مقاومت الکتریکی چیست؟به مقاومتی که الکترون ها در مسیر حرکت خود در جسمی رسانا با آن مواجه اند، مقاومت الکتریکی می گویند.
به عبارت دیگر در مدار جریان الکتریسیته، الکترون ها با ذرات مثبت درون جسم رسانا مواجه می شوند و مقاومتی به نام مقاومت الکتریکی بین آن ها ایجاد می گردد که سرعت الکترون را کم کرده و انرژی جنبشی آن را می گیرد.
واحد مقاومت الکتریکی چیست؟
مقاومت الکتریکی را با R نشان داده و واحد یا یکای آن اهم نام دارد و به وسیله دستگاهی به نام اهم سنج اندازه گیری می شود.
قانون اهم چیست؟
دانشمندی به نام زیمون اهم با انجام آزمایشاتی روی مدارهای الکتریکی به قانونی ثابت در مقاومت الکتریکی پی برد که به نام خودش، قانون اهم نامیده می شود.
بر اساس قانون اهم، مقاومت الکتریکی برابر است با نسبت اختلاف پتانسیل رسانا به شدت جریانی که از آن می گذرد.
اهم بیان کرد که اگر دمای رسانا تغییر نکند، این نسبت همواره ثابت است.
فرمول قانون اهم:
با توجه به قانون اهم، می توان برای محاسبه مقاومت الکتریکی از فرمول زیر استفاده کرد:
R: مقاومت الکتریکی
V: اختلاف پتانسیل
I: شدت جریان
عوامل موثر بر مقاومت الکتریکی کدام اند؟
میزان مقاومت الکتریکی در یک مدار به عوامل زیر وابسته است:
- جنس رسانا
- مقاومت ویژه رسانا
- دما
- طول سیم
- سطح مقطع سیم
رابطه جنس رسانا و مقاومت الکتریکی:
مهمترین عامل در میزان بروز مقاومت الکتریکی، جنس رسانا است. اگر چه فلزات بهترین رسانا هستند ولی باز هم رسانای صد در صد محسوب نمی شوند و در هنگام عبور جریان الکتریسیته مقداری مقاومت بروز می کند. هر چه میزان ناخالصی فلزات بیشتر باشد، مقدار بروز مقاومت الکتریکی بیشتر است.
بهترین رساناها کدام اند؟
نقره، مس، طلا، آلومینیم و آهن بهترین فلزات رسانا هستند که به ترتیب کم ترین میزان مقاومت الکتریکی را دارند.
تعریف مقاومت ویژه رسانا:
به مقاومت سیمی به طول یک متر و سطح مقطع یک متر مربع، مقاومت ویژه می گویند.
میزان مقاومت ویژه به جنس رساناو دمای آن بستگی دارد و در رساناهای مختلف متفاوت است.
رابطه دما و مقاومت الکتریکی:
بین افزایش دما و مقاومت الکتریکی چه رابطه ای وجود دارد؟
همان طور که می دانیم، افزایش دما میزان جنبش ذرات ماده را افزایش می دهد. از این رو در دمای بالا احتمال برخورد الکترون ها با ذرات مثبت رسانا بیشتر می شود و پیامد آن افزایش مقاومت الکتریکی است. بالعکس با کاهش دما، میزان مقاومت الکتریکی کاهش می یابد.
با توجه به همین اصل در دستگاه های کامپیوتری از فن جهت وزش باد و خنک کرن استفاده می شود.
رابطه طول سیم و مقاومت الکتریکی:
میان میزان مقاومت الکتریکی و طول سیم رسانا رابطه ای مستقیم وجود دارد.بدیهی است که هر چه طول سیم رسانا بیشتر باشد، الکترون ها با تعداد اتم های بیشتری در مسیر خود برخورد می کنند و مقاومت بیشتری به وجود می آید.
رابطه سطح مقطع سیم و مقاومت الکتریکی:
میان میزان مقاومت الکتریکی و مساحت قاعده سیم، رابطه معکوس وجود دارد یعنی هر چه سیم نازک تر باشد، الکترون ها فضای کمتری برای عبور دارند. در نتیجه برخورد الکترونی بیشتر و مقاومت بیشتری پدیدار می شود.
بنابراین هر چه سطح مقطع سیم بیشتر باشد، مقاومت الکتریکی کم تر است.
مثلا اگر سیمی را با دستگاهی بکشیم و طولش را دوبرابر کنیم، مقاومت الکتریکی آن سیم ۴ برابر می شود چرا که با کشیدن سیم، طولش افزایش یافته ولی سطح مقطع آن نصف شده است.
