المقاومة الكهربية

وظيفة المقاومة الكهربائية

1 تحديد كمية التيار الكهربائي المار في الدائرة الكهربائية

المقاومة الكهربائية كما هو واضح من اسمها فهي مقاومة اي تقاوم مرور التيار في السلك او الدائرة الكهربائية وتحدد مقدار مرور التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية وتحدد مرور التيار الكهربائي في اي عنصر الكتروني في الدائرة الكهربائية وفق قيمه معينه يتم تحديدها من قبل المصمم او المستخدم لتلك الدائرة لكي لا تتضرر العناصر الالكترونية من مرور كمية كبيرة من التيار الكهربائي اكبر من مستوى تحملها لذلك التيار

انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة الكهربائية فائدة المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة
فمثلا
لو اردنا ربط ترانزستور او لد او او اي عنصر الكتروني اخر وكان هذا العنصر يتحمل اقصى تيار مقداره 20 ملي امبير مثلا تحت فولتية معينة ولتكن اقل من 12 فولت مثلا فلو قمنا بتوصيل مصدر الفولتية ال 12 فولت ب اللد او الترانزستور بشكل مباشر وبدون مقاومة فسوف يمر تيار كبير من المصدر في ذلك العنصر اكبر من ال 20 ملي امبير الذي يتحمله ذلك العنصر وسوف يحترق فورا لذلك فأننا نقوم بربط مقاومة بين المصدر والعنصر الالكتروني تحدد قيمة التيار المار

فائدة المقاومة الكهربائية تحديد التيار الكهربائي

وفي مثالنا هذا هو 20 ملي امبير لكي يعمل العنصر الالكتروني بصورة طبيعية ونقوم بذلك عن طريق استخدام قانون اوم وفق العلاقة التالية
انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة الكهربائية فائدة المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة
التيار = الفولتية / المقاومة
ونحن لدينا تيار 20 ملي امبير اي 0.02 امبير
ولدينا فولتية مقدارها 12 فولت وبتبادل الطرفين يكون
المقاومة = الفولتية / التيار
المقاومة = 12/ 0.02 = 600 اوم
لذلك فنحن بحاجة الى وضع مقاومة مقدارها 600 اوم لكي يتم تحديد مرور التيار المار الى العنصر الالكتروني الى 20 ملي امبير
انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة الكهربائية فائدة المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة

ومن هذا نستنتج انه عند احتراق الترانزستور او اي عنصر الكتروني موجود في الدائرة الكهربائية يجب فحص المقاومات المتصله معه وخصوصا اذا احترق هذا العنصر مرة اخرى بعد تبديله مباشرة وهي حاله تحدث كثيرا عند الفنيين عند التصليح والصيانة للاجهزة الالكترونية لذلك يجب الانتباه الى هذة الحالة جيدا وتبديل المقاومات المتصله معه وبالذات المقاومات من جهة المصدر الكهربائي
انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة الكهربائية فائدة المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة
ملاحظة
يمكن معرفة الفولتيات والتيار الكهربائي الذي يتحمله اي عنصر الكتروني من الداتاشيت فقط لاحظ الرقم المكتوب على العنصر الالكتروني واكتبه في محرك البحث جوجل وسوف تظهر معلومات مفصله عن ذلك العنصر الالكتروني
2 تقسيم الفولت او تجزئة الجهد
تعلمنا في موضوع ربط المقاومات على التوالي ان الفولتية تتقسم ما بين المقاومات المروبطة على التوالي وحسب قيمة كل مقاومة كلما كبرت قيمة المقاومة اخذت الجزء الاكبر من فولتية المصدر
فولتية المصدر = فولتية1 + فولتية 2 + الخ

وظيفة المقاومة مجزئ جهد

وظيفة المقاومة الكهربائية
والفولتية او الجهد حول المقاومة 2 يتم ايجادها من العلاقة التالية

المقاومة الكهربائية مقسم جهد
وبما ان الجهاز الكهربائي او اي عنصر الكتروني يعتبر حمل وله مقاومة داخلية معينة لذلك فأن هذا الحمل يعتبر مقاومة ايضا ونحن نتعامل معه في الحسابات كمقاومة عادية وفق قانون اوم لذلك فأنه بربط مقاومة على التوالي مع ذلك الجهاز او العنصر الالكتروني فأن الفولتية سوف تنقسم ما بين الحمل والمقاومة ونستفاد من هذة الحاله لتقليل فولتية المصدر المسلطة على الحمل لتتناسب مع الفولتية التي يتحملها ذلك العنصر الالكتروني او الجهاز الكهربائي

