ما هي المقاومة النوعية؟
تعرف المقاومة النوعية بأنها كمية المقاومة المتاحة لكل وحدة طول ومساحة مقطع عرضي لمادة معينة عند تطبيق جهد معين. يتم التعبير عن هذه المقاومة اعتبارًا من نقطة بداية الموصل إلى نهايته، مع الأخذ بعين الاعتبار الطول والمساحة.
تعتبر المقاومة النوعية من الخصائص التي تختلف بين المواد، وتعرف أيضًا بمصطلح المقاومية، حيث يُرمز لها بالرمز (ρ) والذي يُلفظ “رو”. يمكن حساب المقاومة النوعية باستخدام المعادلة التالية:
- (ρ=R×A/L).
- ρ: تمثل المقاومة النوعية.
- R: تمثل المقاومة.
- A: تمثل مساحة المقطع العرضي.
- L: تمثل طول السلك.
هناك العديد من الخصائص المرتبطة بالمقاومة النوعية، مثل الموصلية الكهربائية التي ترتبط بها بعلاقة عكسية؛ مما يعني أنه عند زيادة المقاومة النوعية، تنخفض الموصلية الكهربائية.
تتأثر المقاومة النوعية بعدة عوامل، منها الطول والمساحة. ترتبط مساحة المقطع بالمقاومة النوعية بعلاقة عكسية؛ فعندما تزداد مساحة المقطع، تقل المقاومة النوعية للمادة.
بالنسبة لطول الموصل، فإن هناك علاقة طردية بينه وبين المقاومة النوعية؛ حيث زيد طول الموصل، تزداد قيمة المقاومة النوعية. يمكن فهم هذه العلاقات من خلال النظر إلى المعادلة الموضحة سابقًا.
تأثير درجة الحرارة على المقاومة النوعية مهم أيضًا؛ حيث توجد علاقة طردية بينهما، أي أنه كلما ارتفعت درجة حرارة الموصل زادت مقاومته النوعية. ومع ذلك، تستثني هذه القاعدة أشباه الموصلات، التي تتبع علاقة عكسية حيث تنخفض مقاومتها النوعية مع ارتفاع الحرارة.
تتأثر المقاومة النوعية أيضًا بنقاء المادة؛ حيث تتناقص المقاومة النوعية مع زيادة نقاء المادة، بينما تزداد عند وجود شوائب. تنطبق هذه الخاصية على جميع أنواع المواد الموجودة في الطبيعة.
من المواد ذات المقاومة النوعية المرتفعة، النحاس، المعروف بمستوى موصلية كهربائي عالية، والتي تعني أن لديه مقاومة نوعية منخفضة. يحتل النحاس المرتبة الثانية بعد الفضة من حيث انخفاض المقاومة النوعية.
ما هي المقاومة؟
المقاومة تُعرف بأنها مقدار الإعاقة التي يواجهها التيار الكهربائي عند مروره خلال دائرة كهربائية مغلقة. يُرمز للمقاومة بالرمز (R) وتُقاس بوحدة الأوم، والتي تُرمز لها بالرمز أوميغا (Ω).
إن وحدة قياس المقاومة مشتقة من قانون أوم، الذي يساوي فولت لكل أمبير. ينص قانون أوم على أن المقاومة الكهربائية تعادل الجهد الكهربائي مقسومًا على التيار الكهربائي الذي يمر عبر الدائرة. يمكن التعبير عن قانون أوم رياضيًا بالصيغة التالية:
- (R=V/I)
- R: تمثل قيمة المقاومة الكهربائية بالأوم.
- I: تمثل قيمة التيار الكهربائي بالأمبير.
- V: تمثل قيمة الجهد الكهربائي بالفولت.