جریان مستقیم DC چیست؟ آموزش کامل برق مستقیم DC

جریان مستقیم توسط الساندرو ولتا، فیزیکدان ایتالیایی، که اولین باتری شیمیایی را در سال 1799 اختراع کرد، کشف شد. با این حال، جریان الکتریکی چندان خوب شناخته نشده بود تا زمانی که آندره ماری آمپر نظریه ای ارائه داد که در آن گفته بود حامل جریان الکتریکی یک ذره با بار مثبت است. در نظریه او، جریان از یک ترمینال با بار های مثبت اضافی به یک ترمینال که کمبود بار مثبت دارد منتقل می شود.

جریان قراردادی

این تئوری اساس آنچه امروزه به عنوان جریان قراردادی شناخته می شود را تشکیل داد. منطق موجود در آن این بود که بار های مثبت اضافی در ترمینال مثبت به یک ترمینال منفی که کمبود بار مثبت دارد منتقل می شود. بنابراین، جریان قراردادی به عنوان جریان از ترمینال مثبت به ترمینال منفی نشان داده می شود:

جریان الکترون

در حالی که از جریان قراردادی در تعریف اصلی جریان استفاده می شد، بعداً مشخص شد که حامل جریان الکتریکی در واقع دارای بار منفی است. در مدل جریان الکترون، بار های منفی اضافی (الکترون) در ترمینال منفی به ترمینال مثبتی که کمبود الکترون دارد منتقل می شود:

نحوه محاسبه جریان

جریان به عنوان مقدار بار الکتریکی که در مدت زمان مشخصی از یک نقطه عبور می کند، اندازه گیری می شود. به نام فیزیکدان فرانسوی آندره ماری آمپر، واحد SI برای جریان آمپر (A) یا به اختصار آمپ نامیده می شود.

جریان را می توان از معادله زیر محاسبه کرد:

که I جریان برحسب آمپر است، Q مقدار بار الکتریکی بر حسب کولن است و t زمان بر حسب ثانیه است.

بنابراین، 1 آمپر به عنوان 1 کولن بار در ثانیه تعریف می شود.

جریان یعنی الکترون های جاری

جریان الکتریکی به عنوان سرعت جریان بار الکتریکی تعریف می شود. بار توسط الکترون حمل می شود، بنابراین می توان جریان را به عنوان سرعت جریان الکترون در نظر گرفت. یک الکترون دارای 19-^ 10× 1.602- بار است. عدد منفی است زیرا الکترون ها بار منفی دارند. این به این معنی است که 1 کولن بار دارای 18^10 × 6.2415 الکترون است و بنابراین 1 آمپر جریان  18^10 × 6.2415 الکترون در ثانیه است.

جریان متناوب

جریان در خانه شما به احتمال زیاد جریان متناوب (AC) است. شبکه های برق شهری معمولاً در حدود 100 آمپر جریان متناوب برای یک خانه معمولی تأمین می کنند. برای اینکه بخواهیم در این باره صحبت کنیم، یک لامپ 60 واتی تقریباً 0.5 آمپر جریان می کشد، در حالی که کولر گازی حدود 15 آمپر را می کشد.

ما در این مقاله به جریان مستقیم (DC) خواهیم پرداخت، اما اگر می خواهید درباره جریان متناوب اطلاعات بیشتری کسب کنید، مقاله ما را در مورد “جریان متناوب چیست” بررسی کنید.

جریان مستقیم (DC)

به زبان ساده، جریان مستقیم به جریان الکتریکی گفته می شود که فقط در یک جهت جریان دارد. جریان متناوب به جریانی که در دو جهت جریان دارد گفته می شود:

در نمودار ولتاژ بر حسب زمان، جریان DC یک خط مستقیم است:

منابع جریان DC ولتاژ ثابتی را در طول زمان ایجاد می کنند. برخی از نمونه های منابع جریان DC عبارتند از:

• سلول های خورشیدی
• باتری ها
• منابع تغذیه

آند ها و کاتد ها

طبق تعریف، آند الکترودی است که جریان از طریق آن به دستگاه می ریزد. کاتد الکترودی است که جریان از طریق آن از دستگاه خارج می شود. یک خلاصه به نام “ACID” برای کمک به یادآوری این موضوع وجود دارد. ACID مخفف “Anode Current Into Device” است. این مهم است که بخاطر داشته باشید زیرا به این معنی است که آند و کاتد باتری بسته به شارژ یا تخلیه باتری تغییر می کند:

امیدوارم که این آموزش در مورد جریان DC مفید واقع شده باشد. اگر در مورد آن هرگونه سوال یا نظری دارید، می توانید در بخش نظرات در زیر نظر خود را ارائه دهید.