موضوع حول المقاومة النوعية للنحاس، المقاومة هي قدرة المواد على توصيل الكهرباء، لأن قدرة المواد على توصيل التيار الكهربائي تختلف باختلاف كفاءتها والجهد الكهربائي لها.
مقدمة في موضوع المقاومة النوعية للنحاس
- النحاس هو أحد المعادن المستخرجة من الأرض في جميع أنحاء العالم، ويتم استخراج هذا المعدن بكميات كبيرة، والتي تكون على شكل ثقوب كبيرة في الأرض.
- يرمز إلى هذا المعدن بالرمز الكيميائي cu، لأن هذا المعدن يعتبر من أنقى العناصر التي يمكن لأي شخص الحصول عليها في أي مكان.
- يتميز النحاس بلونه الأحمر-البني الفاتح، لكن ثبتت عوامل الطقس، فيتحول إلى اللون الأخضر، ويتميز هذا العنصر بقدرته الممتازة على توصيل الحرارة والكهرباء.
- لذلك، يجب أن تكون المقاومة النوعية للنحاس منخفضة لأن النحاس هو أحد أقوى الموصلات للحرارة والكهرباء بسعة عالية جدًا.
- حيث تكون العلاقة بين المقاومة المحددة للنحاس وقدرته على إجراء علاقة عكسية، حيث يمكن حساب المقاومة المحددة لأي مادة بالمعادلة التالية ρ = (R * A) / L =-m.
- حيث يعني الرمز p المقاومة المحددة والحرف R يعني المقاومة مضروبة في مساحة المقطع العرضي للمادة ثم مقسومة على حاصل ضربهم في الطول ويعني ناتج مقياس أوم.
- حيث تكون المقاومة النوعية للنحاس عند درجة حرارة 20 درجة مئوية 77 × 10 ^ -6 أوم.
ما هي العوامل التي تؤثر على المقاومة النوعية للنحاس؟
- تتأثر المقاومة النوعية للنحاس بمجموعة من التأثيرات والعوامل، بما في ذلك هذه العوامل.
1- المساحة والطول
- المقاومة النوعية للنحاس تتناسب عكسياً مع المنطقة، فإذا كان هناك سلك نحاسي بمساحة واسعة، فإن المقاومة المحددة لهذا السلك ستكون أصغر، وبالتالي سيكون من الأسهل توصيل تيار كهربائي.
- المقاومة النوعية للنحاس تتناسب طرديًا مع الطول، فإذا كان لدينا سلك نحاسي طويل، فإن المقاومة المحددة لهذا السلك ستكون عالية وكبيرة.
2- درجة الحرارة
- تتأثر المقاومة النوعية للنحاس بدرجة الحرارة، حيث تتناسب المقاومة المحددة طرديًا مع الزيادة في درجة الحرارة.
- تزداد المقاومة النوعية للنحاس مع زيادة درجة الحرارة، لأن المقاومة النوعية للموصلات تزداد مع زيادة درجة الحرارة، على عكس أشباه الموصلات التي تقل مقاومتها المحددة مع زيادة درجة الحرارة.
3- طبيعة المادة
- تتأثر المقاومة النوعية للنحاس وفقًا لطبيعة المادة ودرجة نقائها، فكلما أنقى عنصر النحاس لا يختلط بأي شوائب، قلت المقاومة النوعية للنحاس.
- إذا لم يكن عنصر النحاس نقيًا ولكنه ممزوج ببعض الشوائب، فستكون مقاومته الخاصة عالية، وهذه القاعدة تنطبق على جميع أنواع العناصر الأخرى.
تحديد مقاومة معينة
- تسمى المقاومة النوعية المقاومة الكهربائية وهي خاصية ثابتة لكل مادة ويمكن رؤيتها في جميع الدوائر الكهربائية حيث تعمل هذه المقاومة على منع تدفق الكهرباء.
- حيث تعتبر هذه المقاومة من المكونات الرئيسية لجميع الدوائر الكهربائية لأنها تعتمد على مقدار المقاومة لجميع العناصر الأخرى مثل الكهرباء والقدرة الكهربائية في جميع الدوائر الكهربائية.
- حيث تمثل المقاومة النسبة بين التيار والجهد، وتقاس هذه المقاومة بالأوم ويرمز لها بالرمز أوميغا.
- المقاومة النوعية تتناسب عكسياً مع التيار الكهربائي، لأن المقاومة الكهربائية تمنع التيار الكهربائي في الدوائر الكهربائية وتحجبه.
أنواع المقاومة المحددة
- هناك العديد من أنواع المقاومات التي تختلف عن بعضها البعض من حيث الشكل والحجم ومواد التصنيع.