وظيفة المقاومة الكهربائية وفائدة المقاومة الكهربائية

انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة الكهربائية فائدة المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة
ومن هذا نستنتج انه اي عنصر الكتروني موجود في الدائرة الالكترونية قد تم تحديد مواصفات التيار والفولتية الماره به بدقة ولا يجوز اطلاقا تبديل العنصر العاطل بأخر جديد عشوائيا وبمواصفات مختلفة الا في حالة حساب الفولتية والتيار التي يتحملها العنصر الجديد وتبديل قيم المقاومات المتصله معه وحساب قيمة المقاومات الجديدة وفق قانون اوم بحيث توفر له تيار وفولتية مناسبه لاشتغاله كما تم شرحه اعلاه هذا في حالة كانت التيار والفولتية الخارجة من العنصر الجديد تتلائم مع احتياجنا واحتياج بقية عناصر الدائرة المعتمدة عليه
انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة الكهربائية فائدة المقاومة الكهربائية وظيفة المقاومة

3
هذا بالاضافة الى استخدام المقاومات المتغيرة

فائدة ووظيفة المقاومة المتغيرة

والتي تؤدي الى تغير الفولتية والتيار وفق قانون اوم كما تم توضيحه اعلاه

وبالنتيجه الحصول على خرج متغير من الجهاز او العنصر الالكتروني وكمثال على ذلك استخدام مقاومة متغيرة على قاعدة الترانزستور سوف تؤدي الى تغير التيار المار في قاعدة الترانزستور والنتيجة الحصول على تيار متغير من الترانزستور اي التيار الخارج من الترانزستور
ومثال اخر استخدام مقاومة متغيرة لتغيير سرعة دوران مروحة او موتور كهربائي لأن المقاومة تقوم بتغير التيار والفولتية

كيفية حساب المقاومة الكهربية

ورقة المعادلات
المقاومة الكهربائية Z = R أو XLأو XC(إذا وجد أحدهما فقط)
المقاومة الكهربائية في التوالي فقط Z = √(R2 + X2) (إذا وجدت R وأحد نوعي X فقط)
المقاومة الكهربائية في التوالي فقط Z = √(R2 + (|XL – XC|)2) (إذا وجدت R، XL، and XC كلها )
المقاومة الكهربائية في أي دائرة= R + jX(j هي الرقم التخيلي √(-1))
المقاومة R = ΔV / I
المفاعلة الحثية XL = 2πƒL = ωL
المفاعلة السعوية XC = 1 / 2πƒC = 1 / ωC
جزء
1
حساب المقاومة والمفاعلة

1
عرف المقاومة الكهربائية. تمثل المقاومة الكهربائية بالرمز Z وتقاس بالأوم (Ω) ويمكنك قياس ممانعة أي مكون أو دائرة كهربية. ستعلمك النتيجة بمقدار مقاومة الدائرة لتدفق الإلكترونات (التيار). هناك تأثيران مختلفان يبطئان التيار وكلاهما يسهم في المقاومة الكهربائية. [١]
المقاومة (R) هي إبطاء التيار نتيجة تأثير المادة وشكل المكون، وهذا التأثير أكبر في “المقاومات” لكن جميع المكونات لها مقاومة صغيرة على الأقل.
المفاعلة (X) هي إبطاء التيار نتيجة التغيرات المتضادة في المجالات الكهربية والمغناطيسية في التيار أو الجهد، وهي أوضح في المكثفات والملفات.

2
راجع المقاومة. المقاومة مفهومٌ أساسيٌ في دراسة الكهرباء وستراها أغلب الوقت في قانون أوم: ΔV = I * R. [٢] تمكنك هذه المعادلة من حساب أي من هذه القيم بمعرفة القيمتين الأخرتين فمثلًا اكتب المعادلة R = ΔV / I لحساب المقاومة. كما يمكنك قياس المقاومة بسهولة باستخدام ملليمتر.
ΔV هي الجهد مقاسًا بالفولت (V) ويسمى أيضًا بفرق الجهد.
I هو التيار ويقاس بالأمبير (A).
R هو المقاومة وتقاس بالأوم (Ω).

