موضوع عن المقاومة النوعية للنحاس
موضوع عن المقاومة النوعية للنحاس ، تعتبر المقاومة هي قدرة المواد على توصيل التيار الكهربائي حيث تختلف قدرة المواد في توصيل التيار الكهربائي تبعا لكفاءتها والجهد الكهربائي الواقع عليها.
محتويات المقال
[ عرض ]
مقدمة موضوع عن المقاومة النوعية للنحاس
- يعتبر النحاس من أحد المعادن التي تستخرج من باطن الأرض في كافة أنحاء العالم ويتم استخراج هذا المعدن بكميات كبيرة جدا والتي تكون على شكل ثقوب كبيرة في الأرض.
- يرمز لهذا المعدن بالرمز الكيميائي cu حيث يعتبر هذا المعدن من أنقى العناصر التي يمكن للإنسان الحصول عليها في أي مكان.
- يتميز عنصر النحاس باللون البني المحمر اللامع ولكنه يتأكد بفعل عوامل الطقس فيتحول إلى اللون الأخضر ويتميز هذا العنصر بقدرته الفائقة على توصيل الحرارة والكهرباء.
- لذلك يجب أن تكون المقاومة النوعية للنحاس منخفضة لأنه النحاس يعتبر من أقوى المواصلات للحرارة والكهرباء بقدرة عالية جدا.
- حيث تعتبر العلاقة بين المقاومة النوعية للنحاس وبين قدرته على التوصيل علاقة عكسية حيث يمكن حساب المقاومة النوعية لأي مادة من خلال المعادلة التاليةρ= (R*A) /L= Ω-m.
- حيث يشير الرمز p إلى المقاومة النوعية ويدل حرف R إلى المقاومة التي تضرب في المساحة العرضية للمادة ثم يقسم ناتج ضربهما على الطول ويرمز إلى الناتج بوحدة الأوم متر.
- حيث تصل المقاومة النوعية للنحاس عندما يصل درجة حرارته إلى ٢٠ درجة مئوية إلى 77 × 10^-6 أوم.
ما هي العوامل التي تتأثر بها المقاومة النوعية للنحاس؟
- تتأثر المقاومة النوعية للنحاس بمجموعة من المؤثرات والعوامل ومن هذه العوامل.
1- المساحة والطول
- تتناسب المقاومة النوعية للنحاس عكسيا مع المساحة فإذا كان هناك سلك من النحاس مساحته عريضة فإن المقاومة النوعية لهذا السلك تكون أقل وبالتالي يصبح أكثر سهولة في توصيل التيار الكهربائي.
- تتناسب مقاومة النحاس النوعية طرديا مع الطول فإذا كان لدينا سلك من النحاس طويلا فإن المقاومة النوعية لهذا السلك تكون عالية وكبيرة.
2- درجة الحرارة
- تتأثر المقاومة النوعية للنحاس بدرجة الحرارة حيث تتناسب المقاومة النوعية تناسبا طرديا مع ارتفاع درجة الحرارة.
- ترتفع المقاومة النوعية للنحاس بارتفاع درجة الحرارة حيث تزداد المقاومة النوعية للمواصلات بارتفاع درجات الحرارة وذلك على عكس أشباه الموصلات التي تنخفض المقاومة النوعية لديها كلما ارتفعت درجة الحرارة.
3- طبيعة المادة
- تتأثر المقاومة النوعية للنحاس وفقا لطبيعة المادة ودرجة نقائها فكلما كان عنصر النحاس نقيا لا يخالطه أي شوائب كانت المقاومة النوعية للنحاس منخفضة.
- إذا كان عنصر النحاس ليس نقيا ولكن يخالطه بعض الشوائب فإن المقاومة النوعية له تكون مرتفعة وتطبق هذه القاعدة على كافة أنواع العناصر الأخرى.
تعريف المقاومة النوعية
- تسمى المقاومة النوعية باسم المقاومة الكهربائية وهي عبارة عن خاصية ثابتة في كل مادة وتوجد في كافة الدوائر الكهربائية حيث تعمل هذه المقاومة على مقاومة شدة اندفاع التيار الكهربائي.
- حيث تعتبر هذه المقاومة من المكونات الرئيسية في جميع الدوائر الكهربائية حيث تتوقف على قيمة المقاومة على جميع العناصر الأخرى مثل التيار الكهربائي والقدرة الكهربائية في جميع الدوائر الكهربائية.
- حيث تمثل المقاومة النسبة بين التيار الكهربائي والجهد الكهربائي وتقاس هذه المقاومة بالأوم ويرمز لها بالرمز أوميجا.
- تتناسب المقاومة النوعية مع التيار الكهربائي تناسبا عكسيا وذلك لأن المقاومة الكهربائية تقوم بتعطيل وإعاقة التيار الكهربائي في الدوائر الكهربائية.
أنواع المقاومة النوعية
- هناك العديد من المقاومات النوعية والتي تختلف فيما بينهم من حيث الشكل والحجم والمادة المصنوعة.
- المقاومة الخطية، سميت هذه المقاومة بالخطية لأنها قيمتها تتناسب بطريقة خطية مع فرق الجهد الواقع عليها ويوجد لهذه المقاومة نوعين رئيسيين هما.
