تدخل الكهرباء في جل مجالات العمل اليومية بما في ذلك المنازل والصناعة. وبما أنها صارت جزءا لا يتجزأ من حياتنا اليومية فقد أصبح لازما التعرف على بعض المصطلحات الكهربائية وفهم معانيها التي قد تبدو غامضة للكثيرين. ومن خلال هذا المقال سنتعرف على 40 مصطلحا كهربائيا أساسيا، بالإضافة الى توضيح وشرح معانيها بطريقة مبسطة حتى يتم فهم الدوائر الكهربائية والتعامل معها بشكل آمن وفعال.
تعريف.
يطلق تعبير المصطلحات الكهربائية على مجموعة من الكلمات والتعبيرات التقنية المرتبطة بالمجال الكهربائي والهندسة الكهربائية، والتي تلعب دورا مهما في فهم العمليات الكهربائية المختلفة والتفاعل معها بكل أمان. كما أنها تساعد على تحديد مختلف المكونات الكهربائية للدوائر والأنظمة الكهربائية.
أهمية المصطلحات الكهربائية.
يعد فهم المصطلحات الكهربائية أمرا ضروريا للأشخاص الذين يعملون في المجال الكهربائي، كما أنها ضرورية لفهم كيفية استخدام الأجهزة الكهربائية في الحياة اليومية والتعامل معها بكل فعالية وأمان. حيث تساعد هذه المصطلحات على:
- تجنب الحوادث والأعطال من خلا معرفة كيفية قياس وفحص الدوائر الكهربائية .
- تسهيل التواصل بين الفنيين والمهندسين في المحال الكهربائي من أجل تحليل الأعطال وحل المشكلات في الأنظمة الكهربائية بالإضافة الى اصلاح الأجهزة.
أهم المصطلحات الكهربائية الأساسية.
تشمل المصطلحات الكهربائية مجموعة من المفاهيم الأساسية التي ترتبط مباشرة بالتيار الكهربائي، الجهد، والمقاومة، وغيرها. وهذه أبرز المصطلحات التي قد يتم مصادفتها:
1. الجهد الكهربائي (Voltage).الجهد الكهربائي، أو فرق الجهد، هو القوة التي تقوم بدفع الشحنات الكهربائية عبر الموصلات مولدة بذلك التيار الكهربائي. ويقاس بوحدة الفولط (V) ويُرمز له بـ "V". يمكن تشبيه عمل الجهد في الدارة الكهربائية بضغط المياه الذي يدفع الماء عبر الأنابيب.
2. التيار الكهربائي (Current).التيار الكهربائي هو حركة الإلكترونات الناتج عن تدفق الشحنات الكهربائية في دائرة كهربائية. ويقاس التيار الكهربائي بوحدة الأمبير (A) ويُرمز له بـ "I". وبتعبير آخر فالتيار الكهربائي هو الذي يجعل الأجهزة الكهربائية تعمل.
3. المقاومة الكهربائية (Resistance).المقاومة هي خاصية فزيائية توجد في جميع المواد، وتعبر عن مدى صعوبة تدفق التيار الكهربائي عبر المادة. وتقاس بوحدة الأوم (Ω) وتمثل بالرمز "R". ويعتبر النحاس من الموصلات الجيدة لكونه من بين المواد ذات المقاومة المنخفضة، بينما البلاستيك أو المطاط يعتبر من المواد ذات مقاومة عالية.
4. التيار المتناوب (AC).يتميز التيار المتناوب أو التيار المتردد بخاصية انعكاس اتجاه تدفقه بشكل دوري ذهابا وإيابا ، ويستخدم بشكل رئيسي في الشبكات الكهربائية المنزلية والصناعية.
5. التيار المباشر (DC).هو عكس التيار المتناوب حيث ثابتا ويتدفق في اتجاه واحد، ويستخدم في الأجهزة التي تعمل بالبطاريات.
