مقدمة
أحد أهم العناصر الكهربائية والتي لا يمكن الاستغناء عنها في الدوائر الكهربائية هي المقاومة الكهربائية، تقريباً كل ما نعرفه عن المقاومة هو قانون أوم لذا دعونا نتعمق قليلاً في هذا العنصر من خلال هذا المقال.
تعرف المقاومة الكهربائية على أنها: عنصر كهربائي يعمل على مقاومة تدفق التيار الكهربائي، لذا فهي تتناسب عكسياً مع التيار وطردياً مع فرق الجهد، وتقاس بوحدة أوم نسبة إلى العالم الذي اكتشفها، والصورة (1) توضح دور المقاومة في الدائرة الكهربائية.
صورة (1): دور المقاومة في الدائرة الكهربائية . [1]
تصنيف المقاومات
يمكن تصنيف المقاومات إلى قسمين حسب قيمتها وهما:
١- مقاومة ثابتة:
وهي المقاومات التي لها قيمة ثابتة لا يمكن تغييرها لأي سبب كان، ومن أمثلتها:
١- كربونية: وسميت بذلك لأن المادة الناقلة للتيار مصنوعة من الكربون، كما هو موجود بالصورة (2) ويمكن معرفة قيمتها عن طريق كود الألوان الموجود بالصورة، وقيمة مقاومتها كبيرة لكنها لا تستطيع تحمل القدرة العالية.
صورة (2): مكونات المقاومة الكربونية. [2]
صورة (3): كود الألوان لمعرفة قيمة المقاومة. [3]
٢- سطحية : وهي عبارة عن مقاومات صغيرة الحجم توضع على سطح لوحة PCB، كما في الصورة (4) ومن مزاياها أنها لا تحتاج إلى ثقوب لتثبيتها على اللوحة.
صورة (4): المقاومة السطحية. [4]
يتم قراءة قيمتها من اليسار إلى اليمين، حيث أن آخر رقم دائماً يعبر عن عدد الأصفار، ويوجد نظامين لعدد الأرقام المكتوبة على المقاومة وهما النظام الثلاثي ونسبة الخطأ لها هي 5%، والنظام الرباعي ونسبة الخطأ لها هي 1%، فمثلاً هذه المقاومات الموجودة بالصور أدناه قيمها كالتالي :
105 : 10*10^5 أوم = 1000000 أوم = 1 ميجا أوم (نسبة الخطأ هي 5%)
1206 : 120*10^6 أوم = 120000000 أوم = 120 ميجا أوم (نسبة الخطأ هي 1%)
Image Sorce: farnell
Image Source: IndiaMART
٢- مقاومة متغيرة:
وهي مقاومات قابلة للتغيير على حسب نوعه ولكل نوع طريقته في تغيير مقاومته وبناء على طريقته في تغيير المقاومة يتم تسميتها، ومن أمثلتها :
١- المقاومة الضوئية (LDR): والموجودة بالصورة (5) وهي مقاومة تتغير مع تغير كمية الضوء الساقط عليها وكلما زادت كمية الضوء الساقط عليها كلما قلت المقاومة، والصورة (6) توضح علاقة تغير قيمة المقاومة بتغير كمية الضوء الساقط عليها.
صورة (5): المقاومة الضوئية. [5]
صورة (6): تغير قيمة المقاومة بتغير كمية الضوء الساقط عليها . [5]
٢- المقاومة الحرارية: وهي مقاومة تتغير مع تغير درجة الحرارة حولها ، ويوجد منها نوعين: أحدهم ذو علاقة طردية مع قيمة المقاومة وهي Positive Temperature Coefficient (PTC)، والآخر ذو علاقة عكسية مع المقاومة وهي Negative Temperature Coefficient (NTC) وكلاهما موجود بالصور أدناه، والصورة (7) توضح علاقة تغير قيمة المقاومة بتغير درجة الحرارة لكلا النوعين.
Image Source: Amazon
Image Source: Alibaba
صورة (7): تغير قيمة المقاومة بتغير درجة الحرارة لكل من PTC و NTC . [6]
٣- المقاومة الجهدية (VDR): وهي مقاومة تعتمد على كمية الجهد المؤثر على أطرافها وتقل مع زيادة الجهد المؤثر على أطرافها، ويوصل على التوازي مع الأجهزة ليحميها من ارتفاع الجهد، والصورة (8) توضح علاقة تغير قيمة المقاومة بتغير قيمة الجهد لأطرافها والمقاومة الجهدية تسمى باسم آخر وهو (Varistor).
Image Source: Alibaba
صورة (8): تغير قيمة المقاومة بتغير الجهد على طرفيها . [7]
المقاومة في الأسلاك والكابلات الكهربائية:
بعد أن تعرفنا على المقاومة وتعرفنا على بعض أنواعها ودورها في الدائرة الكهربائية، قد يتبادر هذا السؤال في ذهنك وهو “أين نجد هذه المقاومات في الأسلاك والكابلات الكهربائية؟”
الإجابة هي في قانون المقاومة والذي يعطى بالآتي:
R=rho*L/A
حيث أن:
rho: المقاومة النوعية للموصل وقيمتها تختلف باختلاف نوع الموصل كما بالصورة (9).
L: طول الموصل.
A: مساحة المقطع العرضي للموصل .
وعند تطبيق هذا القانون يشترط تثبيت درجة الحرارة عند قيمة معينة.
صورة (9): قيم المقاومة النوعية لبعض الموصلات الكهربائية عند درجة حرارة 20 . [8]
وإذا طبقنا قانون المقاومة على كابل يحتوي على سلك نحاسي كمثال سنجد أن قيمة المقاومة النوعية (rho) ثابتة ومعلومة وهي 1.64*10^-8 أوم ميتر كما هو مبين بالصورة (9)، أما بالنسبة للطول (L) ومساحة المقطع العرضي (A) فهي تتغير حسب كمية التيار المار بالسلك، و علاقة كمية التيار عكسية مع طول السلك وطردية مع مساحة المقطع العرضي.
ختاماً الرابط أدناه يقوم بحساب قيمة المقاومة في سلك موصل وذلك باختيار نوع السلك الموصل (فضة، نحاس، ذهب…)، طول السلك ومساحة المقطع العرضي عند درجة حرارة قيمتها 20 درجة مئوية.
مصادر
[1] شرح قانون أوم، رابط:
[2] المقاومات الكهربائية وأنواعها، رابط:
[3] المقاومات الكربونية، رابط:
[4] Today’s Power SMD Resistors: Smaller, Lighter, Faster, URL:
[5] What is Light Dependent Resistor: Circuit & Its Working, URL:
[6] A Simple Thermistor Design for Industrial Temperature Measurement, URL
[7] Varistor, URL:
[8] Resistance of a Conductor, URL:
