المقاومة الكهربائية

تختلف سرعة الشحنات الكهربائية داخل الموصلات؛ إذ تبدي الموصلات ممانعة لحركة هذه الشحنات، نتيجة لتصادم هذه الشحنات بعضها ببعض أو بينها وبين ذرات الموصل. وتختلف هذه الممانعة من مادة إلى أخرى. وتسمى ممانعة الموصل لحركة الشحنات فيه: المقاومة الكهربائية للموصل.

درس العالم الألماني جورج أوم 1787- 1854م، العلاقة بين التيار الكهربائي المار في موصل فلوي، وفرق الجهد الكهربائي بين طرفي الموصل. وتوصل تجريبياً إلى أن "التيار الكهربائي المار في موصل يتناسب طردياً مع فرق الجهد بين طرفي الموصل عند ثبوت درجة الحرارة" ويسمى هذا النص قانون أوم ويعبر عنه رياضياً بالعلاقة:

جـ ت؛ أي أن:

جـ = ثابت × ت

والثابت يختلف باختلاف مادة الموصل؛ أي أنه مقياس لممانعة الموصل لمرور التيار الكهربائي خلاله. ويطلق على هذا الثابت اسم المقاومة الكهربائية لمادة الموصل.

أي أن:

جـ = ت × م ................... (4-4).

ويلاحظ أن وحدة المقاومة في النظام الدولي للوحدات هي فولت/ أمبير؛ وتسمى أوم، ويرمز لها بالرمز ().

سؤال




باستخدام قانون أوم، ضع تعريفاً لوحدة المقاومة (الأوم).

والسؤال الآن: ما العوامل التي تعتمد عليها مقاومة موصل فلزي؟ لقد وُجد عملياً أن مقاومة الموصل الفلزي، عند درجة حرارة معينة؛ تعتمد على نوع مادة الموصل كما تعتمد على طوله (ل) وتتناسب معه طردياً؛ وكذلك تعتمد على مساحة مقطعه (أ) وتتناسب معه عكسياً.



وتعرف المقاومية، بمقاومة موصل فلوي منتظم طوله 1م ومساحة مقطعه 1م2. أما وحدة () فهي . م.

ويرتبط بمقاومية الموصل () مصطلح الموصلية ()، التي تساوي مقلوب المقاومية؛ أي أن:

المادة

المقاومية (W. م)

الفضة

النحاس

الذهب

الألومونيوم

التنغستن

الحديد

الكربون

الجرمانيوم

السيليكون

الزجاج

الكبريت

1.59 × 10 -8

1.6 × 10 -8

2.44 × 10 -8

2.82 × 10 -8

5.6 × 10 -8

10 × 10 -8

3.5 × 10 -5

0.46

640

1010 – 1410

1510




ويبين الجدول (4-1) مقاوميــة بعـــض المــواد عنــد درجــــة حـــرارة مـعيــنة (20° سيلسيوس).

وقد ذكرت درجة الحرارة، لأن مقاومة الموصل والمقاومية تعتمدان على درجة الحرارة؛ فالمقاومات الفلزية تزداد مقاومتها بازدياد درجة الحرارة؛ في حين أن بعض المواد، مثل المطاط والزجاج، تنخفض مقاومتها بارتفاع درجة الحرارة.