المقاومة الكهربائية (Resistance): هو مصطلح يشير إلى تلك الخاصية التي تتمتع بها المادة والتي تعيق مرور أو تدفق التيار الكهربائي، وهذه الخاصية تختلف من مادة لأخرى، فإذا كانت المادة مقاومة بشكل كبير لمرور التيار فسميها عازلًا، أما إذا كانت  مقاومة المادة لتدفق التيار منخفضة فنسميها مادة ناقلة أو موصلة للتيار الكهربائي.

يمكننا توضيح المقاومة بشكل أدق على مستوى الذرات أو الجزيئات، فمثلاً إذا كان لدينا ناقل معدني من النحاس، يتكون هذا المعدن من ذرات وكما نعلم فإن الذرة تتكون من نواة تدور حولها الإلكترونات في مدارات محددة تسمى سويات الطاقة الرئيسية ، وفي معدن كالنحاس يكون لدينا العديد من الإلكترونات الحرة في المدارات الخارجية للذرة وتكون هذه الإلكترونات حرة الحركة وتنتقل بشكل عشوائي من ذرة إلى أخرى بسبب ضعف ارتباطها بالنواة.

 فإذا تم تطبيق فرق في الكمون أو الجهد بين طرفي الناقل (النحاس في مثالنا) بأن نصل طرفيه بمولد للتيار أو بطارية مثلا، فإن الإلكترونات الحرة ستبدأ بالتدفق من القطب السالب للمولد إلى قطبه الموجب وينشأ لدينا تيار كهربائي، ولكن ثناء حركة الإلكترونات فإنها تتصادم فيما بينها كما تصطدم بالشوائب الموجودة ضمن المعدن وهذه التصادمات هي التي تسبب المقاومة، ونظراً لأن مقاومة النحاس ضعيفة جدًا فهو يستخدم كناقل في معظم الدارات الكهربائية. 

تقاس المقاومة بوحدة تسمى الأوم وسميت بذلك تكريمًا للفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم (George Simon Ohm) الذي استطاع صياغة العلاقة الرياضية بين فرق الكمون والتيار والمقاومة وهذا ما سمي بقانون أوم.

إذًا قانون أوم ينص على أنّه: تتناسب شدة التيار المار في الدارة طرداً مع فرق الكمون المطبق بين طرفي الدارة وعكسًا مع مقاومة الدارة.

ويعطى قانون أوم بالعلاقة : I = E / R  ومن خلال هذا القانون يمكننا حساب المقاومة التي تعطى بالعلاقة : R = E / I

حيث:

I: شدة التيار المار في الدارة ويقاس بالأمبير

E: فرق الكمون المطبق بين طرفي الدارة وتقاس بالفولط

R: مقاومة الدارة وتقاس بالأوم.

 

يعرّف الأوم في الجملة الدولية بأنه مقاومة الدارة التي يمر فيها تيار شدته أمبير واحد عندما نطبق فرقا في الكمون مقداره فولط واحد بين طرفي الدارة، ويرمز للأوم في الجملة الدولية بالرمز W.

المقاومة هي مقدار ثابت تتعلق بطبيعة مادة الناقل ولا تتغير بتغيّر شدة التيار أو تغيّر فرق الكمون الكهربائي المطبق على الدارة فإذا أردنا تغيير المقاومة في الدارة فعلينا تغيير المادة التي تتكون منها أجزاء الدارة.

في معظم الأدوات الكهربائية توجد مقاومات تستخدم للحد من التيار الكهربائي أو التحكم في الجهد المطبق في الدارة منها المقاومات الثابتة التي لا تتغير وهذا النوع يوجد داخل الأجهزة الكهربائية فإذا قمت بفتح الأداة الكهربائية أو الإلكترونية فإنه من السهل تمييز المقاومة فهي عبارة عن قطعة صغيرة من السيراميك أو الغرافيت.

 يمكننا تمييز المقاومة في الدارة من خلال ألوانها الأربعة حيث تكون ملونة بأربعة أشرطة من الألوان، تشير هذه  الألوان إلى شدة المقاومة وهامش الزيادة أو النقصان في قيمة المقاومة ويوجد جدول ألوان خاص يتم الاعتماد عليه لتصنيف المقاومة.

ما هي المقاومة الكهربائية

وهناك نوع آخر من المقاومات هي المقاومة المتغيرة التي تُمكِننا من التحكم بشدة المقاومة ومن الأمثلة على هذا النوع أزرار التحكم في شدة الصوت في المذياع أو التلفاز.  