- المقاومة الخطية الثابتة، وتتميز قيمة هذه المقاومة بأنها ثابتة دائما لا تتغير وتتميز هذه المقاومة بسهولة تركيبها وصغر حجمها وعلى الرغم من أسعار هذه المقاومة منخفضة ألا أن لديها قدرة فائقة على توصيل التيار الكهربائي وتنقسم المقاومة الخطية الثابتة إلى عدة أنواع منها.
- مقاومات كرتونية التكوين، سميت هذه المقاومة بهذا الاسم لأنها تتكون من جزيئات الكربون ويمكن تحديد قيمة هذه المقاومة من خلال نسبة المواد العازلة التي توجد بداخلها.
- تتكون المقاومات الكربونية من سلكين تم توصيلهما على أطراف هذه المقاومة وطبقة عازلة من مادة البلاستيك تحتوي على ألوان متعددة لتحديد قيمة هذه المقاومة.
1- مقاومات سلكية ملتفة
- يحتوي هذا النوع من المقاومات على قلب عازل يتكون من مادة البورسلين أو السيراميك وهذه المقاومة عبارة عن قضيب يحيط به سلك مقاوم يتكون من المواد العازلة مثل النيكل أو الكروم.
- تتميز المقاومة السلكية الملتفة بقدرتها الفائقة عند تطبيق الأحمال الزائدة بالإضافة إلى ذلك فإنها لا تسبب الإزعاج عند توصيلها ألا أن تكلفة هذه المقاومة مرتفعة جدا وباهظة الثمن.
2- المقاومات الرقيقة
- تتميز هذه المقاومة بأنها منخفضة في التكلفة حيث تتكون من طبقة رقيقة موصلة التيار الكهربائي يحيط بهذه الطبقة قلبا عازل يتكون من مادة الزجاج أو السيراميك.
- من الممكن أن تدخل جزيئات الكربون في تكوين المقاومات الرقيقة ولكن في كثير من الأحيان تتكون هذه المقاومات من خليط من المعادن والزجاج.
3- المقاومات المتغيرة
- تتغير قيمة هذه المقاومة على حسب اختلاف درجة الحرارة أو فرق الجهد الواقع على هذه المقاومة.
- لا تتناسب هذه المقاومة بشكل خطي مع التيار الكهربائي الذي يمر عبر الدائرة الكهربائية التي تحتوي على هذه المقاومة.
- من أمثلة هذه المقاومة مقاومة الثير مستور وهذه المقاومة هي شديدة الحساسية عندما تتغير درجة الحرارة وتتغير قيمة هذه المقاومة تبعا لشدة الضوء الساقط عليها.
كيفية قياس المقاومة الكهربائية
- هناك العديد من الطرق التي يتم استخدامها لقياس المقاومة الكهربائية ومن هذه الطرق جهاز جسر ويتشتون.
- هو عبارة عن جهاز يستخدم في قياس المقاومة الكهربائية مجهولة القيمة وحيث يتم استخدامها لمعرفة وتحديد قيمة المقاومة.
- بالإضافة إلى ذلك فإنه يكثر استخدام جهاز ويتشتون في الحالات التي تتشابه فيها قيمة المقاومات.
- جهاز جسر كلفن المزدوج، يستخدم هذا الجهاز في قياس المقاومات الكهربائية التي تكون قيمتها منخفضة جدا حيث يتميز هذا الجهاز بقدرته الدقيقة والعالية في قياس المقاومات المنخفضة.
- جهاز الأوميتر، ويستخدم هذا الجهاز عادة في قياس المقاومات الكهربائية بطريقة مباشرة وذلك من خلال التناسب بين المقاومة الكهربائية وبين التيار الكهربائي وفرق الجهد.
طريقة قياس المقاومة الكهربائية بالألوان
- في بعض الأحيان يكون من الصعب كتابة قيمة المقاومة الكهربائية وذلك بسبب صغر حجم هذه المقاومات لذلك تم استخدام الألوان في التعرف على قيمة هذه المقاومة.
- ذلك عن طريق طبع الألوان على أجسام المقاومات على هيئة خطوط دائرية حيث يشير كل لون إلى قيمة معينة للمقاومة ويتم قراءة هذه القيمة من جهة اليسار إلى جهة اليمين.
- حيث تختلف هذه الألوان في قيمتها ويمكن حصرها في خمسة عشر لون ومن هذه الألوان الأسود وقيمته صفر أما قيمة اللون البني واحد وتكون قيمة اللون الأحمر أثنين وهكذا.
- وهناك طريقتين لعملية الترميز اللوني منها رباعية النطاق اللوني حيث يشير اللون الأول والثاني على رقم اللون.
- بينما يدل اللون الثالث على القيمة المضروبة أما اللون الرابع فإنه يشير إلى نسبة التفاوت في قيمة المقاومة.
- أما خماسية النطاق يدل فيها الثلاثة ألوان الأولى على رقم اللون بينما يشير اللون الرابع على القيمة المضروبة ويدل خامس لون من الألوان على القيمة النسبية لهذه المقاومة.
خاتمة موضوع عن المقاومة النوعية للنحاس
في نهاية رحلتنا مع موضوع عن المقاومة النوعية للنحاس، نكون قد أوضحنا كافة المعلومات عن المقاومة النوعية للنحاس وعن أنواع المقاومات وكيفية قياسها.