اختراعات


1 - تمهيد :

تعزى خاصية العزل الكهربائي للمواد العازلة لكون المقاومة الكهربائية لهذه المواد كبيرة ,لهذا تستعمل هذه المواد (كالباستيك ,الخشب ...) في العزل الكهربائية (تغشية الأسلاك الكهربائية ,والأجهزة الكهربائية...).ويمكن التحكم في المقاومة الكهربائية للمواد ,لأغراض محددة ,فهناك مقاومات كهربائية تستعمل في أجهزة التسخين و مقاومات كهربائية تستعمل في الأجهزة الإلكترونية:


عند استعمالك مقبض أو أزرار التحكم (جهاز التحكم لألعاب الفيديو...)فإنك تؤثر على مقاومات كهربائية ,حيث تمكن هذه الأخيرة من القيام بعمليات على التيار والتوتر الكهربائيين.

2- المقاومة الكهربائية:

1-2)الموصل الأومي Conducteur ohmique:


  • الموصل الأومي ثنائي قطب له شكل أسطواني رسمت عليه حلقات ملونة (4 أو 5 أو 6 حلقات).يتميز الموصل الأومي بمقاومته الكهربائية.
  • الرمز الاصطلاحي للمقاومة الكهربائية (الموصل الأومي):

يمكننا أيضا أن نرمز للمقاومة الكهربائية كما يلي :


2-2) المقاومة الكهربائية وشدة التيار الكهربائي :

أ-تجربة:


ب- ملاحظة و تفسير :

  • ضعفت إضاءة المصباح ,من التركيب 1 إلى التركيب 3.
  • ضعف الإضاءة سببه ضعف شدة التيار الكهربائي بسبب تركيب موصل أومي في كل تركيب من التركيبين 2 و 3.
  • الموصل الأومي يقاوم مرور التيار الكهربائي.
  • إضاءة المصباح في التركيب 3 أقل من إضائته في التركيب 2 لأن الموصل الأومي في التركيب 3 أكثر مقاومة للتيار الكهربائي من الموصل الأومي في التركيب 2.

ج- استنتاج :

  • المقاومة الكهربائية مقدار فيزيائي نرمز له بالرمز R ووحدته العالمية هي الأوم رمزها : Ω
  • تتعلق شدة التيار في دارة كهربائية بقيمة مقاومة هذه الدارة : كلما كانت المقاومة أصغر ,كانت شدة التيار الكهربائي أكبر.
ملحوظة :
    نانوأوم 1nΩ =10 -9 Ω 
    ميكروأوم µΩ1µΩ =10 -6 Ω
    ميلي أوم 1mΩ =10 -3 Ω
     كيلوأوم 1kΩ =10 3 Ω
    ميغاأوم MΩ  1MΩ =10 6 Ω 
    جيغاأوم GΩ  1GΩ =10 9 Ω 
  • بعض أجزاء ومضاعفات الأوم (الجدول جانبه) :
  • ونحن نناقش هذا الدرس طرحت تلميذة السؤال التالي : لماذا مصطلح "موصل" في إسم الموصل الأومي ,مع أن هذا الأخير هو مقاومة كهربائية ؟ إن مفهوم المقاومة الكهربائية مفهوم نسبي ,فالفلزات (الذهب ,النحاس ...) هي موصلات كهربائية جيدة لكن لها مقاومة كهربائية معينة فهي لا توصل بطريقة مثالية التيار الكهربائي (حتى بالنسبة لفوق الموصلية التي تعني موصلية "كاملة" ,نتحدث عن المقاومة الكهربائية : مقاومة كهربائية منعدمة),من جهة أخرى الهواء عادة نعتبره عازل كهربائي , لكنه ليس عازلا كاملا فهو يصبح موصلا أثناء حدوث التفريغ الكهربائي(البرق حيث يصل التوتر إلى 100 مليون فولط)...إذا عدنا للموصل الأومي فهو لا يقاوم كاملا مرور التيار الكهربائي . في الحقيقة هناك مفهومان أحدهما مقلوب الآخر هما : المقاوَمة الكهربائية والمواصلة الكهربائية (Conductance électrique ), فكلما كانت مقاومة مادة معينة أكبر كلما كانت مواصلتها أصغر,لهذا لا غرابة عندما نتحدث عن مقاومة أو مواصلة مادة معينة.

3-تحديد قيمة مقاومة كهربائية :

1-3)باستعمال الرمز العالمي لترقيم المقاومة:

على كل موصل أومي توجد حلقات ملونة ,تفيد هذه الحلقات في تحديد قيمة المقاومة الكهربائية للموصل الأومي حيث كل لون يعبر عن رقم معين (أنظر الجدول أسفله) . التكافىء بين ألوان الحلقات و الأرقام يسمى الترقيم العالمي للمقاومات :



