אנרגיה כיתה ט

3. זרם חשמלי

אטום מורכב מגרעין חיובי, שיש בו פרוטונים ונויטרונים ואלקטרונים שליליים שנעים סביב הגרעין.
כל אטום הוא ניטרלי (כמות הפרוטונים שווה לכמות האלקטרונים)

כאשר אטום מאבד אלקטרון הוא הופך ליון חיובי, כאשר אטום מקבל אלקטרון נוסף, הוא הופך ליון שלילי.

מטען חשמלי נוצר מקיום האלקטרונים "מיותרים" או "חסרים" באטומים של החומר.
מטען חשמלי נמדד ביחידות "קולון" (C).
זרם חשמלי זאת תנועה מכוונת של מטענים חשמליים.
לפי יכולתם להוליך זרם חשמלי, חומרים מתחלקים לשתי קבוצות עיקריות - מוליכים ומבודדים.
במוליכים קיימים מטענים חופשיים שיכולים לנוע בהשפעת כוח חשמלי
במבודדים אין מטענים חופשיים.
מאפיין מרכזי של זרם חשמלי - עוצמת זרם חשמלי. מסומנת באות I. נמדדת ביחידות "אמפר" (A)
נוסחה לחישוב זרם חשמלי I=Q/t כאשר:

I	עוצמת זרם חשמלי	[A]	אמפר
Q	מטען שעובר דרך שטח חתך	[C]	קולון
t	זמן שבו מטען עובר את שטח חתך	[C]	שניה

בתייל (חוט ) זורם זרם של 1 אמפר, כאשר בכל שניה דרך שטח חתך שלו עובר מטען של קולון אחד.
במתכות מטענים חופשיים הם אלקטרונים שנעים מההדק שלילי של סוללה להדקה החיובי.
כיוונו של זרם חשמלי (מסיבות היסטוריות) נבחר ככיוון מהדק החיובי להדק השלילי, לכן במתכת, כיוון הזרם מנוגד לכיוון תנועת האלקטרונים בפועל.
3 תנאים הכרחיים לקיום זרם חשמלי:
מטענים חופשיים (מוליך)
מתח חשמלי (הפרש פוטנציאלים בקצוות המוליך) שנוצר ע"י מקור מתח (סוללה)
מעגל סגור
התנגדות חשמלית זאת תכונה של מוליך להתנגד להעברת זרם דרכו.
סיבה להיווצרות התנגדות - אינטראקציה בין האלקטרונים חופשיים שנעים בצורה מכוונת ואטומים שנמצאים במקומם ויכולים רק להתנדנד.
התנגדות חשמלית מסמנים באות R. יחידת מדידה של התנגדות חשמלית היא "אום" () - אות יווית "אומגה"
התנגדות של תייל תלויה במספר מאפיינים:
אורך התייל. ככל שהתייל ארוך יותר, כך התנגדותו גדולה יותר.
חומר ממנו עשוי תייל.
שטח חתך של תייל. ככל שתייל עבה יותר, כך גם התנגדותו קטנה יותר.
רכיב שיש לי התנגדות ידועה, נקרה נגד.
זרם, מתח והתנגדות מקושרים בעזרת חוק אום.

I=V/R

I	עוצמת זרם חשמלי	[A]	אמפר
V	מתח חשמלי (הפרש פוטנציאלים)	V]]	וולט
R	התנגדות חשמלית	]]	אום

ככל שמתח גדול יותר, כך גם זרם גדול יותר

ככל שהתנגדות גדולה יותר, כך גם זרם קטן יותר.
הדמיית חוק אום
קיימית שני סוגים של היבורים :
חיבור בטור
חיבור במקביל
בחיבור בטור מתח כולל שווה לסכום המתחים וזרם נשאר קבוע

בחיבור במקביל, זרם שווה לסכום הזרמים ומתח נשאר קבוע.

התנגדות של מספר נגדים שמחוברים בטור ניתן לחשב לפי נוסחה

התנגדות של מספר נגדים שמחוברים במקביל ניתן לחשב לפי נוסחה

בניית מעגל חשמלי ומדידת זרם ומתח