درس المقاومة الكهربائية للسنة الثالثة إعدادي

المقاومة الكهربائية هي مقدار فيزيائي يرمز له بالحرف R ويعبر عن مقاومة جهاز أو سلك في دارة كهربائية لتدفق الشحنات الكهربائية خلال مرور التيار الكهربائي والوحدة العالمية للمقاومة هي الأوم ورمزها Ω وتقاس بجهاز الأوممتر.

يمكن اعتبار المقاومة الكهربائية بمثابة احتكاك كهربائي، لأن الإلكترون أثناء حركته يتعرض لعدد هائل من التصادمات مع إلكترونات أخرى ومع ذرات الموصل في الثانية الواحدة. فكلما كانت مقاومة المادة أكثر تكون شدة التيار فيها أصغر، وإذا نقصت المقاومة ازدادت شدة التيار، وهذا ما يعرف بقانون أوم نسبة إلى عالم الفيزياء الألماني جورج أوم (1789-1854) الذي ينص على أن: التوتر U بين مربطي موصل أومي يساوي جداء المقاومة R وشدة التيار I المار فيه ونعبر عن قانون أوم بالعلاقة: $U=R \times I$.

بالإضافة إلى المقاومة في الأجهزة، فالأسلاك أيضا تشكل مقاومة. فكلما كان السلك أقصر كانت مقاومته أقل، وكلما كانت مساحة مقطعه كبيرة كانت مقاومته قليلة. كما أن نوع المادة الموصلة تؤثر في المقاومة الكهربائية، فالموصلات الجيدة كالنحاس مثلا، لها مقاومة صغيرة، في حين أن الموصلات الأقل توصيلا كالحديد لها مقاومة أكبر قليلا، أما مقاومة العوازل فإنها عالية جداً، حتى أن الشحنات الكهربائية لا تستطيع الإنتقال عبرها. تستخدم المواد ذات المقاومة الصغيرة كالنحاس مثلا، في صنع الأسلاك الكهربائية لكن من المفيد أحياناً، أن نستخدم أجساما ذات مقاومة عالية، فالمقاومة العالية لسلك المصباح تجعله يسخن فينبعث منه الضوء.

نلاحظ داخل أجهزة كهربائية كثيرة مواد لا تمنع تماماً تدفق الإلكترونات عبرها، لكنها تقاوم تدفقها بطريقة ما. تسمى تلك المواد المقاومات الكهربائية وهي مواد مهمة جداً لأنها تعمل على تخفيض شدة التيار الكهربائي، كما تسمح بتحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة. حيث يؤدي مرور التيار في موصل أومي إلى ارتفاع درجة حرارته، هذا المفعول الحراري للتيار الكهربائي يسمى مفعول جول. فمثلا يقاوم السلك الموضوع في داخل المصباح تدفق الإلكترونات وتنتج عن هذه المقاومة حرارة حين يسخن السلك بشكل كافي فيبعث ضوءاً.

بالإضافة إلى ذلك يمكن أن ينتج عن تدفق الإلكترونات عبر دارة كهربائية حرارة أو ضوء أو صوت أو حركة، وهذا ما نلاحظه عند استخدامنا للأجهزة الكهربائية في حياتنا اليومية.