أنت المقاومات هي الأجهزة التي يمكنها تحويل طاقةكهربائي في الحرارة من خلال تأثير الجول. عندما تمر الإلكترونات عبر المقاومات ، تتصادم الجسيمات الناتجة مع الشبكة البلورية للمادة يشكل المقاوم يسبب زيادة في التحريض الحراري ، مما يؤدي إلى انتقال الحرارة إلى محيط المقاوم.
لهذا السبب ، تُستخدم المقاومات على نطاق واسع في الدوائر التي تهدف إلى إنتاج الحرارة ، مثل في السخانات الكهربائية ، والمواقد الكهربائية ، والقلايات الكهربائية ، والمكاوي ، والدش الكهربائي ، إلخ.
تأتي المقاومات بألوان وأشكال مختلفة.
ترتبط قدرة المقاومات هذه على إنتاج الطاقة الحرارية ارتباطًا مباشرًا بها المقاومة الكهربائية. المقاومة الكهربائية هي الحجم الذي يقيس صعوبة إنشاء أ التيار الكهربائي من خلال هيئات مختلفة.
تعتمد هذه الخاصية على شكل الجسم وكمية الإلكترونات الحرة الموجودة في المادة والوقت و المسافة التي يمكن لهذه الإلكترونات القيام بها دون الاصطدام بالذرات التي يتكون منها الجسم ، بين الاخرين. كلما زادت مقاومة المقاوم ، زادت كمية الطاقة التي يتبددها كحرارة في كل ثانية ، وبعبارة أخرى ، زادت الفاعلية به تبددت.
نرى أيضا:قانون أوم الثاني
المصابيح المتوهجة لها خيوط مقاومة كهربائية عالية تسخن وتصدر الضوء مع مرور التيار الكهربائي.
تسمى الكمية الفيزيائية التي تقيس كمية الحرارة التي ينقلها المقاوم إلى محيطه كل ثانية بـ الفاعليةتتبدد. القوة المشتتة هي كمية قياسية تقاس بـ واتس (ث).
كمية القوة في الفيزياء لها معنى واسع جدًا ، لكن تعريفها دائمًا نسبي السبب بين واحد الكميهفيطاقة (ه) ومحددة فترة راحةفيزمن (Δt).
ص - الطاقة (W)
و - الطاقة (J)
ر - فترات زمنية)
لذلك ، فإن القدرة التي يتبددها المقاوم هي مقياس لمقدار الطاقة التي يستطيع المقاوم تحويلها إلى حرارة في كل ثانية.
الطاقة التي تسمى يوميا الطاقة الكهربائية ، بدورها ، تسمى طاقةالقدرهكهربائي. يمكن حساب معامله من خلال المنتج بين الجهد الكهربائي (U) ، المعطى بالفولت (V) ، ومعامل الحمل الاختباري (q) ، المُدرج في هذا الجهد الكهربائي:
وص- طاقة الوضع الكهربائي (J)
ماذا او ما - اختبار الحمل (C)
يو - الجهد الكهربائي (V)
إذا استبدلنا التعبير أعلاه في تعريف القوة ، فلدينا العلاقة التالية:
صد - تبديد الطاقة (W)
ماذا او ما - شحنة الاختبار الكهربائية (C)
أنا - التيار الكهربائي (أ)
وفقًا للصيغة الموضحة أعلاه ، يمكن بسهولة حساب القوة التي يتبددها المقاوم إذا عرفنا ماهية فرقفيالقدره (d.d.p.) بين أطراف المقاوم (U) وكذلك التيار الكهربائي الموجود فيها (i).
إذا تذكرنا قانون أوم الأول ، الذي ينص على أنه يمكن حساب الجهد الكهربائي من خلال ناتج المقاومة الكهربائية (R) ، تقاس بالأوم (Ω) ، بالتيار الكهربائي (i) ، بالأمبير (A) ، سيكون من الممكن كتابة معادلة القدرة المشتتة في ثلاثة الأشكال. يشاهد:
ر - المقاومة (Ω)
إذا أردنا معرفة مقدار الطاقة التي تبددها المقاوم في فترة زمنية معينة ، فيمكننا استخدام التعبير الموضح أدناه ، والتحقق من ذلك:
تمارين على القوة تبددها المقاومات
1) عند التوصيل بفرق جهد 20 فولت ، يتم حمل المقاوم بتيار كهربائي قدره 0.5 أ. فيما يتعلق بهذا المقاوم ، حدد:
أ) القوة التي تبددها.
ب) مقاومته الكهربائية.
القرار:
أ) لحساب القدرة المشتتة بواسطة هذا المقاوم ، سنستخدم المعادلة التالية:
ب) لحساب المقاومة الكهربائية لهذا المقاوم ، سنستخدم الصيغة أدناه. الدفع:
2) يتم اجتياز المقاوم ذي المقاومة الكهربائية الثابتة التي تساوي 10 Ω بواسطة تيار كهربائي قدره 2 A ، خلال فترة زمنية مدتها 60 دقيقة. حدد مقدار الطاقة الكهربائية التي يبددها هذا المقاوم خلال هذه الفترة الزمنية.
القرار:
لحل التمرين ، سنستخدم صيغة قانون جول. تذكر أيضًا أن الفاصل الزمني المستخدم في هذه الصيغة محدد بالثواني ، لذلك تحتاج إلى استخدام الوقت 3600 ثانية بدلاً من 60 دقيقة. نظرة:
بي. رافائيل هيلربروك
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia-dissipada-num-resistor.htm
