يتم دراسة تعريف المقاومة الكهربية و أنواعها (أومية و غير أومية) و قانونها. تحديد الكميات الفيزيائية و العوامل التي تعتمد عليها في ضوء منهج فيزياء 3ث. و العلاقة بين المقاومة و التيار و فرق الجهد يمكن تلخيصها في “عند التأثير بفرق جهد كهربي على الموصل سيؤدي إلى مرور تيار كهربي و قيمة شدة التيار الكهربي تتوقف على المقاومة الكهربائية للمادة“.
التوصيل الكهربي للمواد
المواد تنقسم إلى موصلات و عوازل و أشباه موصلات. هناك شرطين لمرور التيار الكهربي في المواد. أولهم وجود فرق جهد كهربي و الثاني أن يكون فرق جهد الكهربي بين طرفي مادة تحتوي على ألكترونات حرة أي تستجيب لفرق الجهد الكهربي. و استجابتها تعني أنها تتحرك من الجهد الموجب إلي السالب. فكل المواد تحتوي على ألكترونات و بالرغم من ذلك ليس كل الألكترونات تشترك في التوصيل فقط الألكترونات الحرة. ويمكن تقسيم المواد من حيث حرية حركة الألكترون بداخلها إلي ثلاث أنواع
- الأول: موصلات و هي مواد توصل التيار الكهربي.
- الثاني: العوازل و هي مواد لا توصل التيار الكهربي لعدم احتوائها علي إلكترونات حرة.
- الثالث: أشباه الموصلات وهي تعد حالة وسطية بين الموصلات و العوازل.
بالنسبة للموصلات
لا يمكن القول بأن جميع الموصلات سيمر فيها نفس قيمة التيار عند تعرضها لنفس فرق الجهد الكهربي. فالموصلات تختلف عن بعضها البعض في درجة التوصيل. فهناك موصلات عند تعرضها لفرق جهد كهربي يتولد بداخلها تيار كبير. بينما أخرى إذا تعرض لنفس فرق الجهد يتولد فيها تيار صغير. في كلا الحالتين تستجيب الألكترونات لفرق الجهد الكهربي. و تتحرك هذه الألكترونات عكس اتجاه المجال الكهربي لكن الموصل الذي يكون فيه التيار الكبير فهذا يعني أن اﻷلكترونات لا تجد ممانعة (مقاومة) كبيرة عند مرورها بداخله. و أما الموصل الذي يمر فيه تيار صغير معنى ذلك أن اﻷلكترونات تجد ممانعة (مقاومة) كبيرة أثناء مرورها بداخله. لكن ما هي الممانعة (المقاومة) التي تعانيها الألكترونات داخل الموصلات؟
ما هي المقاومة الكهربية مجهريا؟
أي موصل يتكون من ذرات و هذه الذرات تحتوي على شحنات موجبة و شحنات سالبة. و عندما تسير الالكترونات في السلك فإنها تتشتت بفعل هذه الذرات. و من الجدير بالذكر أن كل ما زادت الحرارة زاد اهتزاز الذرات. أدى الإهتزاز الى زيادة تشتت الإلكترونات. فتزداد الممانعة التي يلقاها التيار. و يختلف التشتت باختلاف نوع الذرة أي أن المقاومة سوف تتوقف على نوع المادة. بالإضافة إلى ذلك فإنه كلما زاد طول المسار الذي يتحرك فيه الألكترون كلما زاد تشتته زادت مقاومة الموصل. و بذلك سوف تتوقف مقاومة أي موصل على طوله L . و يمكن القول أنه كلما زادت مساحة الموصل ربما قلت كثافة الإلكترونات المارة و قلت فرص تشتتها. أي أن المقاومة تتناسب تناسبا عكسيا مع المساحة.
تعريف المقاومة الكهربية
تعريف المقاومة الكهربية على أنها الممانعة التي يلقاها التيار الكهربي عند مروره في موصل.
- وحدتها الأوم Ω و سميت على اسم العالم أوم
- يرمز لها بالرمز R
- تقاس بجهاز الأوميتر.
قانون المقاومة الكهربية
تتوقف على الطول L ( تتناسب المقاومة الكهربية مع الطول تناسب طرديا)
وتتناسب عكسيا مع المساحة A
إذا وجد سلكين من مادتين مختلفتين لهم نفس الطول و المساحة على سبيل المثال ولم يكن لهم نفس المقاومة الكهربية. فهذا يعني أن المقاومة تعتمد أيضا على نوع المادة ممثلة في المقاومة النوعية للمادة أو المقاومية
و بالتالي يكون قانون المقاومة الكهربية يشمل الثلاثة الطول L و المساحة A و نوع المادة
فهي تعتمد على الطول L و المساحة A و نوع المادة
المقاومة الكهربائية لا تعتمد على
- شدة التيار الكهربي I
- فرق الجهد الكهربي V
على الرغم من أنه يمكن قياسها بمعلومية شدة التيار الكهربي وفرق الجهد الكهربي. و تحديدا المقاومة الأومية لأن المقاومة الغير أومية تتوقف على شدة التيار و فرق الجهد كمقاومة الوصلة الثنائية.
المقاومة الكهربية pdf
دروس الفصل الأول