6. الدائرة الكهربائية (Circuit).الدائرة الكهربائية هي المسار الذي يتدفق خلاله التيار الكهربائي ويكون مغلقا. وتتكون عادة من مصدر للطاقة والموصلات وأجهزة كهربائية. ومن أهم هذه الدوائر الكهربائية:
- التركيب على التوالي.
- التركيب على التوازي.
القدرة الكهربائية هي الطاقة الناتجة عن تحرك الشحنات الكهربائية خلال مادة موصلة، وتعتمد على عاملين أساسين هما التيار والجهد. وهي ناتج ضرب الجهد في التيار. وتقاس بوحدة الواط (W).
هذا مقال قد يهمك: القدرة الكهربائية في نظام ثلاثي الأطوار
8. القدرة الفعالة أو النشطة (Active Power).وتسمى أيضا القدرة الحقيقية، وهي الجزء المفيد من الطاقة الكهربائية الذي يستخدم في أداء العمل الفعلي داخل الدارة الكهربائية، وتقاس بوحدة الواط (W). وتعبر عن القدرة الفعلية التي يستخدمها الجهاز الكهربائي لتشغيله، مثل المحركات أو المصابيح.
9. القدرة التفاعلية (Reactive Power).القدرة التفاعلية هي قدرة غير مفيدة لأنها لا تؤدي أي عمل فعلي داخل الدارة الكهربائية، ولكنها ضرورية لخلق الحقول المغناطيسية في الأجهزة الكهربائية مثل المحركات والمحولات. وتقاس بوحدة بالفولط أمبير التفاعلي (VAR).
10. القدرة الظاهرة (Apparent Power).القدرة الظاهرة هي إجمالي القدرة التي يتم توفيرها للنظام الكهربائي أي مجموع القدرة الفعالة والقدرة التفاعلية في الدائرة الكهربائية. وتقاس بوحدة الفولت أمبير (VA).
11. الاستهلاك الكهربائي (Electrical Consumption).الاستهلاك الكهربائي هو مقياس كمية الطاقة الكهربائية التي يتم استهلاكها من طرف الأجهزة أو الأنظمة في فترة زمنية معينة، فمثلا إذا تم تشغيل مصباح 100 واط لمدة ساعة فإن الاستهلاك الكهربائي هو 100 واط ساعة. يُقاس الاستهلاك الكهربائي بوحدة الواط ساعة أو بالكيلوواط ساعة (kWh) ويُستخدم عادة لتحديد تكلفة الكهرباء في الفواتير الشهرية.
الوحدات الكهربائية الأساسية.
12. الأمبير (Ampere).وحدة قياس شدة التيار الكهربائي، ويُرمز له بـالحرف "A".
13. الفولت (Volt).
وحدة قياس الجهد الكهربائي، ويرمز له بـ الحرف "V".
14. الأوم (Ohm).
وحدة قياس المقاومة، ويرمز لها بالرمز " Ω".
15. الواط (Watt).
وحدة قياس القدرة الكهربائية الفعالة، ويُرمز له بـالحرف "W".
16. الواط ساعة (Watt heur).
وحدة لقياس استهلاك الطاقة الكهربائية، ويرمز له ب (Wh).
مصطلحات كهرباء المباني.
يتضمن مجال كهرباء المباني العديد من المصطلحات التي تتعلق بتركيبات الكهرباء داخل المباني والمنازل والمصانع. وفي ما يلي بعض هذه المصطلحات:
17. الكهرباء المنزلية (Household Electricity).الكهرباء المنزلية هي نوع النظام الكهربائي المستخدم في إنشاء الدوائر الكهربائية داخل المنازل. حيث تعمل على توفير الطاقة الكهربائية لمختلف الأجهزة الكهربائية، مثل الإضاءة والتدفئة والتبريد والأجهزة المنزلية الأخرى. يتم توزيع الكهرباء المنزلية عادة عبر نظام أحادي الطور والتيار المتردد (AC).
