيمكن حساب شدة أو أمبير هذا الجهاز كالتالي (2000 ÷ 220) فالنتيجة ستكون ما يعادل 9.09 أمبير.

ما هو رمز الكمية الكهربية؟

تعتبر الكمية الكهربَائية من أهم المفاهيم في مجال الكهرباء والإلكترونيات ، كل نوع من وحدة قياس تيار الكهرباء له رمز ورمز وحدة القياس ، في الجدول تعرف على الرموز القياسية للكميات الكهربائية الأكثر تداولا:

يعد التيار الكهربائي من أهَم المفاهيم في الهندسة الكهربَائية. يتم قياس الكهرباء باستخدام وحدات مختلفة ، اعتمادًا على تطبيقه والبيئة. وحدات القياس الأكثر شيوعًا للتيار الكهربائي هي الأمبيرات (A) والميلي أمبير (مللي امبير) والميكرو أمبير (μA).

الأمبير (A) هو الوَحدة القياسية لِقياس التيار الكهربائي. إنها الوحدة الأساسية للتيار الكهربائي في النظام الدولي للوحدات (SI) وتستخدم لقياس تدفق الشحنة الكهربائية في الدائرَة. تعريف امبير واحد هو تدفق كولوم واحد من الشحْنة في الثانية.