الفيزياء · المسرد

ما معنى المقاومة؟

يُعرف أيضًا باسم: مقاومة · أوم

تعريف 58.1 الفيزياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · الفصل 58 — المقاومة وقانون أوم

مقاومة عنصر RR تقيس مدى شدّة مقاومته للتيار الكهربائي: فعند توتر معطى، كلما كبرت المقاومة ضعف المسير الذي تسمح بمروره. ووحدتها الأوم (ورمزه Ω\Omega، وهو حرف أوميغا اليوناني الكبير)، تكريمًا للفيزيائي المعلّم الذي وجد قانون هذا الفصل بأسلاك منزلية الصنع وصبر بطولي.

أمثلة

مثال 58.3 (مقاومات من حولك)

متر من سلك نحاسي غليظ: أجزاء من مئة من الأوم — الطريق المستوي. ومصباح كشّاف يدوي متوهّج: بضعة أومات. ومحرّك كهربائي صغير: أومات قليلة. ووشيعة تسخين الغلّاية: نحو 25Ω25\,\Omega. وجلد إنسان جافّ، من يد إلى يد: عشرات الآلاف من الأومات — وبالبلل، أقلّ بصورة كارثية: فقاعدة اليدين الرطبتين القديمة عبارة عن مقاومة. والقاطعة المفتوحة: مقاومة فوق كل قياس — العائق اللانهائي.

مثال 58.5 (اعتراف مقاوم)

جدول جلسة واحدة، لمقاوم واحد:

UU (V\mathrm{V})1.51.53.03.04.54.56.06.0
II (A\mathrm{A})0.100.100.200.200.300.300.400.40

ضاعف الدفعة يتضاعف المسير؛ وثلّثها يتثلّث: فالمقداران UU وII متناسبان، وكل نسبة U/IU/I تعيد العدد نفسه: 1515. وليست تلك النسبة الثابتة مصادفة — بل هي مقاومة المقاوم، R=15ΩR = 15\,\Omega، تُظهر نفسها في كل سطر.

مثال 58.9 (ألغاز قديمة على فاتورة واحدة)

اقتسام التوتر غير المتساوي في فصل القوانين: فالمصابيح على التسلسل تتقاسم II واحدًا، فبمقتضى U=RIU = R I يأخذ RR الأكبر UU الأكبر — هبوط العامل الأشقّ الأكبر، وقد صار قابلًا للحساب. والفرع المخنوق في فصل التفرع: فالسلك الطويل الرفيع أضاف مقاومة، فقلّصت I=U/RI = U/R حصة ذلك الفرع. والدارة القصيرة: التفاف مقاومته تكاد تكون صفرًا، فتنفجر I=U/RI = U/R — فالاندفاع كان دائمًا قسمة على ما يقارب الصفر. أربع سنوات من معرفة الدارات الوصفية، على فاتورة قانون واحد.

اقرأ في الفصل ←
تعريف 12.5 فيزياء المرحلة الثانوية · الفصل 12 — الدارات الكهربائية والاستطاعة

مقاومة ناقل هي النسبة R=U/IR = U/I بين التوتر بين طرفيه والتيار المارّ فيه، وتقاس بوحدة الأوم (Ω\Omega): أي 1Ω=1V/A1\,\Omega = 1\,\mathrm{V}/\mathrm{A}.

أمثلة

مثال 12.9 (المقاومة المكافئة)

R1=100ΩR_1 = 100\,\Omega وR2=150ΩR_2 = 150\,\Omega: على التسلسل، 250Ω250\,\Omega؛ وعلى التفرع، 100×150250=60Ω\frac{100 \times 150}{250} = 60\,\Omega — أي أقل من كلتيهما: فالتيار يجد طريقًا ثانيًا.

مثال 12.12 (قراءة لوحة بيانات)

غلاية مكتوب عليها “230V230\,\mathrm{V}2200W2200\,\mathrm{W}” تسحب I=P/U=2200/230=9.6AI = P/U = 2200/230 = 9.6\,\mathrm{A} ومقاومتها R=U2/P=2302/2200=24ΩR = U^2/P = 230^2/2200 = 24\,\Omega. وإذا اشتغلت 150s150\,\mathrm{s} استعملت E=2200×150=3.3×105J0.09kWhE = 2200 \times 150 = 3.3 \times 10^{5}\,\mathrm{J} \approx 0.09\,\mathrm{kW}\,\mathrm{h} — أي نحو سنتين.

مثال 12.15 (لماذا تشتغل أبراج النقل على توتر عالٍ)

تحتاج قرية P=100kWP = 100\,\mathrm{kW} عبر خط مقاومته R=5.0ΩR_\ell = 5.0\,\Omega. فإذا وُصّلت عند U=500VU = 500\,\mathrm{V}: I=P/U=200AI = P/U = 200\,\mathrm{A} ويبدّد الخط RI2=200kWR_\ell I^2 = 200\,\mathrm{kW} — أي ضعف ما يُوصَّل: وهذا سخف. وعند U=20kVU = 20\,\mathrm{kV}: I=5.0AI = 5.0\,\mathrm{A} و RI2=125WR_\ell I^2 = 125\,\mathrm{W}. أي تيار أقلّ أربعين مرة، وضياع أقلّ 16001600 مرة.

اقرأ في الفصل ←