18. الكهرباء الصناعية (Industrial Electricity).الكهرباء الصناعية هي نوع الأنظمة الكهربائية المستخدمة لتوزيع الطاقة الكهربائية داخل المصانع والمنشآت الصناعية، وتعمل هذه الأنظمة على تشغيل مختلف الآلات والمعدات الثقيلة وأنظمة الإنتاج. تتميز الكهرباء الصناعية بمتطلبات طاقة عالية. وتعتمد عادة على نظام ثلاثي الطور.
للمزيد هذا مقال قد يهمك: ماهي الكهرباء الصناعية؟
19. اللوحة الكهربائية (Electrical Panel).اللوحة الكهربائية أو طابلو من المعدات الضرورية في أي منشئة كهربائية منزلية كانت أو صناعية، حيث تعمل على توزيع الكهرباء عبر الدوائر المختلفة في المبنى. وتحتوي على مجموعة من قواطع دوائر وأجهزة الحماية.
20. التأريض (Grounding).نظام التأريض هو ربط الأجزاء المعدنية للأجهزة الكهربائية ومكونات دارة كهربائية أو شبكة أجهزة بالأرض بطريقة مباشرة، وبدون وجود مفتاح أو قاطع داخل هذا الاتصال. يلعب هذا النظام دورا أساسيا في حماية الأفراد ضد الصدمات الكهربائية.
21. التمديدات الكهربائية (Wiring).تشمل هذه التمديدات كلا من الأسلاك والموصلات اللازمة لنقل التيار الكهربائي داخل المبنى. وتعتبر جزءا أساسيا من أي تركيب كهربائي.
22. قاطع الدائرة (Circuit Breaker).يعد قاطع الدائرة عنصرا مهما في الحماية الكهربائية، حيث يحمي أجهزة وأسلاك الدارة الكهربائية من التلف، وذلك بقطع التيار تلقائيا في حالة حدوث حمل زائد أو دائرة قصيرة.
23. القاطع التفاضلي (RCD - Residual Current Device).القاطع التفاضلي هو جهاز حماية كهربائي أساسي، يستخدم بكثرة في الدوائر الكهربائية المنزلية من أجل الكشف عن تسربات التيار الكهربائي الناتجة عن خلل في الأجهزة المنزلية. حيث يعمل على قطع التيار الكهربائي فور اكتشاف أي تسرب للتيار، مانعا بذلك حدوث صدمات كهربائية خطيرة أو حرائق.
24. منفذ الطاقة (Power Outlet).منفذ الطاقة هو العنصر الذي يتم من خلاله توصيل وتغدية الأجهزة الكهربائية بالطاقة الكهربائية، ويشمل كلا من المقابس الكهربائية التقليدية أو الخاصة.
25. المصهر (Fuse).من بين أجهزة الحماية المستخدمة في المنشئات الكهربائية، ويعمل على مبدأ انصهار الشريط المعدني لقطع التيار عند حدوث دارة قصيرة.
26. العداد الكهربائي (Electric Meter).العداد الكهربائي هو جهاز قياس ميكانيكي أو رقمي، يُستخدم لحساب الاستهلاك الكهربائي أو كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة من قبل منشئة كهربائية. عادة ما تكون هذه القياسات بالكيلوواط ساعة (kWh).
بعض المصطلحات الكهربائية الشائعة.
هذه بعض المصطلحات الكهربائية الأساسية الشائعة التي قد تحتاج إلى معرفتها:
27. الموصل الكهربائي (Electrical Conductor).الموصل الكهربائي هو المادة التي تسمح بمرور التيار الكهربائي خلالها بدون مقاومة، ويعتبر النحاس والألومنيوم من أفضل الموصلات وأرخصها.
28. العازل الكهربائي (Electrical Insulator).العازل الكهربائي هو المادة التي تتميز بمقاومة عالية للتيار الكهربائي ولا تسمح بمروره كالبلاستيك والمطاط.