3
اعرف نوع المفاعلة التي تحسبها. تحدث المفاعلة فقط في دوائر التيار المتردد AC وهي تقاس بالأوم مثل المقاومة. هناك نوعان من المفاعلة في المكونات الكهربية المختلفة:
تنتج المفاعلة الحثية XL عن الملفات وتسمى أيضًا بالمحاثات. تولد هذه المكونات مجالًا مغناطيسيًا يعاكس تغيرات اتجاه التيار المتردد في الدائرة الكهربية. [٣] وكلما زادت سرعة تغير الاتجاه زادت المفاعلة الحثية.
تنتج المفاعلة السعوية XC عن المكثفات التي تخزن شحنة كهربية. يشحن المكثف ويفرغ بشكل متكرر مع حركة التيار في دائرة التيار المتردد وتغير اتجاهه، وكلما طال وقت شحن المكثف كلما قاوم التيار. [٤] لذا كلما زادت سرعة تغير الاتجاه قلت المفاعلة الحثية.

4
احسب المفاعلة الحثية. تزيد المفاعلة الحثية مع معدل التغير في اتجاه التيار أو “تردد” الدائرة كما وضحنا أعلاه. يمثل هذا التردد بالرمز ƒ ويقاس بالهرتز(Hz) والمعادلة الكاملة لحساب المفاعلة الحثية هي XL = 2πƒL حيث L هي “المحاثة” مقاسة بالهنري (H). [٥]
تعتمد المحاثة L على خصائص الملف كعدد لفاته. [٦] ويمكن قياس المحاثة مباشرة أيضًا.
تصور التيار المتردد ممثلًا بدائرة الوحدة – إذا كنت تفهمها – بحيث يمثل الدوران الكامل 2π راديان دورة واحدة. ستحصل على النتيجة بالراديان لكل ثانية إذا ضربت هذا في ƒ مقاسًا بالهرتز (الوحدات لكل ثانية). هذه هي السرعة الزاوية ويمكن كتابتها بحرف أوميجا الصغير ω، وقد ترى معادلة المفاعلة الحثية مكتوبة بالصيغة XL=ωL. [٧]

5
احسب المفاعلة السعوية. تشبه هذه المعادلة معادلة المفاعلة الحثية باستثناء أن المفاعلة السعوية تتناسب مع التيار تناسبًا “عكسيًا”. المفاعلة السعوية ” XC = 1 / 2πƒC”,[٨] حيث C هي سعة المكثف مقاسة بالفاراد (F).
يمكنك قياس السعة باستخدام ملليمتر وبعض الحسابات البسيطة.
ويمكن كتابتها بالصيغة 1 / ωC كما وضحنا أعلاه.

جزء
2
حساب المقاومة الكهربائية الكلية

1
اجمع المقاومات الموجودة في نفس الدائرة. المقاومة الكهربائية الكلية بسيطة إذا كان بالدائرة عددٌ من المقاومات دون وجود ملفات أو مكثفات. قس قيم المقاومات أولًا (أو أي مكون له مقاومة) أو راجع مخطط الدائرة بحثًا عن المقاومات المميزة بالأوم (Ω) واجمعها حسب كيفية توصيل المكونات: [٩]
يمكن جمع المقاومات المتصلة على التوالي (يتصل كل طرف بالآخر بامتداد السلك)، وتكون المقاومة الكلية R = R1 + R2 + R3…
يجمع مقلوب المقاومات المتصلة على التوازي (كل مقاومة في سلك مختلف في نفس الدائرة). حل المعادلة 1/R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 … لإيجاد المقاومة الكلية R.

2
اجمع قيم المحاثة المتشابهة في الدائرة نفسها. تكون المقاومة الكهربائية هي المفاعلة الكلية إذا كان بالدائرة ملفات فقط أو مكثفات فقط. احسبها كما يلي: [١٠]
الملفات على التوالي: Xtotal = XL1 + XL2 + …
المكثفات على التوالي: Ctotal = XC1 + XC2 + …
الملفات على التوازي: Xtotal = 1 / (1/XL1 + 1/XL2 …)
المكثفات على التوازي: Ctotal = 1 / (1/XC1 + 1/XC2 …)

