معلومات عن المقاومة الكهربائية

هي عبارة عن خاصية في الدارة الكهربائية أو قطعة منها تقوم على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية في التيار الكهربائي المعاكس، وتشتمل عملية المقاومة الكهربائية على اصطدام الجسيمات المشحونة والتي تحمل التيار الكهربائي بجزيئات ثابتة تُعتبر هيكل وأساس الموصلات، وفي الغالب توجد المقاومة الكهربائية في أجهزة عديدة مثل المصابيح وسخانات المياه، وكذلك تُعتبر الوحدة الشائعة للمقاومة الكهربائية هي الأوم أي ما يساوي فولت واحد لكل أمبير، ومقاومة السلك الكهربائي تتناسب بشكل طردي مع طوله وتتناسب عكسيًا مع مساحة مقطعه العرضي و تعتمد أيضًا على مادة الموصل، و سيأتي هذا المقال للحديث عن المقاومة الكهربائية و العوامل التي تؤثر عليها.[١]
مكونات المقاومة الكهربائية
المقاومة هي جزء قصير يشبه الدودة ولها خطوط ملونة على كلا الجانبين و لديه سلكان على طرفيها من خلالهما يتم ربطها و وصلها مع الدارة، وتبدو جميع المقاومات متشابهة تقريبًا من الخارج وإذا تمّ خدش الطبقة الخارجية للطلاء العازل فسيتم رؤية قضيبًا سيراميكًا عازلًا يأتي بأسلاك نحاس ملتفّة باتجّاه الخارج، ويؤثّر عدد لفّات النحاس في المقاومة بشكل دقيق حيث كلما زاد عدد لفات النحاس وكلّما قلت السماكة وأصبحت المقاومة الكهربائية أكثر نحافة، فإن مقدار المقاومة يزداد، و في المقاومات ذات المقدار والقيمة الأصغر والمخصّصة للدوائر ذات القدرة الكهربائية القليلة، ويتم استبدال لفّات السلك النحاسي بشكل حلزوني من مادة الكربون، وهذا النوع الأخير من المقاومة يكون سعرها أرخص بكثير في عمليّة التصنيع مقارنة بنظيرتها التي تحوي مادة النحاس ويُسمّى هذا النوع من المقاومة الكهربائية بفيلم الكربون.[٢]
متغيرّات وعوامل تؤثر على المقاومة الكهربائية
يُشبه سريان التيار الكهربائي عبر الأسلاك تدفق المياه عبر الأنابيب، وتشبه مقاومة سريان الشحنة في الدائرة الكهربائية العوامل الاحتكاكية بين الماء وأسطح الأنابيب، وبنفس الآلية فإنّ المقدار الكلي لمقاومة تدفق الشحنة داخل سلك التوصيل في الدائرة الكهربائية تتأثر ببعض المتغيرات الآتية:[٣]
طول السلك أو طول الموصل: بحيث كلما كان السلك أطول كلما زادت المقاومة، إذا حدثت مقاومة بسبب الاصطدامات بين ناقلات الشحنة وجزيئات السلك، فإنه يُحتمل وجود المزيد من الاصطدامات في سلك أطول، المزيد من الاصطدامات تعني المزيد من المقاومة.
مساحة المقطع العرضي للسلك:إذ تحتوي الأسلاك الكبيرة على مساحة مقطع أكبر، ويتدفق الماء عبر أنبوب أكبر بمعدل أسرع من التدفق عبر أنبوب ضيق، والسبب هو انخفاض مقدار المقاومة الموجودة في الأنبوب الكبير، بنفس الكيفية فإنه كلما كان السلك أوسع كلما قلت مقاومتة لتدفق الشحنة الكهربائية من خلاله.
المادة المكوّنة للسلك: بعض المواد هي ذات موصلية أفضل من غيرها و في نفس الوقت تعطي مقاومة أقل لتدفق الشحنة، وكمثال جيّد تُعتبر الفضة من أفضل الموصلات ولكنها لا تستخدم أبدًا في أسلاك الدوائر الكهربائية المُستخدمة في المنازل والسبب تكلفتها، وعلى عكس النحاس والألومنيوم فهي مواد قليلة التكلفة وتُستخدم في أسلاك الدوائر الكهربائية المنزلية.