يقدم لكم موقعنا في هذا المقال تقرير عن الكهرباء pdf ، و تعريف الكهرباء ، و أنواع الكهرباء ، و خصائص الكهرباء ، و أهمية الكهرباء في حياتنا ، و نصائح عامة للوقاية من مخاطر الكهرباء، تعد الكهرباء واحدة من أهم أساسيات الحياة التي لا يمكن العيش دونها وهي عبارة عن طاقة متجددة ولها العديد من الاستخدامات المتنوعة ، فيما يلي تقرير عن الكهرباء pdf.
تقرير عن الكهرباء pdf
- أصبحت الكهرباء من أساس حياتنا اليومية فتستخدم في المنازل والمصانع وفي الزراعة وفي المستشفيات والمجال التجاري وجميع نواحي الحياة لذلك فهي أصبحت شريان الحياة، فبدونها تتوقف حركة المصانع ووسائل الاتصالات وشبكة الإنترنت وباقي جوانب ديناميكية الحياة المعاصرة التي نعيشها، فالكهرباء مصدر هام للطاقة التي في العمل والبنوك وكذلك تُسهم في إنتاج أنواع أخرى من الطاقة بمصانع مخصصة ذلك، وأصبح هناك العديد من وسائل إنتاج الكهرباء مثل السدود وتوليد الكهرباء من خلال الطاقة الشمسية وغيرها من الوسائل المبتكرة والحديثة.
- تتكون المادة من الذرات وتتكون الذرة من مركز يسمى النواة التي تحتوي بدورها على البروتونات ذات الشحنة الموجبة والنيترونات ذات الشحنة المتعادلة ويدور حولها إلكترونات ذات الشحنة السالبة وعندما تكون الذرة مستقرة يكون عدد البروتونات يساوي لعدد الإلكترونات، لكن عندما تتعرض لأي عوامل خارجية تسبب في فقد أو اكتساب إلكترونات ينشأ عن فقد الإلكترونات وحركتها الحرة تياراً يسمى التيار الكهربائي.
لتحميل تقرير عن الكهرباء pdf منهنا
تعريف الكهرباء
تُعرف الكهرباء على أنّها شكل من أشكال الطاقة الناتجة عن وجود جسيمات أولية تحمل شحنات كهربائية مختلفة؛ مثل الإلكترونات والبروتونات، حيث تنشأ الكهرباء نتيجة تراكم الشحنات، أو من خلال حركة الإلكترونات وتدفّقها في جسم موصل، وهو ما يُعرف عادة باسم التيار، ويُعرف عادة أن الإلكترونات هي الجسيمات ذات الشحنة السالبة، أما البروتونات فهي الجسيمات ذات الشحنة الموجبة.
تنشأ الكهرباء من خلال تحفيز الإلكترونات المحيطة بالنواة للتحرر من مداراتها بعيداً عن الذرّة، وتختلف ذرات المواد بقدرتها على التمسّك بالإلكترونات المحيطة بها، فإن كانت قدرة النواة على التمسك بالإلكترونات الخارجية ضعيفة فإن ذلك يزيد من سهولة تحرر الإلكترونات بعيداً عنها، وهو يعني أنّ المادة تعتبر موصلاً جيداً للكهرباء، وذلك ينطبق على المواد المعدنية بشكل عام؛ كالنحاس، والألمنيوم، والذهب، والفضة، أمّا المواد الأخرى فيصعب تحرير الإلكترونات من ذرّاتها لأنّ النواة فيها تُمسك بقوة على الإلكترونات فيها، وبذلك تكون هذه المواد موصلات سيئة للكهرباء؛ كالخشب، والزجاج.
اكتُشفت الكهرباء في أواخر القرن التاسع عشر، وأصبحت جزءاً أساسياً من الحياة، لما لها من استخدامات متعددة في جميع نواحيها، وتطبيقاتها، وهي على الرغم من ذلك تعتبر مصدراً ثانوياً للطاقة؛ فهي لا تُستخرج من الأرض كالفحم مثلاً، بل يتم الحصول عليها بواسطة المصادر الأولية للطاقة؛ مثل الفحم، والغاز الطبيعي، وضوء الشمس، وطاقة الرياح، وغيرها.
أنواع الكهرباء
الكهرباء الساكنة
تنشأ الكهرباء الساكنة عن تراكم الشحنات الكهربائية على سطح مادة ما، نتيجة فرك أو احتكاك مادتين مختلفتين معاً؛ حيث تكون المادتان قبل عملية الفرك متعادلين؛ أي أنّ كل مادة منهما تحمل عدداً متساوياً من الإلكترونات سالبة الشحنة، والبروتونات موجبة الشحنة، وبعد الفرك تنتقل الإلكترونات من جسمٍ لآخر؛ نظراً لاختلاف قوة جذب الإلكترونات بينهما، ليصبح أحد الأجسام ذو شحنة موجبة نتيجة فقده للإلكترونات، والجسم الآخر سالب الشحنة نتيجة اكتسابه للإلكترونات.
