قانون أوم

جورج أوم هو عالم فيزياء ألماني واحد من أهم العلماء في الفيزياء عمومًاوفي الكهرباء خاصة، حيثُ أنه عرّف العلاقة بينَ مرورِ التيّار الكهربائيّ في النواقل وانخفاضِ التوتّر وهو ما يعرف  بالمقاومة الكهربائية.

كان اكتشاف أوم هامًا في مجال العلم لأنه يرمزُ إلى البدايةِ الحقيقيّة لتحليل الداراتِ الكهربائيّة، أوم لم يكنِ العالم الوحيدَ الذي حاول تَطوير هذهِ العلاقة.

قام أوم  بالعديد من البحوث الفيزيائية في مجال الكهرباء في عامي 1826م و1827م، وقام بنشر النتائج في عام  1827م التي توصل إليها والمعروفة باسم قانون أوم .

قانون أوم : هو من المبادئ الأساسية في الكهرباء، وهو عبارة عن علاقة رياضية تربط بين شدة التيار الكهربائي المطبق بالدارة، و فرق الجهد الكهربائي (فرق الكمون )بين طرفي الناقل بنسبة ثابتة تسمى المقاومة الكهربائية، ويرمز إلى قانون أوم بهذا الرمز Ω.

قانون أوم يعبر عن العلاقةِ بين التيّار الكهربائيّ والجهد الكهربائيّ والمقاومة الكهربائيّة، حيث تتناسب كمية التيار الكهربائي المار عبر الناقل الكهربائي مع فرق الجهد الكهربائي المُطبق عبر الناقل، فإذا تمت مضاعفة الجهد الكهربائي بين طرفي الناقل فإن التيار الكهربائي سوف يتضاعف، وفي هذه الحالةِ سوف يبقى حاصلُ قِسمة الجهد الكهربائيّ على التيار الكهربائيّ ثابتًا، وتختلف  المقاومة الكهربائية من مادة إلى أُخرى، ولكن مقاومة المادة نفسها لا تتغير مع تغيير الجهد الكهربائي والتيار الكهربائي يرمز إلى المقاومة الكهربائيةبالرمز R واحدته بالجملة الدولية Ω أوم . تُعطى المقاومة بالعلاقة :

ما هو تعريف قانون أوم

حيثُ :

V :هي فرقُ الجهد الكهربائيّ (فرق الكمون ) بين طرفي الناقل المعدني يقاس بوحدة تسمى بالفولت، ويرمز له بالرمزv.

I :هي شدّة التيار الكهربائيّ المار في الناقل يقاس بوحدة تسمى الأمبير، ويرمز له بالرمز A.

R :هي مقاومةُ الناقلِ للتيّار وتُقاس بواحدةٍ تسمى بالأوم، ويرمز لها بالرمز (Ω).

نص قانون أوم :  أن فرقَ الجهد الكهربائيّ بين طرفي ناقلٍ معدني يتناسب طردًا مع شدة التيار الكهربائي المار فيه، و يُعطى قانون أوم بالعلاقة :  V=R.I

تطبيقات قانون أوم يساعد قانون أوم في تحديد الجهد أو التيار الكهربائي أو مقاومة عندما تكون قيميتين معلومة يمكن حساب القيمة الثالثة  .

شرح قانون أوم : يتلّخص هذا القانون بأنّه إذا مرّ تيار كهربائي شدّته واحد أمبير ضمن ناقل  مقاومته واحد أوم فإنّ الجهد يكون واحد فولت، ويزداد بازدياد التيار الكهربائي وينقص بنقصانه .

ما هو تعريف قانون أوم

الطريقتان الرئيسيتان لزيادة التيار في الدائرة الكهربائية هما عن طريق زيادة الجهد أو عن طريق تقليل المقاومة.

