العلاقة التي تجمع مقاومة المواد بنقل التيار الكهربائي

2011 الكهرباء والمغناطيسية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مقاومة المواد التيار الكهربائي الفيزياء

لماذا لا تُصعق الطيور عندما تحطّ على الأسلاك الكهربائية المعلقة؟

السبب في ذلك هو أن الطيور موصلات رديئة مقارنة بالأسلاك الكهربائية التي تقف عليها، ما يجعل سريان الكهرباء عبر الأسلاك أكثر سهولة.

إن الخاصية التي تمتاز بها الموصلات الجيدة مقارنة بالموصلات الرديئة تسمى " المقاومة ". وإن مقاومة مادة ما هي مقياس لمدى مقاومة مادة لتوصيل الكهرباء.

 

تملك العوازل، مثل البلاستيك، مقاومة عالية جداً نظراً لبنيتها، حيث تقاوم الإلكترونات التي تحاول المرور من خلالها، أما الموصلات الجيدة، كالمعادن، فتبدي مقاومة قليلة عندما تمر الإلكترونات فيها، وتكون المقاومة  متعاكسة مع المواصلة ( نقل التيار الكهربائي ).

فالموصلات الجيدة كالنحاس المستخدم في الأسلاك لها مقاومة منخفضة، بينما تكون الموصلات الرديئة مثل البلاستيك المستخدم في تغليف الأسلاك ذات مقاومة عالية.

كما تمثل المقاومة أيضاً إحدى الطرق التي تحدد العلاقة بين الجهد الكهربائي المطبق على الدارة والتيار الذي يمر فيها.

 

فلو طبّقت مقداراً محدداً من الجهد الكهربائي ( والذي يُقاس بالفولت ) على طرفي قطعة من البلاستيك، فإن تياراً كهربائياً ( الذي يُقاس بالأمبير ) ضئيلاً يمر عبرها، ستلاحظ أن المقاومة عالية إلى حد كبير، لكنك لو قمت بتطبيق الجهد ذاته عبر أحد المعادني مرّ من خلاله تيار أعلى، ما يعني أن مقاومة المعادن منخفضة.

وبتعبير آخر، تعتمد كمية التيار الذي يمر بالنسبة لجهد كهربائي ما على مقاومة الدارة، ويُعرف ذلك بقانون " أوم ". نسبة إلى العالم الفيزيائي الألماني ( جورج سيمون أوم ) ( 1789 – 1854 ). الذي اكتشفه.

وتُقاس المقاومة بالوحدات التي يُطلق عليها الأوم، ويحتاج كل أوم مقاومة إلى فولت واحد لمرور تيار مقداره أمبير واحد.

 

لماذا تؤدي المقاومة إلى الحرارة ؟

عندما تمر الإلكترونات عبر أحد المواد، يصطدم بعضها بالذرّات التي تتكون منها تلك المادة، يمتلك الألكترون طاقة حركية أثناء سريانه السريع.

وبعد اصطدامه بالذرّة تقوم الذرّة باكتساب كمية من الطاقة نتيجة ذلك التصادم، وتتحرك الذرّات التي تكوّن المواد بشكل اهتزازي متكرر.

وإذا ما اصطدم أحد تلك الإلكترونات بذرّة من الذرّات يزداد اهتزازها، ما يؤدي إلى ارتفاع درجة حراتها.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]