3
اطرح المفاعلة الحثية والسعوية للحصول على المفاعلة الكلية. تزيد إحدى هاتين القيمتين مع تناقص الأخرى لذا فهما تبطلان بعضهما البعض. اطرح القيمة الصغيرة من الكبيرة لإيجاد التأثير الكلي. [١١]
ستحصل على النتيجة نفسها من المعادلة Xtotal = |XC – XL|
صورة عنوانها Calculate Impedance Step 9
4
احسب المقاومة الكهربائية للمقاومة والمفاعلة المتصلين على التوالي. لا يسعك جمعهما فحسب لأن القيمتين ليستا في نفس الطور ما يعني أن كليهما يتغيران مع الوقت كجزء من دورة التيار المتردد لكنهما تبلغان ذروتهما في أوقات مختلفة. [١٢] لحسن الحظ يمكننا استخدام المعادلة البسيطة ” Z = √(R2 + X2)” إذا كانت كل المكونات موصلة على التوالي (مثل وجود سلك واحد). [١٣]
تتضمن الرياضيات المرتبطة بهذه المعادلة المتجهات الطورية لكنها قد تبدو مألوفة بالنسبة للهندسة أيضًا. يتضح أننا نستطيع تمثيل المكونين R وX كأضلاع مثلث قائم بينما Z هي الوتر. [١٤][١٥]

5
احسب المقاومة الكهربائية من المقاومة والمفاعلة الموصلين على التوازي. هذه طريقة عامة للتعبير عن المقاومة الكهربائية لكنها تتطلب فهمًا للأعداد المركبة. هذه هي الطريقة الوحيدة لحساب المقاومة الكهربائية الكلية لدائرة تتضمن مقاومة ومفاعلة موصلين على التوازي.
Z = R + jX حيثJ هو الجزء التخيلي √(-1)، استخدم J بدلًا من i لتجنب الخلط بينها وبين I التي ترمز للتيار.
لا يمكنك جمع الرقمين فمثلًا يمكن التعبير عن المقاومة الكهربائية كالتالي: 60Ω + j120Ω.
يمكنك جمع الجزء التخيلي والحقيقي بشكل منفصل إذا كانت هناك دائرتان بهذا الشكل موصلتين على التوالي فمثلًا إذا كانت Z1 = 60Ω + j120Ω موصلة على التوالي بمقاومة Z2 = 20Ω إذن Ztotal = 80Ω + j120Ω.

العوامل المؤثرة علي المقاومة الكهربية

1- نوع مادة الموصل

نوع مادة الموصل يحدد مدى مقاومته لمرور التيار من خلاله , في الموصلات ذات المقاومة الصغيرة يكون ارتباط الكترونات المدار الأخير فيها ضعيفا , بينما يكون ارتباط الكترونات المدار الأخير في الموصلات ذات المقاومة الكبيرة قويا .

حتى نتمكن من معرفة العلاقة بين نوع مادة الموصل ومقاومته . هيا نطبق عمليا النشاط التالي :

1- نركب الدارة الكهربائية التالية : ونضع فيها قضيب من النحاس كما يلي :

سنلاحظ ان اضاءة المصباح قوية .
2- نستبدل قطعة النحاس بقطعة جرافيت (كربون ) ونلاحظ الاضاءة .

نلاحظ أن شدة الاضاءة تكون أقل .
** نستنتج ان موصلية النحاس أكبر من موصلية الكربون.

الموصلية : هي خاصية للمادة تميزها من غيرها من المواد . وتعبر عن قدرة المادة على توصيل التيار الكهربائي خلالها .

كلما كانت الموصلية أعلى كانت شدة التيار أكبر .

المقاومية : هي مقدار مقاومة سلك فلزي طوله 1 سم ومساحة مقطعه 1 سم 2

العلاقة بين الموصية والمقاومية عكسية كما نلاحظ من خلال هذا الرسم:

2- طول الموصل : حيث تزداد مقاومة الموصل بازدياد طوله .

حتى نتعرف على أثر طول الموصل على مقاومته , يمكننا القيام بالنشاط التالي والذي يظهر أمامك في الفيديو المجاور:

نستخدم قلم رصاص ( او سلك نتغستون ) , بطارية (1.5 فولت) , تسلاك توصيل ومشبك.

نبني الدارة التالية , ثم نـأخذ قراءات الآميتر في كل حالة نقوم فيها بتغيير طول السلك النحاسي ( أو طول قلم الرصاص ) ثم نسجل القراءات في الجدول المرفق .

المحاولة طول السلك في الدارة قراءة الآميتر (ت) جـ / ت المقاومة (م)

ثم نستنج من خلال القراءات العلاقة بين المقاومة وطول السلك, والعلاقة بين شدة التيار وطول السلك.

