المقاومه الكهربائيه

المقاومة الكهربائية
هي خاصية فيزيائية تتميز بها الموصلات  المعدنية في الدوائر  الكهربائية. 
تعرف على أنها  قابلية المواد لمقاومة مرور التيار الكهربائي فيها.

وهي إعاقة المادة لمرور التيار الكهربائي )الإلكترونات( خلالها. وتحدث الإعاقة في المادة سواء أكانت من الموصلات ) كالفلزات( أو غير الموصلات ولكن بدرجات مختلفة. يلزم للألكترونات التغلب على هذه المقاومة للوصول إلى تعادل في الشحنة . وحدة المقاومة هي الأوم.
يرمز لها بالحرف اللاتيني R، تعطى قيمتها بالأوم)Ω(. ترتبط هذه الخاصية بمفهومي المقاومية والتوصيل الكهربائيين.
*: ويعين لون الحلقات المرسومة على المقاومة مقدار المقاومة بالأوم، حيث يعطي كل لون قيمة معينة للمقاومة .
عند مرور تيار  كهربائي في موصل ذو مقطع متجانس ، وفي درجة حرارة معينة، يمكن لنا قياس مقاومته الكهربائية بدلالة نوع المادة التي صنع منها وبمعرفة أبعاده :
*.هي المقاوميةأو )المقاومة النوعية( وتعطى بالأوم.متر)Ω.m(.
*.طول الناقل )السلك( ويعطى بالمتر.
*.مساحة المقطع العرضي وتعطى بالمتر  المربع.
*. الموصلية  الكهربائيةالتي هي مقلوب المقاومية ، وتعطى بمقلوب الأوم.متر Ω.m(−1(.
ينتج عن مرور التيار الكهربائي في موصل معدني )أو مقاومة( انبعاث الحرارة، وتسمى هذه الظاهرة تأثير جول. يتم في بعض الأحيان التحكم في مقدار هذا التدفق )أجهزة التدفئة( ، إلا أن في حالات أخرى تتبدد هذه الطاقة وتنتج عنها تأثيرات غير مرغوبة فنضطر لتبريد الجهاز.
تعطى الطاقة الحرارية التي تنتج بفعل تأثير جول بالمعادلة التالية:
.
*.P: الطاقة الناتجة عن تأثير جول.
*.I: شدة التيارالمار في الموصل وتعطى بالأمبير.
*.R:مقاومةالموصل وتعطى بالأوم.

راجع مقاومة  كهربائية )ثنائي أقطاب(.
يمكن الحصول على وحدة المقاومة باستخدام مسار معين للتيار, حيث تنتج مقاومة قدرها أوم واحد إذا سرى تيار كهربائي خلال عمود من الزئبق بمساحة مقطع مستقطع  تساوي 1 ملم2وطوله 1,063 متر.

المقاومة وشدة التيار
تسمى المقاومة مقاومة أوميّة )من كلمة أوم( عندما تكون مثالية بمعنى أن لا تتغير قيمتها بتغير الجهد  الكهربائيولا بتغير شدة التيارأو بتغير ترددالتيار )في حالة التيار المتردد(. وينطبق قانون  أومعلى مثل هذه المقاومة المثالية في جميع قيم الجهد أو شدة التيار .
فإذا رسمنا الجهدUمع تغير شدة التيارIفي رسم بياني لتوضيح العلاقة بينهما وجدنا أن شدة التيار تتناسب طرديا مع زيادة الجهد ، وعندما يكون الجهد مساويا للصفر يصبح التيار أيضا مساويا للصفر . يربط قانون أوم العلاقة بين شدة التيار والمقاومة والجهد الكهربائي:
وعندما يمر تيار كهربائي في مقاومة ينخفض الجهد بقدر ما يمر بالمقاومة، وتنتج قدرة كهربائية طبقا للمعادلة :
وهي تتحول إلى قدرة حرارية ، فتسخن المقاومه

