المقاومات هي أجهزة تستخدم للتحكم في مرور التيار الكهربائي في الدوائر الكهربائية من خلال تأثير الجولالذي يحول كهرباء في طاقة حرارية.
معظم المقاومات مصنوعة من مواد عالية الجودة. المقاومة الكهربائية، وتعرف هذه باسم عوازل. تُعرف تلك التي تتمتع بمقاومة كهربائية ثابتة بالمقاومات الأومية.
شاهد المزيد: الرنين: افهم كيف يمكن أن ينكسر الكوب عند صوت الصراخ
ما هي المقاومات؟
إنها مكونات إلكترونية يقاوم عند مرور سلسلةكهربائي. عندما نقوم بإدخال المقاوم في دائرة كهربائية ، أ انخفاض في شدة التيار الكهربائي، علاوة على ذلك ، فإن وجوده على طول السلك يستلزم تخفيض أو سقوط الجهد الكهربائي.
يمكن لبعض المقاومات الاحتفاظ بها مقاومةكهربائيثابت، حتى على نطاق واسع من الفولتية الكهربائية ، تُعرف باسم المقاومات الأومية.
القانون الأول لأوم
وفقًا لـ 1st قانون أوم، أ السبب بين ال القدرهكهربائي و ال سلسلةكهربائي الذي يتشكل في المقاوم الأومي هو أبداثابت. في المقاومات الأومية ، يتناسب التيار الكهربائي طرديًا مع الجهد الكهربائي المطبق ، و يتناسب عكسيا مع المقاومة الكهربائية ، كما هو موضح في هذا الشكل ، مما يجعل صيغة القانون الأول من أوم:
ص - المقاومة الكهربائية (Ω)
يو - فرق الجهد الكهربائي (V)
أنا - التيار الكهربائي (أ)
أنت المقاوماتحقيقة إنها ليست أومية لأي قياس للجهد أو التيار ، ومع ذلك ، فهي تتمتع بمقاومة كهربائية ثابتة لمجموعة واسعة من هذه القياسات ، كما هو موضح في الرسم البياني:
2 قانون أوم
ترتبط قدرة المقاومات على التحكم في تدفق التيار الكهربائي بها مقاومة. وهو بدوره يعتمد على عوامل هندسية ، مثل الطول و ال منطقةتعبر من المقاوم ، وأيضًا للكمية المميزة لكل مادة معروفة باسم المقاومة النوعية.
بمعنى آخر ، لا يعتمد معامل المقاومة للمقاوم الأومي على الجهد الكهربائي المطبق على أطرافه ، ولكن على شكله والمواد المستخدمة في تصنيعه. افهم الموضوع بشكل أفضل من خلال الوصول إلى النص الخاص بنا: 2 قانون أوم.
الصيغة التي نستخدمها احسب المقاومة الكهربائية، كدالة للمعلمات الهندسية ، مثل مساحة المقطع العرضي وطول المقاوم ، والمعروف باسم قانون أوم الثاني ، هو هذا:
ص - المقاومة (Ω)
ρ - المقاومة (ميكرومتر)
إل - الطول (م)
ال - مساحة المقطع العرضي (م²)
المقاومة النوعية
المقاومة (ρ) هي كمية مادية يعتمد على العوامل المجهرية ويرتبط بكل نوع من المواد. مقاومة المواد الموصلاتمنخفضة جدًا ، مثل الفضة أو النحاس ، لأنها توفر مقاومة قليلة لمرور التيار الكهربائي. تتمتع المواد الأخرى ، مثل المطاط والزجاج والبلاستيك ، بمقاييس مقاومة عالية جدًا.
أنواع المقاومات
يمكن أن تكون مختلفة وفقًا للمادة التي تم إنتاجها ، بالإضافة إلى وجود مقاومات تغير المقاومة عند تعرضها لعوامل خارجية مختلفة.
بعضها حساس لتغيرات درجة الحرارة ويعرف باسم مقاومات حرارية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تلك التي تستجيب للاختلافات في اللمعان ، والمعروفة باسم مقاومات الضوء. هناك أيضًا مقاومات تغير المقاومة عند تعرضها للمجالات المغناطيسية ، فهي مقاومات مغناطيسية.
رمز اللون للمقاومات
يستخدم هذا الرمز ل تمثل بصريا المقاومة الكهربائية للمقاومات كما هو موضح بالشكل:
ك – 10³
م – 106
وفقًا لرمز اللون ، فإن ملف اثنينأولالمسارات تشير إلى اثنينأرقامبالاحرف الاولى من المقاومة ، بينما الثالثنطاق يشير إلى مضاعف (1 ، 10 ، 1000) ينبغي علينا ذلك تتضاعف بأول رقمين. ال الاخيرنطاق يشير إلى نقاء أو درجة تفاوت، بالنسبة المئوية ، أن قياس المقاومة قد ينحرف عن القيمة النظرية المخصصة لذلك المقاوم.