نستنج أن ( طول الموصل يؤثر في شدة التيار المار به حيث تزداد مقاومة موصل بازدياد طوله )

3- مساحة المقطع : حتى نتعرف على أثر مساحة مقطع الموصل على مقاومته , هيا ننفذ النشاط التالي ( تابع النشاط المرفق في الفيديو المجاور)

أ) نستخدم قضبان كربونية متفاوتة في السمك ولها نفس الطول

ب) نبني الدارة التالية :

جـ) نثبت القضان على لوحة خشبية كما في الشكل وكل مرة بتوصيل أحد القضبان نسجل قراءة الآميتر.

د) ثم نلاحظ ماذا يحدث للتيار عند تغيير مساحة المقطع . وأي الموصلات الثلاثة لها مقتومة أكبر, والعلاقة بين شدة التيار ومساحة المقطع, والعلاقة بين المقاومة ومساحة المقطع.

نستنج أن : مساحة المقطع تؤثر في شدة التيار , اذ تزداد مقاومة موصل بنقصان مساحة مقطعه.

ترتبط العوامل الثلاثة الأولى مع بعضها البعض بعلاقة رياضية تظهر في المعادلة الآتية:

م = ρ ل / س

حيث :

م : المقاومة ( أوم)

ل : طول الموصل ( سم)

س: المساحة ( سم 2)

ρ : هي عامل المقاومة ( المقاومية) ( Resistivity), ويعتمد على نوع المادة

σ : الموصلية (Conductivity) , وهي معكوس المقاومية , حيث :

σ= 1/ ρ

الجدول التالي يبين المقاومية لبعض المواد :

المادة المقاومية ( Ω . سم )
النحاس 1.59 × 10 -6
الحديد 10 × 10 -6
الكربون 3,5 × 10 -3
السيليكون 6,4
الكبريت 10 13

تختلف مقاومة بعض المواد باختلاف درجة الحرارة التي تتعرض لها , فهناك مواد كالنحاس مثلا تزداد مقاومتها بازدياد درجة الحرارة , وهناك مواد مثل الكربون تقل مقاومتها بازدياد درجة الحرارة , وهناك مواد تبقى مقاومتها ثابتة تقريبا مهما اختلفت درجة الحرارة.

طرق قياس المقاومة الكهربية

تعبّر المقاومة عن قابلية المادّة لمقاومة مرور التيار الكهربائي عن طريقها، فهي الأدوات المستخدمة لتخفيف سريان التيار الكهربائي في الدّارة، وفي حالة ابتكار أو صناعة جهاز خالٍ من المقاومة سيؤدّي ذلك إلى احتراق القطع الإلكترونية التي يحتويها بسبب عدم قدرتها على حمل كمية زائدة من التيار الكهربائي، كما تعتبر المقاومة من الخصائص الفيزيائية التي تتميّز بها المواد الفلزيّة المعدنية القابلة لتوصيل التيار الكهربائي. Volume 0% للتمكّن من حساب قيمة المقاومة الكهربائية تجب أولاً معرفة نوع المقاومة، حيث يوجد نوعان للمقاومة هما: المقاومة الكربونيّة التي تكون مصنوعة من مادّة الكربون، وتكون مقاومة ثابتة أو متغيّرة القيمة، والمقاومة السلكيّة، وسُميت بهذا الاسم بسبب صناعتها من سلك معزول ملفوف على قضيب من مادّة السيراميك، وتعد من المقاومات ذات القدرة الكبيرة حيث تتحمّل درجات حرارة عالية مقارنة بباقي أنواع المقاومات كالمقاومة الكربونيّة، وقد تكون ثابتة أو متغيّرة القيمة. وحدة قياس المقاومة تُقاس المقاومة الكهربائية بوحدة الأمبير، ويُرمز لها بالرّمز (Ω)، وتوجد علاقة عكسيّة بين قيمة التيار وقيمة المقاومة، حيث تزيد قيمة المقاومة الكهربائيّة كلّما قلّت قيمة التيار الكهربائي المار من خلالها. طرق قياس المقاومة الكهربائية يجب أولاً تحديد ما إذا كانت المقاومة الكهربائيّة متغيّر أو ثابتة، ففي حالة كانت المقاومة ثابتة يُمكن قياسها باستخدام الطرق الآتية: قياس المقاومة باستخدام جهاز الأوميتر المحدد لقياس قيمة المقاومات. قياس المقاومة باستخدام الألوان؛ كما أنّ لكلّ لون قيمة محددة بالجدول التابع لها، وبالتالي يمكن أخذ المجموع الكلّي للألوان وقراءة قيمة المقاومة. إذا كانت المقاومة متغيّرة القيمة يمكن حسابها عن طريق جهاز الأوميتر، بحيث تحتوي المقاومة المتغيّرة على ثلاثة أرجل بين الأولى والثانية مقاومة ثابتة تُقاس باستخدام الأوميتر، وبين الأرجل الأولى والثالثة مقاومة متغيّرة تتغيّر عند تحريك ذراع هذه المقاومة، كما توصل مع الأوميتر عن طريق تحريك الذراع وبالتالي تظهر قيمة المقاومة المطلوبة على شاشة الجهاز. طرق توصيل المقاومات الكهربائية التوالي: توصل المقاومات بهذه الطريقة بشكل متتالٍ مع المصدر الرئيسي للكهرباء والذي يكون البطارية أحياناً، وفي هذه الحالة يتجزّأ الجهد الكهربائي الواقع على على أطراف المقاومة، وتبقى قيمة التيار الكهربائي ثابتة عند جميع أطراف المقاومة. التوازي: توصل المقاومات بهذه الطريقة بشكل متوازٍ مع المصدر الرئيسي للكهرباء وأطرافه الموجبة والسالبة، حيث إنّه في هذه الحالة يتجزّأ التيار الكهربائي على أطراف المقاومات المتوازيّة، كما يبقى مقدار الجهد الكهربائي الواقع على كل منها متساوٍ.