ينتج عادة عن ظاهرة الكهرباء الساكنة انجذاب المواد لبعضها، أو أو حدوث شرارة بسيطة بينهما، ومن أشهر الأمثلة عليها هي فرك البالون بقطعة صوف؛ فعند فرك البالون بالصوف تنتقل الإلكترونات من قطعة الصوف للمطاط؛ فيصبح الصوف نتيجة لذلك مشحوناً بالشحنة الموجبة، والبالون مشحوناً بشحنة سالبة، يُمكن له من خلالها الالتصاق بالحائط مثلاً.
التيار الكهربائي
ينشأ التيار الكهربائيّ نتيجة تدفقّ سيل من الإلكترونات عبر جسم موصل كهربائيّ يكون عادة سلكاً نحاسياً، ووحدة قياس التيّار هي الأمبير، ويمكن تشبيه التيار الكهربائيّ بالمياه الجارية في نهر مائيّ؛ حيث يتدفّق الماء من نقطة لأخرى بسرعة محددة، وكذلك الحال بالنسبة للإلكترونات التي تتدفق بسرعة وكمية محددة؛ فالتيار هو مقياس لمقدار الطاقة المنقولة خلال فترة زمنية محددة، والتي يعبّر عنها بتدفق الإلكترونات، وعادة ما يؤدي سريان تيّار كهربائي عبر جسم موصل إلى تسخينه ورفع درجة حرارته؛ بسبب تدفق التيار الكهربائي.
هناك مصادر عديدة للحصول على التيار الكهربائيّ مثل: البطاريات والتي تنتج الكهرباء فيها نتيجة التفاعلات الكيميائية في داخلها، والمولّدات الكهربائية المستخدمة في محطات توليد الطاقة، والتي تُنتج التيار الكهربائي نتيجة دوران ملف نحاسي داخل مجال مغناطيسي، وهناك نوعان رئيسيان للتيّارات الكهربائية المستخدمة وهما: التيار المباشر (بالإنجليزية: Direct Current) ويرمز له بالرمز (DC) والتيار المتردد (بالإنجليزية: Alternating Current) ويرمز له بالرمز (AC).
التيار المباشر
يعرّف التيار المباشر على أنّه التيار الثابت مقدراً واتجاهاً؛ كالتيار الناتج عن البطاريات، وللتيار المباشر استخدامات عديدة؛ فغالبية القطع والأجهزة الإلكترونية تعتمد على التيار المباشر، ومن الأمثلة على تلك الأجهزة: الهواتف الخلوية، وشاشات التلفزيون المسطّحة، ومحركات السيارات الهجينة والكهربائية، والمصابيح الكهربائية البسيطة التي تعمل على البطارية.
التيار المتردد
يُعرف التيار المتردد على أنّه التيار المتغيّر في اتجاه تدفّق إلكتروناته صعوداً وهبوطاً بانتظام ضمن دورة متكررة وثابتة، ومن الجدير بالذكر أنّ التيار المار بخطوط التوصيل والذي يتم توصيله للبيوت هو تيار متردد؛ حيث إنّ عملية نقله عبر المسافات الطويلة يعتبر أكثر سهولة مقارنة بالتيار بالمباشر، كما أن نقل التيارات ذات الجهد المرتفع يعني كمية أقل من الطاقة المفقودة؛ حيث يرتبط الجهد المرتفع عادة بمقدار تيار أقل، وبالتالي حرارة أقل عبر أسلاك النقل، بسبب المقاومة الكهربائية لهذه الأسلاك، ويتمّ عادة استخدام المحوّلات لتحويل التيار المتردد ذي الجهد العالي لتيار مناسب للاستخدام في المنازل، ومن التطبيقات العملية على التيار المتردد هي تشغيل المحركات الكهربائية، والتي تحوّل الطاقة الكهربائية لطاقة ميكانيكية، كما في بعض الأجهزة الكهربائية؛ كالثلاجات، وغسّالات الصحون.