29. الحماية الكهربائية (Electrical Protection and Types).الحماية الكهربائية هي مجموعة من المعدات والأجهزة التي تهدف إلى حماية الدوائر والأجهزة الكهربائية من الأخطار الناتجة عن التيارات الزائدة أو الدارات القصيرة أو الحرائق أو تسربات التيار الكهربائي.
30. الحمل الكهربائي (Electrical Load).يطلق مصطلح الحمل الكهربائي على كل جهاز كهربائي يستهلك الطاقة الكهربائية، مثل الأضواء والمحركات والمكيفات.
31. الحمل الزائد (Overload).هو الحالة التي يتم فيها تجاوز التيار الكهربائي المسموح به داخل دارة كهربائية، والذي قد يؤدي إلى تلف الأسلاك أو الأجهزة.
32. فرق الجهد الكهربائي (Voltage Difference).الاختلاف في الجهد بين نقطتين في الدائرة الكهربائية، مما يسبب تدفق التيار.
33. التردد (Frequency).هو عدد المرات التي يغير فيها التيار المتناوب من قيمته (سالب موجب) في الثانية، ويُقاس بوحدة الهرتز ويرمز لها ب (Hz).
34. المحول (Transformer).هو جهاز كهربائي مهم في الأنظمة الكهربائية، حيث يساعد على تحويل جهد التيار المتردد، برفعه أو خفضه حسب الحاجة.
35. المحرك الكهربائي (Electric Motor).المحرك الكهربائي هو جهاز كهربائي يعمل على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. ويستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات حيث يقوم بتشغيل بعض الأجهزة المنزلية مثل الة الغسيل والثلاجات بالإضافة الى الآلات الصناعية والمضخات والأنظمة الميكانيكية.
36. الكهرومغناطيسية (Electromagnetism).أحد مجالات البحث العلمي الذي يدرس التفاعل بين الكهرباء والمغناطيسية، ويشمل مفاهيم مثل الحث الكهرومغناطيسي.
معدات القياس الكهربائية.
هي أجهزة كهربائية خاصة بقياس مختلف القيم الكهربائية. ومن ابرزها ما يلي:
37. الفولت متر (Voltmeter).الفولت متر هو جهاز قياس يستعمل لأخذ قياس قيمة فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدائرة الكهربائية . حيث يتم توصيله بالتوازي مع الدائرة المراد قياس التوتر بها. وحدة القياس المستعملة هي الفولت ويشار لها بحرف (V).
38. الأمبير متر (Ammeter).الأمبير متر هو جهاز قياس يستعمل لأخذ قياس قيمة شدة التيار الكهربائي المار بمختلف مكونات الدائرة الكهربائية . حيث يتم توصيله بالتوالي مع مكونات الدائرة الكهربائية المراد قياس التيار الذي يمر عبرها. وحدة القياس المستعملة هي الأمبير ويشار لها بالحرف (A).
39. الواط متر (Wattmeter).الواط متر هو جهاز قياس يستخدم لأخذ قياس قيمة القدرة الكهربائية الفعالة أو النشطة في الدائرة الكهربائية. وحدة القياس المستعملة هي الواط ويشار لها بالحرف (W).
40. الأوم متر (Ohmmeter).الأوم متر هو جهاز قياس يستخدم لأخذ قياس قيمة المقاومة الكهربائية للمادة أو المكون الكهربائي. يتم توصيله بالتوازي مع العنصر أو المكون المراد قياس مقاومته. وحدة القياس المستعملة هي الأوم ويشار لها بالرمز (Ω).
خاتمة.
يساعد التعرف على المصطلحات الكهربائية وفهم معانيها على تطوير معرفتك واستكشاف التطبيقات العملية لكل مصطلح من هذه المصطلحات. مما يجعلك أكثر استعدادا للتعامل مع أية مشكلة كهربائية قد تواجهها في عملك أو في حياتك اليومية.