درس المقاومة الكهربائية

المقاومة الكهربائية هي مقدار فيزيائي يرمز له بالحرف R ويعبر عن مقاومة جهاز أو سلك في دارة كهربائية لتدفق الشحنات الكهربائية خلال مرور التيار الكهربائي والوحدة العالمية للمقاومة هي الأوم ورمزها Ω وتقاس بجهاز الأوممتر.

درس المقاومة الكهربائية للسنة الثالثة إعدادي
يمكن اعتبار المقاومة الكهربائية بمثابة احتكاك كهربائي، لأن الإلكترون أثناء حركته يتعرض لعدد هائل من التصادمات مع إلكترونات أخرى ومع ذرات الموصل في الثانية الواحدة. فكلما كانت مقاومة المادة أكثر تكون شدة التيار فيها أصغر، وإذا نقصت المقاومة ازدادت شدة التيار، وهذا ما يعرف بقانون أوم نسبة إلى عالم الفيزياء الألماني جورج أوم (1789-1854) الذي ينص على أن: التوتر U بين مربطي موصل أومي يساوي جداء المقاومة R وشدة التيار I المار فيه ونعبر عن قانون أوم بالعلاقة: $U=R \times I$.

بالإضافة إلى المقاومة في الأجهزة، فالأسلاك أيضا تشكل مقاومة. فكلما كان السلك أقصر كانت مقاومته أقل، وكلما كانت مساحة مقطعه كبيرة كانت مقاومته قليلة. كما أن نوع المادة الموصلة تؤثر في المقاومة الكهربائية، فالموصلات الجيدة كالنحاس مثلا، لها مقاومة صغيرة، في حين أن الموصلات الأقل توصيلا كالحديد لها مقاومة أكبر قليلا، أما مقاومة العوازل فإنها عالية جداً، حتى أن الشحنات الكهربائية لا تستطيع الإنتقال عبرها. تستخدم المواد ذات المقاومة الصغيرة كالنحاس مثلا، في صنع الأسلاك الكهربائية لكن من المفيد أحياناً، أن نستخدم أجساما ذات مقاومة عالية، فالمقاومة العالية لسلك المصباح تجعله يسخن فينبعث منه الضوء.

نلاحظ داخل أجهزة كهربائية كثيرة مواد لا تمنع تماماً تدفق الإلكترونات عبرها، لكنها تقاوم تدفقها بطريقة ما. تسمى تلك المواد المقاومات الكهربائية وهي مواد مهمة جداً لأنها تعمل على تخفيض شدة التيار الكهربائي، كما تسمح بتحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة. حيث يؤدي مرور التيار في موصل أومي إلى ارتفاع درجة حرارته، هذا المفعول الحراري للتيار الكهربائي يسمى مفعول جول. فمثلا يقاوم السلك الموضوع في داخل المصباح تدفق الإلكترونات وتنتج عن هذه المقاومة حرارة حين يسخن السلك بشكل كافي فيبعث ضوءاً.