 

أكمل القراءة

المقاومة الكهربائية أو المقاومة الأومية هي خاصية لقياس مقاومة تدفق التيار في الدارة الكهربائية، والمقاومة هي ثابت التناسب بين الجهد المطبق عبر مادة ما (V) والتيار المار من خلالها (I)، أي: R=VI، تقاس هذه المقاومة بواحدة الأوم (رمزها أوميغا Ω) وهي تساوي مقدار 1 فولط لكل 1 أمبير

لفهم ذلك سأعطيك مثالًا، فالمادة المعدنية تحوي في بنيتها البلورية عدد من الإلكترونات الحرة والتي تتحرك بشكل عشوائي فيها، وبالتالي عند تطبيق جهد على هذه المادة سوف تنجرف وتتحرك الإلكترونات الحرة من منطقة الجهد الأقل إلى منطقة الجهد الأعلى في المادة، وأثناء هذه الحركة ستصطدم الإلكترونات مع ذرات المادة، أي أن المادة ستقاوم حركة هذه الإلكترونات وهذا ما يسمى المقاومة الكهربائية.

ما سبق هو مفهوم خاصية المقاومة الكهربائية لمادة ما، ولكن في حال كنت تبحث عن تعريف للمقاومة الكهربائية والتي هي الأداة الصغيرة التي تستخدم في الدارات الكهربائية، فهي عبارة عن مكون كهربائي يضاف إلى الدارة لتنظيم التيار الوارد إلى هذه الدارة، حيث تعمل المقاومة الكهربائية على تبديد التيار الزائد عن الحد الذي تسمح به بتحويله إلى حرارة.

المقاومة الكهربائية

المقاومة الكهربائية مكون أساسي ومهم خاصةً في الدارات الإلكترونية الحساسة، وتختلف المقاومات في قيمتها وواحدتها الأوم وهي تتناسب عكسًا مع شدَّة التيار المار في الدارة.

تصنع المقاومات الكهربائية من مواد عازلة وموصلة، وبحسب كمية هذه المواد ونسبها بين بعضها تتحدد قيمة المقاومة، وأغلب المقاومات تصنع من قضيب من السيراميك الملفوف حوله أسلاك نحاسية ومطلي خارجًا بطبقة من المادة العازلة، ثخانة السلك وعدد اللفات حول القضيب السيراميكي هو ما يحدد قيمة هذه المقاومة، ولكن بسبب الحجم الكبير لهذه المقاومات فإنها أصبحت نادرة الاستخدام واستعاض عنها حاليًا بالمقاومات الكربونية التي تحوي الكربون بدلًا من أسلاك النحاس.

كما قلنا تدخل المقاومة الكهربائية في الدارات ولوصل هذه المقاومة في الدارة يوجد طريقتان:

  • وصل على التسلسل: توصل المقاومات بشكل متتالي ويكون فرق الكمون مقسمًا فيما بينها والتيار ثابت.
  • وصل على التفرع: توصل المقاومات بشكل متوازي ويكون فرق الكمون ثابتًا والتيار مقسمًا فيما بينها.

وقد تحوي بعض الدارات على مقاومات مربوطة على التسلسل وأخرى على التفرع وهنا يكون الموضوع أكثر تعقيدًا.

أما عن أنواع المقاومات الكهربائية التي من الممكن استخدامها في الدارات، فهناك نوعان أساسيان بحسب تكوينها وهما المقاومات الكربونية والمقاومات السلكية، وأيضًا هناك أنواع عديدة تختلف بالخصائص والوظيفة وهذه الأنواع هي:

  • المقاومات الثابتة: قد تكون سلكية أو كربونية ولهذه المقاومة قيمة ثابتة لا تتغير.
  • المقاومات المتغيرة: تحتوي هذه المقاومة على قرص أو مزلقة لتغيير قيمتها، وقد يكون البعض منها إلكتروني التحكم.
  • الثيرمستور: ويعرف بالمقاومة الحرارية الموجبة، إذ أنه يتحسس لدرجة الحرارة وتزداد مقاومته تدريجيًا بارتفاع الحرارة، لذلك تستخدم في المستشعرات الحرارية وأجهزة الحماية الحرارية.
  • مقاومات الكمون المتغير (Varistors): تتغير قيمتها بتغير فرق الكمون بين طرفيها حيث تنقص قيمتها بازدياد فرق الكمون لذلك فهي تستخدم في الحماية من الجهد الزائد، كما يوجد المقاومات الضوئية والمغناطيسية.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي المقاومة الكهربائية"؟