.
حساب مقاومة موصل كهربائي
‏ يمكن حساب المقاومة الأومية لجسم منتظم بمعرفة مقاييسه )طول ، عرض ، ارتفاع( ومقاومته النوعيةρ. تعتمد المقاومة النوعيةρعلى نوع المادة )نحاس ، حديد ، تنجستن ، فضة ...إلخ(.
وفي حالة مرور التيار )طوليا( في موصل طولهlومساحة مقطعهAتنطبق المعادلة :
وإذا كان مقطعAالموصل دائريا فيمكن حسابه من القطرdطبقا للمعادلة :
تختلف المقاومة النوعية بنوع المادة ، وهي تعتمد عادة على درجة  الحرارة، ووجود شوائب في المادة .
المقاومة النوعية لبعض المواد
أمثلة للمقاومة النوعية والمعامل الحراري عند 20 °C
المادةρ20بوحدة Ω·mm²(/m (α20بوحدة 1/ كلفن
الفضة16,5 × 10−33,8 × 10−3
النحاس17,8 × 10−33,9 × 10−3
السيليكو ن2,3 × 109−75 × 10−3
*.في هذه القائمة α20هو المعامل الحراري عند درجة 20 مئوية .
تأثير درجة الحرارة
تتغير المقاومة النوعية لمادة بتغير درجة الحرارة ، لهذا تعطي القائمة أعلاه قيمة المقاومة الكهربائية للمواد عند درجة حرارة20 درجة مئوية، كما تعطي "المعامل الحراري" الذي يمكن بواسطة حساب المقاومة عند درجة حرارة أخرى. فإذا بدأنا من المعادلة:
وأردنا حساب المقاومة )R)tعند درجة حرارةtوكان "المعامل الحراري "αمعروفا ، فيمكننا استخدام المعادلة :
حيث:
تكفي تلك العلاقة الخطية لحساب تغير المقاومة بتغير درجة الحرارة في حدود صغيرة لتغير درجة الحرارة ، وإلا لزم إكمال تلك المعادلة ببعض الأعضاء الأخرى .
وبحسب مادة المقاومة قد تتزايد المقاومة بارتفاع درجة الحرارة فتسمى تلك المقاومة "موصل بارد " PTC وهو النوع الغالب ، كما توجد مواد تقل مقاومتها بارتفاع درجة الحرارة وتسمى هذه "موصل ساخن" NTC ويكون المعامل الحراري لها سالب الإشارة .
تستغل خاصية اعتماد المقاومة على درجة الحرارة في تقنية القياس وفي تقنية الضبط ، مثل في الترمومتروفي ثرموستاتوفي مفاتيح تحديد التيار .
وقد ابتكرت سبائكتحافظ على ثبات مقاومتها رغم تغير درجة الحرارة في حدود واسعة مثلما في حالة مقاومة قياس .
توصيل المقاومات
نوصل مقاومتين أو أكثر ببعضهم بطريقتين: توصيل على التوالي ، وتوصيل على التوازي:
توصيل على التوالي
عندما نوصل عددمن المقاومات تكون المقاومة الكلية مساوية لمجموع المقاومات :
توصيل على التوازي
في التوصيل على التوازي يكون مقلوب المقاومة الكلية مساويا لمجموع مقلوبات المقاومات :
وفي حالة مقاومتان موصولتان على التوازي :
والمعادلة التي تعطي المواصلةالكلية :
حيث المواصلة :
ووحدة المواصلة هي مقلوب الأوم أو سيمنز )وحدة(.
ويمكن التوضيح بتوصيل مقاومتين مختلفتين المقطعينتوصيلا على التوازي :
في حالة مقاومتين, تصبح المعادلة:
أو :
مقاومة التيار المتردد
 مقالة مفصلة: حساب التيار  المتردد
مقدمة
في حالة مقاومة أومية خطية )من كلمة أوم(Rيكون الجهد والتيار الكهربائي في نفس الطور. أما إذا حدث انزياحا للطور وتغير للمقاومة بسبب الاعتماد على التردد ، فيظهر جزء للمقاومةXيعمل على معاوقة تغيرات الجهد وتغيرات التيار . أي يضيف إلى المقاومة جزءا يسمى فاعليةX.
و تتكون المقاومة الكلية من جزء حقيقي وهو R وجزء تخيلي jX ، حيث  j2= -1(.
وفي حسابات التيار المتردد التي تستخدم حساب الأعداد المركبةتستعين بالمعادلة :
لتعريف المقاومة المركبة أو معاوقة، وتسمىزاوية انزياح الطور .
حسابات المقاومة المركبة
 مقالة مفصلة: معاوقة
المقاومة المركبة من خواص الدوائر الكهربائية التي تتكون من مكثف ومقاومةأو ملف ومقاومة أو رنان ملف ومكثفوغيرها ، حيث تعمل تلك الدوائر ب تيار متردد.
إذا كانت تغير كلا من الجهدو التيارتغيرا في هيئة موجة  جيبيةذات ترددوبالتالي ذو تردد زاوي، فيمكننا أن نرمز لهما في الحالة المركبة بالرمزين :وونحصل على :
حيث:
هو الفرق بين طور الجهدوطور التيار الكهربائي.
المعاوقة كمتجه لعدد مركب .
ويمكننا كتابة جزء المقاومة الحقيقي و جزء المقاومة التخليلية كالآتي:
)مقاومة حقيقية Real(
)مقاومة تخيلية Imaginary(
وتنشأ المقاومة الظاهرية:

‏_‏ _ او
بالنسبة إلى زاوية انزياح الطورين بينو:
و تسمى :
= فعالية مكثفية
أو
= فعالية محاثة .
كما ينطبق:
و..
مقاومة تفاضلية
المقاومة التفاضلية نوعان إما مقاومة تتزايد مقاومتها بارتفاع درجة الحرارةحيث يكون لها معامل حراري موجب ، أو تتناقص مقاومتها بارتفاع درجة الحرارة حيث لها معامل حراري سالب ، وقد توجد الصفتين في مقاومة واحدة حيث يكون معامالها الحراري موجبا في نطاق من درجة الحرارة ويصبح سالبا في نطاق آخر من درجة الحرارة ، وهذا النوع نجده في الديود.
يتميز مخطط المواصفات للديود مثلا بتغيرات طفيفة للتيار مرافقة لكل تغير طفيف للجهدومقسومهما يسمى "مقاومة تفاضلية " :
وفي مخطط مواصفات المقاومة الذي يبين منحنى تغير التيار بتغير الجهد الواقع على المقاومة يعطينا ميل المماس للمنحنى عند أي نقطة عليه مقدار المقاومة عند تلك النقطة .
مقاومة تفاضلية سالبة
مخطط مواصفات الديود.
}الدُيٍـودٍ{
قد تكون المقاومة التفاضلية سالبة الإشارة في حيز معين من درجة الحرارةبحيث ينخفض التيار بارتفاع الجهد أو بالعكس حيث يتزايد التيار بانخفاض الجهد. في الرسم البياني المرافق تحدث تلك الظاهرة في النطاقVP > V > VV.
ويمكن استغلال المقاومة التفاضلية السالبة لتهدئة اهتزاز دائرة رنينأو لإنتاج قلاب )إلكترونيات(مثلما في أوسيلاتور. وتظهر المقاومة التفاضلية السالبة في التفريغ الغازي أو في الديودأو في بعض الدارات الكهربية الخاصة بتوزيع الشبكة الكهربائية .
مقاومة تفاضلية موجبة
يتزايد التيار الكهربائيبتزايد الجهدفي المقاومة التفاضلية الموجبة positive differential Resisistance . توجد في جميع المقاومات العملية نطاق واسع للجهد تكون يتناسب فيه التيار مع الجهد تناسبا طرديا. ومعظم المقاومات المستخدمة عمليا هي من نوع المقاومة التفاضلية الموجبة .
ومن امثلتها : المقاومات العملية ، و الديودو ديود زينر، وجميع السيراميكيات من أشباه  الموصلات.
توصيل فائق
 مقالة مفصلة: موصلية  فائقة
اكتشف في أوائل القرن العشرين خاصية غريبة لبعض المواد ، وتتميز تلك المواد باختفاء مقاومتها الكهربائية تحت درجة حرارةمعينة وكانت تلك الدرجة أقل من 4 كلفن. سميت تلك الظاهرة بالتوصيل  الفائقوسميت المواد "موصلات فائقة " . ومعنى اختفاء المقاومة الكهربائية فيها أن التيار الكهربائي يدور فيها من دون أي فقد وبدون توقف ، وتستخدم تلك المواد الفائقة التوصيل - ويلزم تبريدها المستمر تحت درجة التوصيل الفائق المميزة لها - في إنتاج مجالات مغناطيسيةشديدة لأغراض طبية .
تعد المغناطيسات فائقة التوصيل من أقوى المغنطيسات الكهربية المعروفة، وهى تستخدم في أجهزة التصوير  بالرنين المغناطيسيالطبية ، وفى القياس بواسطة مطياف  الكتلة، ومغناطيسات توجيه حزم الجسيمات المشحونة معجلات  الجسيمات، فتخفض كثيرا من تكلفة الطاقة الكهربائية اللازمة لعملها .
كما يمكن استخدامها أيضا في الفصل المغناطيسى ، حيث يتم استخلاص الجزيئات ضعيفة المغنطة من مخلوط جزيئات أقل مغنطة أو عديمة المغنطة كما في صناعة الدهانات ، وكذلك في تستخدم الموصلات الفائقة أيضاً في صنع الدوائر الرقمية المعقدة للخفض من استهلاكها من الطاقة الكهربية _ _


‏_‏ _ _ _ _ _ منقول _ _ _ _ _