خصائص الكهرباء
يمكن تحديد خصائص الكهرباء من خلال العوامل الثلاثة الآتية:
- التيّار الكهربائي: ويشار إليه بالرمز (I)، ووحدة قياسه الأمبير، وهو عبارة عن عدد الإلكترونات التي تعبر الموصل في الثانية الواحدة، ويتدفّق التيار الكهربائيّ عادة من المادة ذات الشحنة السالبة باتجاه المادة ذات الشحنة الموجبة، والأمبير الواحد = 1 كولوم/ثانية = 6.2×1018 إلكتروناً في الثانية الواحدة.
- فرق الجهد: يُقاس فرق الجهد الكهربائي بين جسم سالب وآخر موجب، ووحدة قياسه الفولت، ويُرمز لها بالرمز (V) ويمثّل الجهد الكهربائي مقدار العمل أو الشغل المنجز لكل شحنة كهربائية لتحريك الإلكترونات بين القطبين الموجب والسالب.
- المقاومة الكهربائية: تمثّل المقاومة الكهربائية عائقاً أمام سريان التيّار الكهربائي في الأجسام، وتُقاس بوحدة الأوم (بالإنجليزية: Ohms)، وتعتمد على نوع المادة وحجمها؛ حيث تعتبر المعادن ذات مقاومة منخفضة لذلك فهي موصلات جيّدة للكهرباء، أمّا الخشب مثلاً فهو مادة ذات مقاومة عالية جداً ولا يعتبر نتيجة لذلك موصلاً جيداً للكهرباء، كما أنّ الأسلاك الطويلة لديها مقاومة أعلى مقارنة بالأسلاك القصيرة، وكذلك الحال بالنسبة للأسلاك الرقيقة التي تعتبر ذات مقاومة أعلى من الأسلاك السميكة، كما تعتمد المقاومة كذلك على درجة الحرارة الموصل.
أهمية الكهرباء في حياتنا
- الصناعة: حيث اعتمدت الصناعة على وجود الكهرباء لأن لها الدور الكبير في انتشار الصناعات وساعدت على توفير الوقت والمجهود في جميع العمليات الصناعية.
- مجال الزراعة: حيث ساعد وجود الكهرباء في تطوير أدوات بدأت تستخدم في الزراعة مثل مضخات المياه وأدوات الطحن للحبوب، وغيرها.
- في مجال الاتصالات: حيث التطور الكبير في وسائل الاتصال المختلفة فظهرت الهواتف الذكية وأجهزة الحاسوب والتابلت التي لولا الكهرباء ما كانت توفرت لنا لذلك فإن الكهرباء في حياتنا اليومية وتستخدم في كل لحظة منها.
- في مجال الطب: بسبب الكهرباء تطور الطب والأجهزة المساعدة في كثير من مجالات الطب مثل أجهزة الرعاية الحرجة وأجهزة الكشف في تخصصات الرمد والحضانات لرعاية الأطفال المبسترين وأجهزة الفحوصات وأجهزة المعامل وغيرها.
نصائح عامة للوقاية من مخاطر الكهرباء
- يجب فحص الخطوط المحملة بالتيار الكهربي والتي تم قطع التيار عنها والمراد وصلها بخطوط جديدة سواء فوقها أو تحتها ويجب تفريغ الشحنات الكهربية بواسطة الوصلات الأرضية أو أي وسائل أخرى في منطقة العمل وذلك للأمان للعاملين ومنعاً لأي مخاطر يمكن أن يتعرضوا لها بعد إعادة التيار الكهربي لها.
- عدم العمل العمال أو صعودهم على الأبراج في حالة سقوط الأمطار الشديدة أو العواصف والرياح الشديدة.
- الكشف الدوري على العمال للتأكد من سلامتهم وخلوهم من الأمراض التي تعيق عملهم خاصة العمال الذين يعملون على الأبراج وتسلقها وفحصهم للتأكد من استطاعتهم الاستمرار في العمل على الارتفاعات العالية.
- يفضل استخدام الأجهزة والمعدات المجهزة بسلك ثالث للوصلة الأرضية.
- على العامل الكهربائي أن يكون حذر دائماً أن الخطوط التي انقطع عنها التيار يمكن أن يوصل فجأة دون إعلام مسبق.
- في حالة العمل في خطوط كهربائية دون قطع التيار يجب استعمال أجهزة واقية مثل القفازات والملابس العزلة بالإضافة للأدوات المساعدة مثل العصى المعزولة وخلافه.
- في حالة مد شبكات جديدة لخطوط الترددات العالية أو المنخفضة وتكون متقاطعة مع خطوط محملة بالتيار الكهربي يجب عدم بدء العمل إلا يعد الحصول على تصاريح تفيد بقطع التيار الكهربي عن هذه الخطوط قبل العمل بها وذلك لسلامة العاملين وتفاديهم التعرض للصعق الكهربي.
