الخاصية التي تزداد في سلك عندما تقل مساحته المستعرضة. مع زيادة مساحة المقطع العرضي، سيزداد عدد الذرات التي تصطدم بها الإلكترونات بنفس المعدل، لذلك لا ينبغي أن تتغير المقاومة بشكل أساسي مع زيادة سماكة السلك، فلماذا تتناسب عكسيًا مع مساحة المقطع العرضي لماذا تنخفض المقاومة الكهربائية مع مساحة المقطع العرضي من هذا المبدأ، سنجيب على جميع أسئلتك في الأسطر التالية حول هذه الخاصية الفيزيائية للدوائر الكهربائية.
محتويات
الخاصية التي تزداد في سلك عندما تقل مساحته المستعرضة.
هذه الخاصية هي إحدى خصائص الفيزياء التي تتعامل مع ظهور الدوائر الكهربائية والنسبة العكسية بين مساحة المقطع العرضي للكابل والمقاومة الكهربائية، لذا فإن الإجابة الصحيحة هي
- الخاصية التي تزداد في السلك عندما تقل مساحته المستعرضة هي المقاومة الكهربائية.
يواجه الإلكترون الذي ينتقل عبر الكابلات والشحنات في الدوائر الخارجية مقاومة كهربائية، والمقاومة هي عائق أمام تدفق الشحنة.
ما هي المقاومة الكهربائية
المقاومة الكهربائية هي قياس يقيس كمية الكهرباء أو التيار الكهربائي الذي يتدفق في السلك، وتقيس المقاومة كيف يقلل جهاز أو مادة من تدفق التيار الكهربائي من خلاله. تكون المقاومة الكهربائية أكبر عندما يقلل تدفق الكهرباء من سماكة السلك، وبالتالي، فإن المقاومة الكهربائية هي مقياس للمقاومة التي توفرها الدائرة لتدفق التيار الكهربائي فيها.
المتغيرات التي تؤثر على المقاومة الكهربائية
غالبًا ما يُقارن تدفق الشحنة عبر الكابلات بتدفق الماء عبر الأنابيب، لأن مقاومة تدفق الشحنة الكهربائية في الدائرة تكون في الواقع قابلة للمقارنة مع الاحتكاك بين الماء وأسطح الأنابيب، وكذلك المقاومة . توفرها العوائق في مسارها، وهي المقاومة التي تعوق تدفق المياه وتقلل من معدل التدفق، وسرعة الانجراف تشبه مقاومة تدفق الماء. يتأثر المقدار الإجمالي لمقاومة تدفق الشحنة داخل سلك الدائرة الكهربائية ببضعة متغيرات، وهذه المتغيرات كالتالي
الطول الإجمالي للكابل الحامل الحالي.
كلما زاد طول الكابل، زادت المقاومة، لأن المقاومة الكهربائية التي يواجهها الحمل تتناسب طرديًا مع طول الكبل الكهربائي الذي يجب أن يتقاطع معه. تحدث المقاومة نتيجة الاصطدام بين ناقلات الشحن. وذرات السلك. المزيد والمزيد من الاصطدامات، أي أن هناك المزيد من المقاومة.
منطقة المقطع العرضي لكابل موصل التيار الكهربائي
تتناسب مساحة المقطع العرضي للسلك عكسياً مع المقاومة الكهربائية. يتمتع السلك ذو القطر الصغير بمقاومة عالية، ويتم مقارنته بسلك ذو قطر كبير ومقاومة منخفضة (لا توجد مقاومة كبيرة للتيارات الكهربائية)، والأسلاك العريضة لها مساحة مقطع عرضي أكبر، لأن ساعة الأنبوب لك سوف تسمع أن التيار الكهربائي عبر الأنبوب يكون أعرض بسرعة أعلى من تدفقه عبر أنبوب ضيق، مما يقلل من المقاومة الكهربائية في هذا السلك، وبالتالي فإن مساحة المقطع العرضي الأصغر للسلك ستقلل من تدفق الإلكترونات داخل السلك الأسلاك الكهربائية، التي تزيد من شحنة المقاومة الكهربائية وتزداد، بمعنى أكثر دقة عندما تكون جميع المتغيرات الأخرى متشابهة، سوف تتدفق الشحنة بمعدلات أعلى عبر أسلاك أوسع مع مناطق أكبر في المقطع العرضي منها في الأسلاك الرقيقة.
نوع المعدن من الأسلاك الموصلة
يُحدث نوع المعدن أيضًا فرقًا في المقاومة الكهربائية. يتمتع سلك الحديد بمقاومة أعلى من الأسلاك النحاسية. ومع ذلك، لا يزال سلك النيتشروم يتمتع بمقاومة أعلى. بشكل عام، تؤثر مقاومة تدفق الشحنات على المادة التي يتكون منها السلك، فليست كل المواد متماثلة من حيث قدرتها على التوصيل، فبعض المواد تكون موصلات أفضل من غيرها وتوفر مقاومة أقل لتدفق الشحنات، بشكل عام، الفضة هي أفضل موصل، ومع ذلك، فهي لا تستخدم أبدًا في الأسلاك الكهربائية المنزلية بسبب تكلفتها، ولهذا السبب يتم استخدام النحاس والألمنيوم، فهي تعتبر من بين المواد الأقل تكلفة مع الموصلية الكافية للسماح باستخدامها في الأسلاك في الدوائر المنزلية، عادةً ما يشار إلى موصلية مادة ما بمقاومتها، وتعتمد مقاومة المادة على التركيب الإلكتروني للمادة ودرجة حرارتها، بالنسبة لمعظم (وليس كل) المواد تزداد المقاومة مع درجة الحرارة.
ما الذي يسبب المقاومة الكهربائية
يتدفق التيار الكهربائي عندما تتحرك الإلكترونات عبر موصل، مثل سلك معدني. يمكن أن تتصادم الإلكترونات المتحركة مع أيونات المعادن. هذا يعيق تدفق التيار ويخلق المقاومة. مسار الإلكترونات التي تنتقل عبر سلك كهربائي هو مسار متعرج ينتج عن تصادمات لا حصر لها. مع الذرات الثابتة داخل المادة الموصلة، تواجه الإلكترونات مقاومة، مما يشكل عقبة أمام حركتها، بينما يشجع الاختلاف في الجهد الكهربائي الناتج بين المطرافين على حركة الشحنة، والمقاومة هي التي تمنعها، ومعدل الشحنة التدفق من محطة إلى أخرى هو نتيجة التأثير المشترك لهاتين الكميتين.
بهذا القدر من المعلومات نكون قد انتهينا من هذه المقالة التي نتحدث فيها عن الخاصية التي تزداد في السلك عندما تقل مساحة المقطع العرضي، حيث عرفنا من خلاله المقاومة الكهربائية والمعلومات المرفقة حول أسباب المقاومة الكهربائية والمتغيرات . التي تؤثر على المقاومة الكهربائية.