הגילויים הראשונים הקשורים לעבודת החשמל החלו במאה ה-7 לפני הספירה. הפילוסוף של יוון העתיקה Thales of Miletus גילה שכאשר ענבר מתחכך בצמר, היא מסוגלת לאחר מכן למשוך חפצים קלים. מיוונית "חשמל" מתורגם כ"ענבר". בשנת 1820 אנדרה-מארי אמפר קבע את החוק הנוכחי הישיר. בעתיד, גודל עוצמת הזרם, או במה נמדד הזרם החשמלי, החלו להיות מסומנים באמפר.
תוֹכֶן
- משמעות המונח
- ערכי מדידה בסיסיים
- הנדסת בטיחות חשמל
- יישום זרם חשמלי
משמעות המונח
את המושג של זרם חשמלי אפשר למצוא בכל ספר לימוד בפיזיקה. זרם חשמלי היא תנועה מסודרת של חלקיקים טעונים חשמלית בכיוון. כדי להבין את האדם הפשוט ברחוב, מהו זרם חשמלי, כדאי להשתמש במילון של חשמלאי. בו, המונח מייצג תנועה של אלקטרונים דרך מוליך או יונים דרך אלקטרוליט.
בהתאם לתנועה של אלקטרונים או יונים בתוך המוליך, נבדלים הבאים 
סוגי זרמים:
- קָבוּעַ;
- מִשְׁתַנֶה;
- תקופתי או פועם.
ערכי מדידה בסיסיים
חוזק זרם חשמלי - המחוון העיקרי המשמש את החשמלאים בעבודתם. עוצמת פעולת הזרם החשמלי תלויה בגודל המטען שזורם במעגל החשמלי למשך פרק זמן מוגדר. ככל שיותר אלקטרונים זרמו מהתחלה אחת של המקור לסוף, כך המטען המועבר על ידי אלקטרונים יהיה גדול יותר.
חוזק נוכחי - כמות הנמדדת ביחס בין המטען החשמלי הזורם בחתך החלקיקים במוליך לבין זמן מעברו. המטען נמדד בקולומבים, הזמן הוא בשניות, ויחידה אחת של עוצמת זרימת החשמל נקבעת לפי היחס בין המטען לזמן (קולומב לשנייה) או באמפר. קביעת הזרם החשמלי (חוזקו) מתרחשת על ידי חיבור רציף של שני מסופים במעגל החשמלי.
כאשר זרם חשמלי פועל, תנועת החלקיקים הטעונים מתבצעת בעזרת שדה חשמלי ותלויה בעוצמת תנועת האלקטרונים. הערך שבו תלויה עבודת הזרם החשמלי נקרא מתח והוא נקבע על פי היחס בין עבודת הזרם בחלק מסוים של המעגל לבין המטען העובר באותו חלק. יחידת הוולט נמדדת עם מד מתח כאשר שני הטרמינלים של המכשיר מחוברים במקביל למעגל.
ערך ההתנגדות החשמלית תלוי ישירות בסוג המוליך המשמש, אורכו וחתך הרוחב שלו. זה נמדד באוהם.
הכוח נקבע על פי היחס בין העבודה של תנועת הזרמים לזמן שבו התרחשה עבודה זו. הם מודדים את ההספק בוואטים.
כמות פיזיקלית כזו כמו קיבולת נקבעת על ידי היחס בין המטען של מוליך אחד להפרש הפוטנציאל בין אותו מוליך לבין השכן. ככל שהמתח נמוך יותר כאשר המוליכים מקבלים מטען חשמלי, כך גדלה הקיבולת שלהם. זה נמדד בפארדים.
כמות העבודה של החשמל במרווח מסוים של השרשרת נמצאת באמצעות מכפלת עוצמת הזרם, המתח ומרווח הזמן שבו בוצעה העבודה. האחרון נמדד בג'אול. קביעת העבודה של זרם חשמלי מתרחשת בעזרת מונה, המחבר את הקריאות של כל הכמויות, כלומר מתח, כוח וזמן.
הנדסת בטיחות חשמל
ידע בכללי בטיחות חשמל יסייע למנוע מצב חירום ולהגן על בריאות האדם וחיי האדם. מכיוון שהחשמל נוטה לחמם את המוליך, תמיד קיימת אפשרות של מצב מסוכן לבריאות ולחיים. כדי להבטיח בטיחות בבית חייב לדבוק הבא פשוט אבל כללים חשובים:
- בידוד רשת חייב להיות תמיד במצב טוב כדי למנוע עומס יתר או אפשרות של קצר חשמלי.
- אסור להגיע לחות על מכשירי חשמל, חוטים, מגנים וכו'. כמו כן, סביבה לחה מעוררת את המראה של קצר חשמלי.
- הקפד לבצע הארקה עבור כל המכשירים החשמליים.
- יש להימנע מעומס יתר על החיווט מכיוון שקיים סיכון להצתה של החיווט.
אמצעי בטיחות בעבודה עם חשמל כרוכים בשימוש בכפפות מגומיות, כפפות, שטיחים, התקני פריקה, התקני הארקה לאזורי עבודה, מתגים אוטומטיים או נתיכים עם תרמי וזרם הֲגָנָה.
חשמלאים מנוסים, כאשר יש אפשרות להתחשמלות, עובדים ביד אחת, והשנייה בכיס. זה מפריע למעגל יד ביד במקרה של מגע לא מכוון עם מגן או ציוד מוארק אחר. בעת הצתת ציוד המחובר לרשת, יש לכבות את האש אך ורק באמצעות מטפי אבקה או פחמן דו חמצני.
יישום זרם חשמלי
לזרם חשמלי תכונות רבות המאפשרות להשתמש בו כמעט בכל תחומי הפעילות האנושית. דרכים להשתמש בזרם חשמלי:
-
נושאת אותות לא דומים במכשירי חשמל ביתיים (טלפון קווי, שלט רחוק לטלוויזיה, לחצן נעילת דלת), כמו גם בתקשורת ורדיו מיוחדים; - נושא אנרגיה במנועים, גנרטורים, מצברים;
- ספק של אנרגיית חום במכשירי חימום, תנורים, ריתוך חשמלי;
- מקור אנרגיית אור בהתקני איתות ותאורה;
- השגת חומרים באמצעות אלקטרוליזה;
- יצירת צלילים ומוזיקה עם כלים חשמליים;
- אלקטרודיאגנוסטיקה ברפואה, טיפול בגירוי חשמלי.
חשמל הוא צורת האנרגיה הידידותית ביותר לסביבה כיום. בתנאים של הכלכלה המודרנית, להתפתחות תעשיית החשמל יש חשיבות פלנטרית. בעתיד, אם יהיה מחסור בחומרי גלם, החשמל יתפוס עמדה מובילה כמקור אנרגיה בלתי נדלה.