العوامل المؤثرة على قانون أوم ومقاومته :

تظهر جميع النواقل  بعض الممانعة للتيار الكهربائي، تسمى هذه الممانعة للتيار بالمقاومة الكهربائية  هناك العديد من العوامل التي تؤثر على المقاومة:

  • المواد: النحاس، لديها مقاومة أقل من الفولاذ.
  • الطول: تتمتع الأسلاك الأطول بمقاومة أكبر.
  • السماكة: الأسلاك ذات القطر الأصغر لها مقاومة أكبر .
  • درجة الحرارة: تسخين سلك يزيد من مقاومته.

أكمل القراءة

يوضح قانون أوم العلاقة الرياضية بين التيار والجهد والمقاومة في الدارة الكهربائية. استمد هذا القانون اسمه من مكتشفه عالم الفيزياء الألماني جورج أوم (1789-1854) الحاصل على وسام كوبلي من الجمعية الملكية في لندن، والذي أثرت أعماله بشكل كبير على تطبيقات الكهرباء المستخدمة حتى يومنا هذا، كما تمت تسمية الوحدة الفيزيائية المستخدمة لقياس المقاومة الكهربائية (الأوم) باسمه تكريمًا له واعترافًا بفضله، وينص هذا القانون على:

”يتناسب الجهد عبر الناقل طرديًا مع شدة التيار المتدفق خلاله، بشرط ثبات جميع الظروف الفيزيائية بما فيها درجة الحرارة ”.

ويمكن توضيحه كالآتي:

الجهد = التيار × المقاومة

I = V × R

  • V : الجهد الكهربائي بين طرفي الناقل، واحدة قياسها الفولت، يُرمز لها بـ (V).
  •  I: شدة التيار الكهربائي المار في الناقل، واحدة قياسها الأمبير، يُرمز لها بـ(A) .
  • R  : مقاومة الناقل للتيار، واحدة قياسها الأوم، يُرمز لها بـ Ω.

يمكن إعادة كتابة الصيغة نفسها لحساب التيار والمقاومة على النحو التالي:

I = V / R

        R = V / I         

مثلث قانون أوم السحري:

يمكننا الاستفادة من مثلث قانون أوم السحري لتذكر المعادلات المختلفة لقانون أوم المستخدمة لحساب المتغيرات المختلفة (V،I،R)، فإذا طُلِب منا حساب قيمة الجهد وأُعطيت قيم التيار والمقاومة، يمكن ببساطة حساب الجهد بتغطية V في أعلى المثلث، فيبقى I وR أو I X R، وبذلك فإن معادلة الجهد هي التيار مضروبًا في المقاومة وبالمثل يمكن استخلاص قوانين حساب I و R.

قانون أوم

مثال1: إذا كانت مقاومة سلك الكهربائي 50 Ω وشدة التيار المار فيه 3.2 A، أوجد الجهد بين طرفي الناقل.

طُلب منا حساب قيمة الجهد مع العلم أن قيمة التيار والمقاومة مُعطاة لنا، بتغطية V في مثلث أوم، يبقي لدينا I × R.

V = I × R

بتعويض القيم في المعادلة:

    A 3.2×  50 Ω   =

V = 160 V

 مثال 2: يتدفق عبر مصباح كهربائي تيار شدته 2 أمبير، ويبلغ فرق الجهد 8 فولت مع العلم أن مقاومة الأسلاك مهملة، احسب المقاومة التي يقدمها المصباح.

عندما يُطلب منا حساب قيمة المقاومة مع العلم أن قيمة الجهد والتيار معطاة لنا، فإننا نغطي R في المثلث، وبذلك يبقى V و I أي V÷I.

بتعويض القيم في المعادلة:

R = V ÷ I

R = 8 V ÷ 2 A = 4

 R = 4Ω

مثال 3: أوجد شدة التيار المار في الدارة الكهربائية التي لها مقاومة 100 أوم، وفرق جهد 10 فولت.

عندما يُطلب منا حساب شدة التيار مع العلم أن قيمة الجهد والمقاومة مُعطاة لنا، فإننا نغطي I في المثلث، وبذلك يبقى V و R أي V ÷ R

V = 10 V

R = 100 Ω

I = V / R = 10V / 100Ω = 0.1A

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو تعريف قانون أوم"؟