الأوم وحدة تستخدم لقياس المقاومة لمرور التيار الكهربائي. تقاوم جميع المواد انسياب التيار الكهربائي، لكن بعض المواد تعطي مقاومة أكثر من المواد الأخرى. وتسمى المواد التي تعطي مقاومة أقل الموصلات وتسمى المواد التي تعطي مقاومة أكبر العوازل. تساوي المقاومة الكهربائية المقاسة بالأوم (
) القوة المحركة الكهربائية التي تنتج القوة الدافعة الكهربائية مقاسة بالفولت (ق) مقسوماً على التيار مقاساً بالأمبير (ت).
اوم = فولت
أمبير
= ق
ت
تعتمد مقاومة الموصلات على أبعادها ودرجة حرارتها وكذلك على المادة التي صنع منها الموصل. على سبيل المثال، تزداد مقاومة سلك كلما ازداد طوله أو قل سُمكه. عموماً تزداد مقاومة المادة بارتفاع درجة حرارتها.
أُقرّ المقياس العالمي للأوم عام 1893؛ فقد عُرّف على أنه كمية المقاومة لتيار كهربائي موحد معطى من خيط زئبقي به منطقة مقطعية في شكل صليب بحجم مليمتر مربع واحد وطول 106.3 سم وفي درجة حرارة صفر مئوية. وقد قام المهندسون بحساب مقاومة الأسلاك القياسية للأفراد الذين يصممون أو يعملون في الدوائر الكهربائية.
وتُقاس المقاومة في الدائرة الكهربائية بالأوميتر، كما يمكن الحصول على قياس أكثر دقة باستخدام جهاز يسمى قنطرة ويتستون.
تقاوم المواد مرور التيار الكهربائي بسبب تصادم الإلكترونات المتحركة مع ذرات وجزيئات المادة نفسها. 💥
تخيل أنك تحاول الركض في ممر مزدحم بالناس. كلما ركضت، زادت فرص اصطدامك بالآخرين، مما يبطئ حركتك ويجعل تقدمك أصعب. بنفس الطريقة، عندما يمر التيار الكهربائي (وهو عبارة عن تدفق من الإلكترونات الحرة) عبر مادة، فإن هذه الإلكترونات تتصادم مع ذرات المادة. هذه التصادمات تعيق حركتها، مما يؤدي إلى مقاومة لمرور التيار.
تختلف هذه المقاومة من مادة لأخرى. المواد التي تحتوي على إلكترونات حرة كثيرة وذرات منظمة تسمح بمرور التيار بسهولة وتسمى موصلات (مثل النحاس والفضة). بينما المواد التي تحتوي على إلكترونات حرة قليلة وذرات غير منظمة تعيق مرور التيار بشدة وتسمى عوازل (مثل البلاستيك والخشب).
العوامل المؤثرة على المقاومة
تتأثر مقاومة المادة لمرور التيار الكهربائي بعدة عوامل، أهمها:
نوع المادة: تختلف المقاومة باختلاف طبيعة المادة. لكل مادة مقاومة نوعية خاصة بها.
الطول: كلما زاد طول الموصل، زادت المسافة التي يجب أن تقطعها الإلكترونات، مما يزيد من عدد التصادمات وبالتالي تزيد المقاومة.
مساحة المقطع العرضي: كلما زادت مساحة المقطع العرضي للسلك، زادت المساحة المتاحة لتدفق الإلكترونات، مما يقلل من الازدحام والتصادمات وبالتالي تقل المقاومة.
درجة الحرارة: في معظم المعادن، تزداد المقاومة بارتفاع درجة الحرارة لأن اهتزاز ذرات المادة يزداد، مما يزيد من فرص تصادم الإلكترونات.
الشوائب: وجود الشوائب في المادة يزيد من التصادمات ويعيق حركة الإلكترونات، مما يرفع من قيمة المقاومة.