بالإضافة إلى ذلك يمكن أن ينتج عن تدفق الإلكترونات عبر دارة كهربائية حرارة أو ضوء أو صوت أو حركة، وهذا ما نلاحظه عند استخدامنا للأجهزة الكهربائية في حياتنا اليومية.

المقاومة الكهربية وقانون اوم

يُمكن تعريف المقاومة الكهربائية على أنها نسبة الجهد المُطَبَّق على الجهاز أو الدارة مَقسوماً على التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر هذا الجهاز أو الدارة، وهذا ما يُعرف أيضاً بقانون أوم والمُتَمَثِّل في العلاقة التالية:[٢] ت= ج/ م حيث أن ت هو التيار الكهربائي، وج هو الجهد الكهربائي، أمَّا م فهي المقاومة الكهربائية. مجموع المقاومات الكهربائية يختلف مجموع المقاومات الكهربائية في حال كانت هذه المقاومات موصولة على التوالي أو على التوازي، ويُمكن بيان طريقة حساب كل منهم حسب التالي:[٣] مجموع المقاومات على التوالي: عندما تكون المقاومات موجودة على التوالي فإنَّ التيار لن يَسلُك سوى مسار واحد لأنه لا يملك غيره، وبالتالي فإن التيار هو نفس التيار الذي يَعبر كُل مُقاومة، فيتاي وزم إيجاد قيمة المقاومة الكليَّة عن طريق جمع المقاومات مع بعضها البعض ببساطة، فتكون المقاومة الكليَّة في هذه الدارة م، وتُساوي: م= م1 +م2 +م3 +م4…إلخ على سبيل المثال إذا كانت لدينا دارة كهربائية تمَّ وصل ثلاث مُقاومات كهربائية فيها على التوالي وكانت قيمة المقاومة الأولى تُساوي 4 أوم، وقيمة المُقاومة الثانية والثالثة تُساوي 8 أوم، وكانت قيمة جهد البطارية الموصولة مع هذه المقاومات في هذه الدارة 10 فولت، فإنَّ قيمة التيار يتم حسابها من خلال قانون أوم: ت= ج/ م، حيث أن م =م1+ م2+ م3 ت= ج/ (م1+ م2+ م3) ت= 10/ (8+8+4)، ت=0.5 أمبير إذاً فإنَّ التيار الكهربائي الذي يعبر خلال كل مُقاومة يُساوي 0.5 أمبير. مجموع المقاومات على التوازي: تكون المقاومات الموصولة على التوازي مُرتَّبة عن طريق ربط كل من طرفي كل مُقاومة بطرفي المُقاومة الأخرى، مما جعل التيار مُوزعاً وغير مُتساوياً، حيث يتوزع التيار في كل فرع، ثم يُعاد دمجه مرَّة أخرى عند دمج جميع الفروع معاً، لكن الجهد في المقاومات الموصولة على التوازي هو ذاته، ويُمكن حساب المُقاومة الكليَّة للمقاومات الموصولة على التوازي عن طريق إضافة مجموع مقلوب المقاومات الموصولة على التوازية، ثم أخذ مقلوب المجموع كما يلي: 1/م = 1/م1 +1/م2 +1/م3… إلخ على سبيل المثال إذا كانت لدينا دارة كهربائية يوجد بها ثلاث مُقاومات موصولة على التوازي، وكانت قيمة المقاومة الأولى تُساوي 4 أوم، وكانت قيمتي المُقاومة الثانية والثالثة تُساوي 8 أوم، وكانت قيمة جهد البطارية الموصولة في ذات الدارة 10 فولت، فيُمكن حِساب قيمة التيار الكهربائي في كُل مُقاومة على حدا، لكن أولاً يجب حِساب قيمة التيار الكلي الموجود في هذه الدارة: 1/م = 1/8 +1/8 +1/4 م= 2 أوم ت= ج/ م ت= 10/2 ت=5 أمبير ثم يتم حساب التيار لكل مُقاومة على حد من خلال قانون أوم، لتكون قيم التيار المارة في المقاومات: ت1=ج1/م، ت1=4/10، ومنها فإنَّ التيار الأول يساوي 2.5 أمبير ت2=ج2/م، ت2=8/10، ومنها ت2= 1.25 أمبير،ت3=1.25 أمبير. العوامل المؤثرة بالمقاومة الكهربائية يوجد العديد من العوامل المؤثر بالمقاومة الكهربائية، ومنها:[٤][٥] طول السلك: كلما زاد طول السلك زادت المقاومة وبالتالي فإنَّ التيار الكهربائي الذي يَسري في هذا السلك يَقِل، وذلك لأن حركة الإلكترونات تُصبح أكثر سهولة مع زيادة طول السلك. نوع المعدن المصنوع منه السلك: حيث إن مقاومة بعض المعادن كالألمنيوم مثلاً مُختلفة عن غيرها من المعادن، ولكل من هذه المعادن إيجابيات وسلبيات من ناحية التأثير على المقاومة. درجة الحرارة: تزداد المُقاومة مع ارتفاع درجة حرارة السلك، وذلك بسبب اهتزاز الذرات الموجودة في السلك مما يجعل مرور التيار الكهربائي أكثر صعوبة. المساحة العرضية للسلك: كل ما زادت المساحة العرضية للسلك زادت عدد الإلكترونات المتدفقة مما يتسبب في خفض المقاومة.

