قانون أوم باختصار
قانون أوم بيقول إن شدة التيار المار في موصل تتناسب طرديًا مع فرق الجهد بين طرفيه، عند ثبوت درجة الحرارة. بالرموز: V = I × R، يعني الجهد بالفولت يساوي شدة التيار بالأمبير مضروبة في المقاومة بالأوم.
لو ضاعفت الجهد والمقاومة ثابتة، التيار بيتضاعف.
الشاحن اللي مكتوب عليه فولت وأمبير
الأرقام اللي على شاحن الموبايل مش رموز غامضة: الفولت هو فرق الجهد، والأمبير هو شدة التيار. وبينهم علاقة المقاومة، وده اللي يوصّلنا لقانون أوم.
الكميات الأربعة وإزاي بتتحسب
| الكمية | الرمز | القانون | وحدة القياس |
|---|---|---|---|
| شدة التيار | I | I = Q ÷ t | الأمبير (كولوم لكل ثانية) |
| فرق الجهد | V | V = W ÷ Q | الفولت (جول لكل كولوم) |
| المقاومة | R | R = ρ × L ÷ A | الأوم |
| التوصيلية | σ | مقلوب المقاومة النوعية | أوم⁻¹ ⋅ متر⁻¹ |
- التيار الكهربي هو تدفّق الشحنات الكهربية خلال موصل، زي سلك. Q كمية الكهربية بالكولوم، وt الزمن بالثانية. تخيّل مية في ماسورة: كل ما كمية المية اللي بتعدّي كل ثانية زادت، التدفق زاد.
- فرق الجهد بين نقطتين هو الشغل W المبذول بالجول لنقل كل كولوم من الكهربية.
- القوة الدافعة الكهربية للمصدر (زي بطارية الموبايل) هي الشغل الكلي اللازم لنقل كل كولوم خلال الدائرة كلها، برّه المصدر وجوّاه. وحدتها الفولت زي فرق الجهد.
المقاومة: إيه اللي بيغيّرها؟
المقاومة هي ممانعة السلك لمرور التيار، وبتتقاس بالأوم. عند ثبوت درجة الحرارة بتعتمد على تلات حاجات:
- طول السلك: كل ما كان أطول، المقاومة أكبر.
- مساحة مقطعه: كل ما كان أرفع، المقاومة أكبر.
- نوع مادته، وده بتعبّر عنه المقاومة النوعية ρ بوحدة أوم ⋅ متر.
وده القانون: R = ρ × L ÷ A، حيث L الطول بالمتر وA مساحة المقطع بالمتر المربع. تشبيه بسيط: خرطوم طويل ورفيع المية بتعدّي منه بصعوبة أكتر من خرطوم قصير وعريض.
التوصيلية الكهربية للمادة هي مقلوب مقاومتها النوعية.
اتجاه التيار
الاتجاه الاصطلاحي للتيار (اتفقوا عليه) في دايرة مقفولة هو من الطرف الموجب للطرف السالب خارج المصدر. لكن الإلكترونات نفسها بتتحرك في الاتجاه العكسي.
مثال محلول
السؤال: موصل مقاومته 5 أوم، وفرق الجهد بين طرفيه 20 فولت، ودرجة الحرارة ثابتة. احسب شدة التيار.
الحل: من قانون أوم V = I × R، يبقى I = V ÷ R = 20 ÷ 5 = 4 أمبير.
غلطة شائعة: قسمة المقاومة على الجهد (5 ÷ 20 = 0.25 أمبير). افتكر إن التيار يساوي الجهد على المقاومة مش العكس.
جرّب بنفسك
- مقاومة 10 أوم ودرجة حرارة ثابتة: كام أمبير يمرّ لما الجهد 5 فولت؟ ولما الجهد 10 فولت؟
- لو ضاعفنا الجهد على نفس المقاومة، إيه اللي بيحصل للتيار؟
الإجابة: (1) نص أمبير، ثم 1 أمبير. (2) التيار بيتضاعف.
الدرس اللي بعده
بعد كده نتعلم إيه اللي بيحصل لما نوصّل أكتر من مقاومة في دايرة واحدة.
