قانون أوم الثاني: المفهوم والصيغة والتمارين

ال الاثنينقانونفيأوه م وصف أي العظمة الجسدية يتعلق ب المقاومة الكهربائية على واحد موصل. وفقًا لهذا القانون ، فإن المقاومة الكهربائية لموصل متجانس تتناسب طرديًا مع طوله وتتناسب عكسيًا مع منطقة المقطع العرضي لهذا الموصل.

نظرةأيضا:تعرف على ما هو عليه وتعلم كيفية حساب التيار الكهربائي

صيغة قانون أوم الثانية

ال الاثنينقانونفيأوه م يدل على أن مقاومة للسائق مرتبط بك شكل ولكن أيضًا للعوامل المجهرية ، الموصوفة على أساس كمية مادية تسمى المقاومة.

ال المقاومة النوعية إن الحجم المادي هو الذي يقيس المقاومة التي تقدمها بعض المواد لتدفق الشحنات الكهربائية، أي أن المواد عالية المقاومة توفر مقاومة كبيرة لمرور التيار الكهربائي.

معادلة قانون أوم الثاني موضحة أدناه ، لاحظ:

ر - المقاومة (Ω)

ρ - المقاومة (Ω.m)

هناك - الطول (م)

ال - مساحة المقطع العرضي (م²)

وفقًا لهذه الصيغة ، تكون المقاومة الكهربائية لسلك موصل يتناسب طرديا مع طوله، بالإضافة إلى ذلك ، هو كذلك يتناسب عكسيا إلى منطقة المقطع العرضي (تسمى بالعامية المقياس). لهذا السبب نستخدم أسلاكًا أكثر سمكًا في التطبيقات التي تتطلب تيارات كهربائية منها كثافة عالية - لديهم مقاومة كهربائية أقل وبالتالي تبدد طاقة أقل فيها شكل الحرارة.

المقاومة النوعية

يشير قانون أوم الثاني إلى أن المقاومة الكهربائية هي خاصية للجسم ، منذ ذلك الحين تعتمد الخاصية بشكل مباشر على القياسات المكانية ، مثل مساحة المقطع العرضي أو طول الجسم.

ال المقاومة النوعية (ρ) هي كمية مادية قياسية (تقاس بـ م) هذا لا يعتمد على أبعاد الجسم ، ولكن على الخصائص المجهرية ، مثل الكميهفيالإلكترونات توصيل المادة وكذلك المسافة التي يمكن أن تقطعها هذه الإلكترونات دون الاصطدام بالذرات التي تتكون منها المادة.

نرى أيضا: تعرف على عناصر الدائرة الكهربائية وكيف تعمل

قانون أوم الأول

وفقًا لقانون أوم الأول ، تكون النسبة بين الجهد الكهربائي والتيار الكهربائي ثابتة دائمًا في المقاومات الأومية ، كما هو موضح في الصيغة التالية:

يو - الجهد الكهربائي أو فرق الجهد (V)

ر - المقاومة الكهربائية (Ω)

أنا - التيار الكهربائي (أ)

وفقًا للصيغة ، فإن المقاومة الكهربائية هي المقياس المتعلق بالتيار المتكون من خلال تطبيق أ الجهد الكهربائي: كلما زادت المقاومة الكهربائية للمادة ، زادت الإمكانات الكهربائية المطلوبة لتوليد تيار كهربائي.

نظرةأيضا: تعلم كيفية حساب القوة الدافعة الكهربائية للمولدات الكهربائية

تعتمد المقاومة الكهربائية ، من بين عوامل أخرى ، على سمك الموصلات.

تمارين حلها في قانون أوم الثاني

السؤال رقم 1) حدد المقاومة الكهربائية لسلك موصل بطول 20 مترًا ، بمساحة مقطع عرضي 8 مم² ومقاومة تساوي 1.7.10^-8 Ω م

أ) 625 Ω

ب) 4.25 Ω

ج) 150 درجة مئوية

د) 32

هـ) 25

قالب: حرف الباء

القرار:

قبل أن نتمكن من حساب المقاومة الكهربائية ، نحتاج إلى تحويل مساحة المقطع العرضي للسلك ، وهي بالملليمتر² ، إلى وحدة m² (8 مم² = 8.10^-6 م²).

لحساب مقاومة هذا السلك الرصاصي ، سوف نستفيد من قانون أوم الثاني ، لاحظ:

وفقًا للحساب ، البديل الصحيح هو الحرف ب.

السؤال 2) لها سلك موصل أسطواني ، المقاومة R ، المقاومة ρ ، الطول L ومنطقة المقطع العرضي A. مع الحفاظ على المعلمات الأخرى ثابتة ، ما هي المقاومة الكهربائية ، مكتوبة بدلالة R ، لسلك قطره أكبر أربع مرات؟

أ) 8R

ب) ص / 4

ج) 2R

د) ص / 16

هـ) ص / 8

قالب: حرف د

القرار:

كما هو موضح في البيان ، فإن السلك له شكل أسطواني ، وهذا يشير إلى أن مساحة المقطع العرضي لهذا السلك دائرية. مساحة الدائرة ، بدورها ، تتناسب مع مربع نصف القطر (A α r²) ، لذلك ، إذا كان قطر السلك الثاني أكبر بأربع مرات ، وسيكون نصف قطره أكبر بأربع مرات ، ومساحة المقطع العرضي ستكون 16 مرات أكبر.

نظرًا لأن مساحة المقطع العرضي للسلك أصغر بمقدار 16 مرة ، فإن مقاومته ستكون أصغر بمقدار 16 مرة ، لذا فإن البديل الصحيح هو الحرف d.

السؤال 3) فيما يتعلق بقانون أوم الثاني ، حدد البديل الصحيح:

أ) تعتمد المقاومة الكهربائية على عوامل هندسية ومجهرية.

ب) لا تعتمد المقاومة الكهربائية على أي عوامل ماكروسكوبية مثل الطول أو مساحة المقطع العرضي للموصل.

ج) المقاومة الكهربائية عبارة عن كمية مادية متجهة تقاس بوحدة .m

د) المقاومة الكهربائية تتناسب طرديًا مع مساحة المقطع العرضي للسلك.

ه) القوة والمقاومة كميات متناسبة عكسيًا.

قالب: الحرف ا

القرار:

دعنا نحلل البدائل:

ال - حقيقة.

ب - خاطئة. المقاومة الكهربائية عيانية وتعتمد على عوامل هندسية ، ومع ذلك ، فهي تعتمد على المقاومة ، والتي هي من أصل مجهري.

ç - خاطئة. المقاومة الكهربائية عددية ووحدة قياسها هي فقط Ω.

د - خاطئة. المقاومة الكهربائية ومنطقة المقطع العرضي كميات متناسبة عكسيًا.

و - خاطئة. القوة والمقاومة كميات مادية متناسبة بشكل مباشر.

بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/segunda-lei-ohm.htm