تعريف المقاومة النوعية

المقاومة النوعية “ρ” خاصية متأصلة للمادة، حيث يمكن تعريف المقاومة النوعية بأنها المقاومة المقدمة لكل وحدة طول ومساحة مقطع عرضي لتلك المادة عندما يتم تطبيق كمية معروفة من الجهد في نهايتها[٤]، وهو رقم يستخدم لتحديد المقاومة من طرف إلى آخر لطول ومساحة معينة كما في الصيغة الآتية: ρ = R · A / L حيث R المقاومة، ρ المقاومة النوعية، L طول السلك، A مساحة المقطع العرضي، ويمكن معرفة المقاومة النوعية للعديد من المواد الموصلة؛ إذ تعتمد المقاومة النوعية على مادة الموصل[٥]، فالنحاس مثلًا في المرتبة الثانية بعد الفضة في وجود مقاومة نوعية منخفضة، مما يعني موصلية جيدة[٦]، ومن المفارقات بين المقاومة والمقاومة النوعية أن المقاومة تتغير تبعًا لطول الموصل ومساحة المقطع العرضي، لكن المقاومة النوعية لا تتغير[٤]، كما تقاس المقاومة بوحدة أوم Ω بينما تقاس المقاومة النوعية بوحدة “أوم متر” Ω-m[٥]، ويتبين من تعريف المقاومة النوعية أن المقاومة النوعية للمادة مهمة لأنه مع معرفة المقاومة النوعية وأبعاد السلك، يمكن حساب المقاومة الفعلية للسلك، ومن خلال معرفة قيم التوصيل للمعادن المختلفة، يمكن للمرء مقارنة المعادن بمعرفة أي نوع من المعادن يوصل الكهرباء أكثر[٤]، كما تعد المقاومة ضرورية في العديد من تطبيقات المواد، بما في ذلك المقاومات في الدوائر الكهربائية، والعزل الكهربائي، والتسخين المقاوم، والتوصيل الفائق.

المقاومة الكهربائيةppt

درس المقاومة الكهربائية – قانون أوم للسنة الثالثة إعدادي

نقدم إليكم زوار «موقع البستان» نماذج مختلفة لملخص درس المقاومة الكهربائية – قانون أوم في مادة الفيزياء والكيمياء لتلاميذ السنة الثالثة إعدادي وفق الدروس المقررة خلال الدورة الثانية، ونهدف من خلال توفيرنا لنماذج هذا الدرس إلى مساعدة تلاميذ السنة الثالثة من التعليم الثانوي الإعدادي على الاستيعاب والفهم الجيد لدرس المقاومة الكهربائية – قانون أوم، وتشجيعا لهم على التكوين الذاتي والرفع من مستواهم استعداداً لإنجاز التمارين التوليفية والفروض المحروسة في مادة الفيزياء والكيمياء، وهذه النماذج متاحة للتحميل على شكل ملخصات بصيغة (pdf) وعروض بصيغة بوربوينت (ppt)، وذلك حتى يتسنى لتلاميذ السنة الثالثة إعدادي تحميل النموذج الذي يناسبهم من أجل الاستعانة به في تحضير دروسهم.