ما هو قانون اوم

 عندما تكون المروحة في غرفتك قيد التشغيل وعندما تشعر بالبرودة تقلل من سرعة المروحة. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام مقبض التحكم في السرعة على لوحة التبديل. لكن كيف يعمل المقبض؟ ما هي آليتها؟ المقبض يعمل على مبادئ "قانون أوم". ولكن ما هو قانون أوم لحالة التيار الكهربائي؟ دعونا ندرس قانون أوم للتيار الكهربائي.

قانون اوم للتيار الكهربائي

تم تسمية قانون أوم للتيار الكهربائي على اسم العالم "أوم". معظم المكونات الأساسية للتيارهي الجهد والتيار والمقاومة. يُظهر قانون أوم علاقة بسيطة بين هذه الكميات الثلاثة.

ينص قانون أوم للتيار الكهربائي على أن التيار المتدفق في الموصل يتناسب طرديًا مع فرق الجهد عبر نهاياته بشرط أن تظل الظروف المادية ودرجة حرارة الموصل ثابتة.

الجهد = التيار × المقاومة

V= I×R

حيث الجهد هو V ، التيار هو I و المقاومة R. والوحدة  الدولية للمقاومة هي الأوم ohms ويشار إليها بـ Ω. من أجل إنشاء علاقة التيار بالجهد ، تظل النسبة V/I ثابتة لمقاومة معينة ، لذلك يجب أن يكون الرسم البياني بين فرق الجهد (V) والتيار (I) خطًا مستقيمًا.

يساعدنا هذا القانون في تحديد الجهد أو التيار أو مقاومة أو مقاومة دائرة كهربائية خطية عندما تكون الكميتان الأخريان معروفة لنا. كما أنه يجعل حساب القوة أبسط.

حدود قانون أوم للتيار الكهربائي

• لا ينطبق القانون على الشبكات الأحادية. تسمح الشبكات الأحادية للتيار بالتدفق في اتجاه واحد. تتكون هذه الأنواع من الشبكات من عناصر مثل الصمام الثنائي والترانزستور وما إلى ذلك.
• لا ينطبق قانون أوم أيضًا على العناصر الغير الخطية. العناصر الغير الخطية هي العناصر التي ليس لها تيار يتناسب تمامًا مع الجهد المطبق مما يعني أن قيمة المقاومة لتلك العناصر تتغير لقيم مختلفة للجهد والتيار. من أمثلة العناصر الغير الخطية الثايرستور.
• العلاقة بين V و I تعتمد على علامة V. بمعنى آخر ، إذا كان I هو التيار بالنسبة إلى V معين ، فإن عكس اتجاه V مع الحفاظ على حجمه ثابتًا ، لا ينتج تيارًا بنفس مقدار I في الاتجاه المعاكس. يحدث هذا على سبيل المثال في حالة الصمام الثنائي.

كيف نجد قيم المقاومة المجهولة؟

إنها النسبة الثابتة التي تعطي قيم المقاومة الغير المعروفة. بالنسبة للسلك ذي المقطع العرضي المنتظم ، تعتمد المقاومة على الطول I ومنطقة المقطع العرضي A. كما تعتمد أيضًا على درجة حرارة الموصل. المقاومة عند درجة حرارة معينة

\[R=\frac{ρ l}{A}\]

\[V=ρ\frac{1}{A}\]

حيث ρ هي المقاومة المحددة أو المقاومة وهي من سمات مادة السلك. باستخدام المعادلة الأخيرة ،

\[V=I.R=\frac{I ρ l}{A}\]

I/A تسمى كثافة التيار ويشار إليه بواسطة j. الوحدة الدولية لكثافة التيار هي A/m². وبالتالي،

E I = j ρ I

يمكن كتابة هذا على الشكل

 E = j ρ أو j = σ E ، 

حيث σ هي 1/ρ  وتعني الناقلية.

أسئلة محلولة لك

سؤال 1. وحدة الناقلية الكهربائية هي

1. أوم لكل سم

2. أوم × سم

3. أوم في الثانية

الاجابة هي 1. نحن نعلم ذلك أن

\[R=\frac{i ρ l}{A}\]

R لها أبعاد أوم ، L لها أبعاد بالطول ، A لها أبعاد ب (الطول)². لذلك ، ρ لها أبعاد أوم-سم.

سؤال 2. ماذا سيحدث للتيار المار بمقاومة إذا تضاعف فرق الجهد عبره وانخفضت المقاومة إلى النصف؟

1. يبقى دون تغيير

2. يصبح مزدوج

3. يصبح النصف

4. يصبح أربع مرات.

الحل: رقم 1. باستخدام قانون أوم

\[I=\frac{V}{R}\]

\[I'=\frac{2 V}{R / 2}\]

  \[I'=4I\]

ومن هنا يصبح التيار أربع مرات.

تعديل المقال