Header Ads

العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة الكهربائية ( قانون أوم ) Ohm's Law

المقاومة الكهربائيّة وقانون أوم

Electrical resestance and Ohm's Law

قانون أوم

تعريف المقاومة الكهربائيّة :هي عبارة عن  مصطلح فيزيائي يعبّر عن مقاومة المواد لسريان التيّار الكهربائي من خلالها،
وهذه الخاصيّة تمتاز بها جميع المواد، ولكن تختلف درجة المقاومة من عنصر إلى آخر  فمثلاً الفلّزات ( المعادن ) تسمّى مواد جيدة التوصيل للتيّار الكهربائي ، ومع ذلك فهي تقوم بإعاقة حركة الإلكترونات إلى حدّ ما، لأن الإلكترونات التي تحمل التيار الكهربائي تصطدم بالذرات للموصل فيعيق مرور التيار ، ولكنّ بنسبة بسيطة،
أمّا المواد ( العازلة ) غير الموصلة فهي تعيق حركة الإلكترونات بشكل كبيرجداً ، حتّى أنّها توقف مرورها.

المقاومة الكهربائية وقانون أوم
يمكن حساب المقاومة لمادّة ما من خلال إحداث فرق جهد بين طرفيها، ثمّ قياس شدّة التيّار المار فيها، وباستخدام هاتين الكميّتين يمكن التّوصل لمقدار المقاومة ، عن طريق حسابها بالاعتماد على قانون أوم،
نص قانون أوم
 ينصّ قانون أوم على أنّ ( فرق الجهد بين طرفيّ موصل يتناسب تناسباً طرديّاً مع شدّة التيّار الذي ينشأ عن هذا الفرق في الجهد عند ثبوت مقاومة المقاومة ، وهي نسبة ثابتة )،
 وتعرف النسبة الثابتة بمقاومة هذا الموصل، ويمكن التّعبير عن هذه العلاقة بعدّة طرق وهي:  
الجهد = التيار * المقاومة
التيار = الجهد / المقاومة
المقاومة = الجهد / التيار
 V/R=I    ،    I×R=V     ،   V/I=R  

المقاومة والجهد والتيار


حيث إنّ: V: رمز لفرق الجهد بين طرفيّ الموصل، ويعبّر عنه بوحدة الفولت (V). I: رمز شدّة التيّار المار في الموصل، ويعبّر عنه بوحدة الأمبير (A). R: مقاومة الموصل، وهي قيمة ثابتة، وتقاس بوحدة الأوم نسبة إلى العالم الفيزيائي جورج أوم، ويرمز لها بالرّمز(Ω)
إن  أصل قانون أوم باعتبار الالكترونات هي حاملات الشّحنة كما يوضح نموذج درود، يمكن توضيح قانون أوم من خلال اعتبار الإلكترونات كرات تتصادم مع أيونات المادّة، ممّا يتسبّب بحركة للإلكترونات بسرعة عاليّة، وبالنّظر إليها كحركة كليّة وجماعيّة، تسير هذه الإلكترونات بعكس المجال الكهربائي (E)،
ويعرف هذا التّفسير بنظريّات ميكانيكا الكم.
إن أهميّة المقاومة في الدّوائر الإلكترونيّة يوجد أنواع عدّة من المقاومات المستخدمة في الدوائر الإلكترونيّة، ومنها المقاومة الكربونيّة، والتي تصنع من الكربون والسيراميك، التي تصنع من السيراميك ، وهي واسعة الاستخدام، وتتواجد بقيم مختلفة، أو مقاومة سلكيّة وتصنع من الأسلاك .
 ويتم تحديد المقاومة المناسبة في الدّائرة عن طريق قيمتها بالأوم، وقدرتها بالوات، وذلك من أجل التّحكم بـ: التيّار المّار في الدائرة، عن طريق ربطها على التوالي مع مصدر التيّار، وتكون العلاقة بينهما عكسيّة،
 فكلّما زادت المقاومة قلّ التيّار. الجهد، عن طريق ربطها على التّوازي مع مصدر الجهد، وتكون هذه المقاومة متغيّرة. العوامل المؤثّرة على المقاومة هناك عامليّن هاميّن يؤثّران على قيمة المقاومة وهما: المادّة المصنّع منها المقاوم، فطبيعة المواد تختلف، وبالتّالي فإنّ مقاومتها تختلف. الحرارة، تقلّ مقاومة الموصل بانخفاض درجة الحرارة، والعكس صحيح، وهناك علاقة تربط بين كلّ مادّة مع مقدار التغيّر في درجة الحرارة وتسمّى بالمعامل الحراري.

ما هي العوامل التي تتوقف عليها المقاومة الأومية

 إن  مقدار  المقاومة الكهربائية لموصل تعتمد على العديد من العوامل هي :
1ـ  نوع المادة الموصل: تختلف مقدار مقاومة المواد، فهنالك موادّ توصيليتها للتيار الكهربائي يكون عالٍ جداً مثل النحاس والفضة ومواد أخرى ، وتسمى مواد جيدة التوصيل للتيار الكهربائي وهنالك مواد ردئية  التوصيل مثل الزجاج والخشب.
2ـ طول الموصل:  كلّما زاد طول الموصل زادت مقاومته لمرور التيار الكهربائي وذلك عند ثبوت العوامل الأخرى.
3ـ مساحة مقطع الموصل: نلاحظ أنّ شركة الكهرباء عند تمديدها للأسلاك الكهربائيّة تستخدم أسلاكاً ذات أطوال كبيرة بالمقارنة مع الأسلاك الأخرى حيث وجد العلماء أنّه كلّما كانت مساحة مقطع الموصل كبيرة تقلّ المقاومة وبالتالي تكون نسبة ضياع الطاقة في هذه الأسلاك قليلة.
4ـ درجة الحرارة: في المواد الموصلة كلّما ارتفعت درجة حرارة الموصل ارتفعت مقاومته، وذلك بسبب اهتزاز ذرات الموصل بشكل كبير ممّا يعيق مرور التيار الكهربائي، وبالتالي تصبح مقاومته أعلى وهذا على عكس مع المواد شبه الموصلة والتي كلّما ارتفعت درجة حرارتها تقلّ مقاومتها وتزداد موصليتها.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
شارك زملاءك من الزر أدناه لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى


هناك تعليق واحد:

  1. ما معنى إحداث فرق جهد بين طرفيها؟ كيف يمكن إحداث هذا الفرق؟ وعلى ما تعود "ها" في كلمة طرفيها. طرفي ماذا؟
    وجزاكم الله خيرا على الموضوع

    ردحذف

يتم التشغيل بواسطة Blogger.