أسودبنيأحمربرتقاليأصفرأخضرأزرقبنفسجيرماديأبيض

0123456789
لتحديد قيمة مقاومة كهربائية بالاعتماد على الترقيم العالمي للمقاومات,يجب :
  • أولا وضع الموصل الأومي في المنحى الصحيح وهو أن تكون الحلقات الثلاثة المتقاربة على اليسار (بالنسبة للحلقة 4 تكون متباعدة مع الأخريات وعادة تكون ذات لون ذهبي أو لون فضي).
  • نحسب قيمة المقاومة الكهربائية للموصل الأومي كما يلي : (10.A+B).10C Ω بحيث A الرقم المكافىء للون الحلقة 1 (انطلاقا من اليسار), B الرقم المكافىء للون الحلقة 2 , C الرقم المكافىء للون الحلقة 3 .القيمة المحصل عليها نسميها القيمة الإسمية (Valeur nominale) لمقاومة الموصل الأومي.
  • لأسباب تتعلق بالدقة (حسب مواد وطريقة التصنيع)فإن القيمة الإسمية المحصل عليها قد لا تكون القيمة الحقيقية لمقاومة الموصل الأومي , لهذا يحدد المصنع هامش يسمى السماحية (Tolérance) التي تمكن من تحديد مجال يضم القيمة الحقيقة لمقاومة الموصل . السماحية معبر عنها بلون الحلقة الرابعة (عادة لون ذهبي أو لون فضي) بحيث :
    • لون ذهبي يكافىء سماحية 5% من القيمة الإسمية للمقاومة .
    • لون فضي يكافىء سماحية 10% من القيمة الإسمية للمقاومة .
*مثال : نعتبر الموصل الأومي في الصورة أعلاه.
اللون الأول (انطلاقا من اليسار) بني يعني A=1 ,اللون الثاني أخضر وهذا يعني أن B=5 , اللون الثالث أصفر وهذا يعني أن C=4 .إذن القيمة الإسمية لمقاومة هذا الموصل هي :(10.1+5).104 Ω=15.104 Ω=150000Ω=150kΩ
نحسب السماحية بالكيلوأوم :
لدينا لون الحلقة الرابعة ذهبي وهذا يعني أن السماحية هي 5% ,أي 5% من القيمة الإسمية لمقاومة الموصل الأومي,إذن :
150kΩ → 100%
السماحية (kΩ)→ 5%
  السماحية (kΩ) = (5% ⁄ 100% ).150kΩ=7,5kΩ
وبالتالي نكتب R قيمة مقاومة الموصل الأومي كمايلي :R=150kΩ +/- 7,5kΩ
أي أن القيمة الحقيقية لمقاومة الموصل الأومي محصورة بين 150kΩ- 7,5kΩ= 142,5kΩ و 150kΩ+ 7,5kΩ=157,5kΩ ونكتب :
142,5kΩ ≤ R ≤ 157,5kΩ
 ملحوظة :
  • صفة عامة نحسب قيمة مقاومة موصل أومي (حسب إذا رسمت عليه 4 ,5 أو 6 حلقات) كما هو موضح في الصورة جانبه (بعد وضع الموصل الأومي في الوضع الصحيح لقراءة ألوان الحلقات ),نكتب حسب الترقيم العالمي للمقاومات الأرقام المعبرة متبوعة بالأصفار ,بعد هذا يتم حساب السماحية وحساب قيمة المقاومة الكهربائية حسب درجة الحرارة بالإعتماد على معامل درجة الحرارة(شأنه شأن جل المركبات الإلكترونية يتأثر الموصل الأومي (تتغير قيمته) حسب درجة الحرارة).
  • في الصورة جانبه و على سبيل التمرن تحقق من القيم الإسمية للمقاومات
  • يمكنك الاعتماد على برنامج RéstElect في البداية للتحقق من إجاباتك ,وبعد التمكن من طريقة حساب مقاومة موصل أومي لابأس من استعمال البرنامج (أو البرامج) لربح الوقت والجهد.

2-3) باستعمال الجهاز الرقمي المتعدد القياسات كأوم متر:

لقياس مقاومة موصل أومي باستعمال الجهاز الرقمي المتعدد القياسات كأوم متر ,نربط مربطي الموصل الأومي بالمربطين : COM و VΩ لجهاز القياس ,نضع زر الإنتقاء في العيار الأكبر تم نتقل إلى عيارات أقل حتى نحصل على قراءة أدق.
نقرأ قيمة المقاومة الكهربائية على شاشة الجهاز ,في حالتنا لدينا قيمة مقاومة الموصل الاومي هي : 149,8 kΩ ≈ 150 kΩ (*تذكير: الوحدة يحددها العيار المستعمل)
إذا أشار الجهاز إلى رقم 1 فهذا يعني أن العيار صغير ويجب الإنتقال إلى عيار أكبر.


ملحوظة :
  • يجب أخد قياسات فقط لموصلات أومية خارج الدارة الكهربائية لتفادي إتلاف محتمل لجهاز القياس .
  • توجد مقاومات كهربائية ذات قيم متغيرة ,كذالك توجد مقاومات ذات أشكال و أحجام مختلفة :(الصورة أسفله)
    • كالمعدلة (Rhéostat)( مقاومة كهربائية قابلة للتغيير عن طريق تحريك الزالقة (Curseur)) .
    • مقاومات تتغيير قيمها حسب عوامل خارجية أخرى كالحرارة(نسميها مقاومات حرارية Thermistance)و الإضاءة (نسميها مقاومات ضوئية Photorésistance).
    • توجد مقاومات ذات حجم صغير ودقة عالية (سماحية و معامل درجة الحرارة صغيرين...)


لا تنسوا. لايك لصفحتي على الفيسبوك