اقرأأيضا:ما هي سرعة التيار الكهربائي؟
جمعية المقاوم
يتعلق الأمر بالطرق كيف يمكن توصيل المقاومات ببعضها البعض داخل دائرة كهربائية. هناك ثلاثة أنواع من الارتباط: الارتباط التسلسلي ، والارتباط الموازي ، و جمعية مختلطة، والذي يحتوي على مقاومات متصلة على التوالي وعلى التوازي.
ارتباط المسلسل
في ذلك يتم توصيل المقاومات بالتتابع. في هذا التكوين ، فإن ملف سلسلةكهربائي يعاني أ انخفاض في شدتهومع ذلك ، فإن التيار الكهربائي الذي يمر عبر كل من المقاومات متساوٍ. أدناه ، نعرض الصيغة المستخدمة لحساب المقاومة المكافئة لاتحاد السلسلة:
رابطة موازية
عند الاتصال بالتوازي ، تكون المقاومات تعرض لنفس الجهد الكهربائي. علاوة على ذلك ، فإن التيار الكهربائي الذي يمر عبر كل منهما يختلف حسب مقاومتهما. في هذا النوع من الجمعيات ، فإن مقاومةما يعادل، المحسوبة بالصيغة التالية ، ستكون دائمًا أقل من أصغر مقاومة.
اقرأأيضا: ما هي قوة العزل الكهربائي وما علاقتها بالأشعة؟
عند وجود مقاومين فقط مرتبطين بالتوازي ، سيكون من الممكن حساب المقاومة المكافئة باستخدام هذه الصيغة:
إذا كنت تريد التعمق في علاقات المقاومات ، فاقرأ نصنا: جمعيات المقاوم.
تمارين المقاومة
السؤال 1) (UFPA) في نهر الأمازون ، يحاول صياد عديم الخبرة أن يمسك بوراكي يمسك رأس السمكة بيد والذيل باليد الأخرى. لماذا سمكة كهربائية قادرة على توليد فرق جهد يصل إلى 1500 فولت بين الرأس والذيل. بالنسبة لهذا الاختلاف في الجهد ، تبلغ المقاومة الكهربائية لجسم الإنسان ، المقاسة بين اليدين ، 1000 Ω تقريبًا. بشكل عام ، 500 مللي أمبير من التيار المباشر الذي يمر عبر صدر الشخص يكفي للتسبب في الرجفان البطيني والوفاة من السكتة القلبية التنفسية. باستخدام القيم المذكورة ، نحسب أن التيار المار عبر صدر الصياد ، بالنسبة للتيار الكافي للتسبب في الرجفان البطيني ، هو:
أ) الثلث
ب) النصف
ج) يساوي
د) ضعف
ه) الثلاثي
قالب: حرف هـ
القرار:
بناءً على قانون أوم الأول ، سنحسب التيار الكهربائي ، لاحظ:
فنجد أن التيار الكهربائي شدته 1500 مللي أمبير ، وهو أكبر بثلاث مرات من تيار 500 مللي أمبير ، لذا فإن البديل الصحيح هو الحرف e.
السؤال 2) (Enem PPL) الصدمة الكهربائية هي إحساس ناتج عن مرور التيار الكهربائي عبر الجسم. تتراوح عواقب الصدمة من الخوف البسيط إلى الموت. يعتمد دوران الشحنات الكهربائية على مقاومة المادة. بالنسبة لجسم الإنسان ، تتراوح هذه المقاومة من 1000 درجة مئوية عندما يكون الجلد رطبًا ، إلى 100000 درجة مئوية عندما يكون الجلد جافًا. شخص حافي القدمين ، كان يغسل منزله بالماء ، بلل قدميه وداس بطريق الخطأ على سلك مكشوف ، مما عانى من تفريغ كهربائي بجهد 120 فولت.
ما أقصى شدة للتيار الكهربائي الذي يمر عبر جسم الشخص؟
أ) 1.2 مللي أمبير
ب) 120 مللي أمبير
ج) 8.3 مللي أمبير
د) 833 أ
ه) 120 كيلو أمبير
قالب: حرف الباء
القرار:
لحل التمرين ، سنستخدم قانون أوم الأول ، كما فعلنا في التمرين السابق ، من أجل إيجاد شدة التيار الكهربائي:
في الحساب أجرينا القسمة بين الجهد الكهربائي والمقاومة الكهربائية ، وأخيرًا أعدنا كتابة القيمة التي تم الحصول عليها وفقًا لقواعد تدوين علمي وأيضًا وفقًا لـ البادئات من SI. بهذا نجد أن البديل الصحيح هو الحرف ب.
السؤال 3) (EEar) مع العلم أن فرق الجهد بين السحابة والأرض ، لحدوث صاعقة ، هو حوالي 3.108 فولت وأن التيار الكهربائي الناتج في هذه الحالة يبلغ حوالي 1.105 أ ، ما هو متوسط مقاومة الهواء بالأوم (Ω)؟
أ) 1000
ب) 2000
ج) 3000
د) 4000
قالب: حرف ج
القرار:
باستخدام صيغة قانون أوم الأول ، يمكن الحصول على قيمة المقاومة الكهربائية بقسمة الجهد على التيار الكهربائي:
يشير الحساب إلى أن البديل الصحيح هو الحرف c.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
