ما هي المقاومة: التعريف والصيغة والقوانين

جرب أداة القضاء على المشاكل





ينتج تدفق الإلكترونات في مادة كهرباء. هذه الإلكترونات لا تسافر في مسار مستقيم ولكن يجب أن تخضع للتصادم. بناءً على كمية الكهرباء التي تسمح المادة بمرورها ، يتم تصنيف جميع المواد على أنها موصلات ، أشباه الموصلات ، والعوازل. تسمح الموصلات بالتدفق الحر للكهرباء. لكن في مواد مثل أشباه الموصلات والعوازل ، تتعرض الكهرباء لقوة معينة تعارض التدفق الحر للإلكترونات. هذه القوة تسمى المقاومة. هناك قوانين مختلفة. تُعرف المادة التي تُستخدم خصائصها في الدائرة باسم المقاوم. تأتي المقاومات في شكل أنواع مختلفة ومواد مختلفة. تؤثر العوامل البيئية المختلفة أيضًا على مقاومة المواد.

ما هي المقاومة؟

تعريف: إنها قوة المعارضة التي تختبرها الإلكترونات المتدفقة في بعض المواد. هذا يعارض تدفق الكهرباء في المادة. عندما يتدفق تيار من أمبير واحد عبر مادة لها فرق جهد قدره فولت واحد عبرها ، فإن مقاومة تلك المادة يقال إنها أوم واحد.




القانون الأساسي لقياس هذا هو قانون أوم. وفقًا لهذا القانون ، يتناسب التيار المتدفق في مادة عكسيًا مع مادتها عندما يكون الجهد ثابتًا. يتم التعبير عن هذا القانون على أنه V = IR ، حيث V هو فرق الجهد أو الجهد عبر المادة ، وأنا هو التيار المتدفق عبر المادة و R هي المقاومة التي تقدمها المادة.

ال نعم وحدة المقاومة يمثله رمز يوناني Ω. بعض المواد بخصائصها تستخدم في الدوائر الكهربائية. تُعرف هذه المواد بالمقاومات. المقاومات متوفرة بأشكال وقيم مختلفة. ال رمز المقاومة المقاوم مذكورة أدناه.



رمز المقاومة

رمز المقاومة

ال صيغة المقاومة لحساب المادة يمكن اشتقاقها من قانون أوم. كما المقاومة الكهربائية من مادة ما يعتمد على الجهد عبر المادة والتيار المتدفق عبر المادة ، يمكن إعطاء الصيغة الخاصة بذلك حيث ينخفض ​​الجهد عبر المادة لكل وحدة أمبير يتدفق خلالها. أي R = V / I.

في الدوائر الكهربائية DC عندما يتضاعف التيار ، تنخفض المقاومة إلى النصف ، وإذا تضاعف ، يتم قطع التيار إلى النصف. يمكن أيضًا رؤية هذه القاعدة في الدوائر الكهربائية ذات التردد المنخفض مثل أنظمتنا المنزلية. تؤدي الزيادة في قيمتها إلى توليد الحرارة وبالتالي تسخين النظام وتسبب الضرر إذا لم يتم فحصه بانتظام.


في الدوائر الكهربائية عندما تكون المقاومات متصلة في سلسلة ، تُحسب المقاومة الإجمالية على أنها مجموع كل المقاومات الفردية. على سبيل المثال ، عندما تكون المقاومات الثلاثة مع R1 و R2 و R3 متصلة في سلسلة ، فإن المقاومة الإجمالية للدائرة تُعطى كـ R = R1 + R2 + R3.

عندما يتم توصيل المقاومات بالتوازي ، يتم إعطاء المقاومة الإجمالية كمجموع متبادل للمقاومات. على سبيل المثال ، عندما تكون المقاومات الثلاثة ذات قيم R1 و R2 و R3 متصلة بالتوازي ، فإن المقاومة الإجمالية في الدائرة تُعطى على النحو التالي: 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.

قوانينمقاومة

تختلف مقاومة المادة اعتمادًا على خصائص المواد والظروف البيئية. تعطي قوانين المقاومة العوامل الأربعة حيث تعتمد المادة.

القانون الأول

ينص القانون الأول على أن 'المادة الموصلة تتناسب طرديًا مع طول المادة'. وفقًا لهذا القانون ، تزداد مقاومة المادة مع زيادة طول المادة وتقل مع انخفاض طول المادة. .بمعنى آخر.

R ∝ L—– (1)

القانون الثاني

ينص القانون الثاني على أن 'المادة الموصلة تتناسب عكسياً مع منطقة المقطع العرضي للمادة'. وفقًا لهذا القانون ، تزداد مادته مع انخفاض مساحة المقطع العرضي للموصل وتقل مع زيادة مساحة المقطع العرضي. بهذا ، يمكننا أن نستنتج أن السلك الرفيع له قيمة مقاومة أكبر مقارنة بالسلك العريض في منطقة مقطع عرضي أكبر. .بمعنى آخر. R ∝ 1 / A —- (2).

القانون الثالث

ينص القانون الثالث على أن 'المواد الموصلة تعتمد على طبيعة المادة'. وفقًا لهذا القانون ، تختلف قيمة مقاومة المادة اعتمادًا على نوع المادة. سيكون لسلكين مكونين من مواد مختلفة ولهما نفس الطول ومنطقة المقطع العرضي قيم مختلفة. تقدم بعض المواد توصيلًا كهربائيًا جيدًا لها قيم أقل.

القانون الرابع

ينص القانون الرابع على أن 'المادة الموصلة تعتمد على درجة حرارتها'. وفقًا لهذا القانون عند زيادة درجة حرارة موصل معدني ، تزداد قيمته أيضًا.

من القانون الأول والثاني والثالث ، يمكن اعتبار مقاومة مادة ما R ∝ L / A

أي R = ρL / A

حيث ρ المعروف باسم المقاومة النوعية ثابت أو معامل المقاومة . يُعرف أيضًا باسم المقاومة المحددة للمادة. وحداتها أوم متر. وبالتالي ، يمكن حساب طول السلك ومساحته المستعرضة ومادة السلك.

الفضة هي أفضل موصل ولكن بسبب تكلفتها العالية ، فهي غير مفضلة للدوائر المنزلية. بالنسبة لمعظم التطبيقات المنزلية ، يتم استخدام أسلاك النحاس والألمنيوم لأنها أقل تكلفة وتوفر أيضًا موصلية مناسبة. تشير المقاومة إلى القدرة على إجراء المادة. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى زيادة قيم مقاومة المادة. هكذا المقاومة النوعية يعتمد على الهيكل الإلكتروني ودرجة حرارة المادة.

توفر المواد ذات قيمة المقاومة الأقل موصلية جيدة. المقاومات هي المكونات الشائعة والمستخدمة بكثرة في الدائرة الكهربائية. كانت متوفرة بقيم مختلفة. المقاومات المتوفرة في السوق لها شرائط ملونة أو شرائط مرسومة عليها. يمكن معرفة قيمة المقاوم باستخدام هذه العصابات الملونة . العوازل هي المواد التي لها قيمة مقاومة لانهائية وبالتالي لا يتدفق التيار عبر مادة عازلة. احسب مقاومة السلك الفضي الذي فرق جهده 500 فولت ويتدفق تيار 12 أمبير خلاله.