- المقاومة الخطية تسمى هذه المقاومة الخطية لأن قيمتها تتناسب بشكل خطي مع فرقها المحتمل، وهذه المقاومة لها نوعان رئيسيان:
- مقاومة خطية ثابتة، وقيمة هذه المقاومة ثابتة دائمًا ولا تتغير. هذه المقاومة سهلة التركيب وصغيرة الحجم. على الرغم من انخفاض أسعار هذه المقاومة، إلا أنها تتمتع بقدرة أكبر على توصيل التيار الكهربائي. تنقسم المقاومة الخطية الثابتة إلى عدة أنواع.
- مقاومات على شكل كرتون، يطلق على هذا المقاوم بهذا الاسم لأنه يتكون من جزيئات الكربون، ويمكن تحديد قيمة مقاومته بنسبة المواد العازلة الموجودة بداخله.
- تتكون مقاومات الكربون من سلكين متصلين بأطراف هذا المقاوم وطبقة عازلة من البلاستيك بعدة ألوان لتحديد قيمة هذه المقاومة.
1- مقاومات الأسلاك الملفوفة
- يحتوي هذا النوع من المقاوم على قلب عازل مصنوع من البورسلين أو السيراميك، وهذه المقاومة عبارة عن قضيب محاط بسلك مقاوم مكون من مواد عازلة مثل النيكل أو الكروم.
- تتميز مقاومة الأسلاك الملفوفة بقدرتها الفائقة على تطبيق الأحمال الزائدة، بالإضافة إلى أنها لا تسبب أي إزعاج عند التوصيل، ولكن تكلفة هذه المقاومة مرتفعة للغاية ومكلفة.
2- مقاومات رفيعة
- تتميز هذه المقاومة بتكلفة منخفضة، لأنها تتكون من طبقة رقيقة موصلة للكهرباء، وهذه الطبقة محاطة بنواة عازلة مصنوعة من الزجاج أو مادة السيراميك.
- يمكن أن تصنع المقاومات الرقيقة من جزيئات الكربون، ولكن عادة ما تكون هذه المقاومات مصنوعة من خليط من المعدن والزجاج.
3- المقاومات المتغيرة
- تتغير قيمة هذه المقاومة وفقًا لاختلاف درجة الحرارة أو فرق الجهد المطبق على هذه المقاومة.
- هذه المقاومة لا تتناسب خطيًا مع التيار المتدفق عبر الدائرة الكهربائية بهذه المقاومة.
- مثال على هذه المقاومة هو المقاوم ather، وهذه المقاومة شديدة الحساسية عند تغير درجة الحرارة، وتتغير قيمة هذه المقاومة حسب شدة الضوء الساقط عليها.
كيفية قياس المقاومة الكهربائية
- هناك العديد من الطرق المستخدمة لقياس المقاومة الكهربائية، أحدها جسر ويتشتون.
- هو جهاز يستخدم لقياس المقاومة الكهربائية ذات القيمة غير المعروفة وحيث يتم استخدامه لتحديد وتحديد قيمة المقاومة.
- بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم استخدام جهاز Witchton في الحالات التي يكون فيها للمقاومات نفس القيمة.
- جهاز جسر كلفن المزدوج، يستخدم هذا الجهاز لقياس المقاومات الكهربائية التي تكون قيمتها منخفضة للغاية، لأن هذا الجهاز يتميز بالدقة والقدرة العالية على قياس المقاومة المنخفضة.
- مقياس المقاومة يستخدم هذا الجهاز عادة لقياس المقاومة الكهربائية مباشرة، من خلال التناسب بين المقاومة الكهربائية والتيار الكهربائي وفرق الجهد.
طريقة قياس اللون للمقاومة الكهربائية
- في بعض الأحيان يكون من الصعب كتابة قيمة المقاومة الكهربائية بسبب صغر حجم هذه المقاومة، لذلك يتم استخدام الألوان لتحديد قيمة هذه المقاومة.
- يتم ذلك عن طريق طباعة ألوان جسم المقاوم على شكل خطوط دائرية حيث يظهر كل لون قيمة مقاومة محددة ويتم قراءة هذه القيمة من الجانب الأيسر إلى الجانب الأيمن.
- حيث تختلف هذه الألوان في قيمتها ويمكن أن تقتصر على خمسة عشر لونًا، فهذه الألوان سوداء وقيمتها صفر، بينما قيمة اللون البني واحدة، وقيمة اللون الأحمر اثنان وهكذا حتى الآن.
- هناك طريقتان للترميز اللوني، إحداهما رباعي الألوان، حيث يشير اللونان الأول والثاني إلى رقم اللون.
- بينما يشير اللون الثالث إلى القيمة المتزايدة، بينما يشير اللون الرابع إلى نسبة الاختلاف في قيمة المقاومة.
- فيما يتعلق بالأشرطة الخمسة، تُظهر الألوان الثلاثة الأولى رقم اللون، واللون الرابع يُظهر القيمة المضاعفة، واللون الخامس يُظهر القيمة النسبية لهذه المقاومة.
استنتاج حول موضوع المقاومة النوعية للنحاس
في نهاية رحلتنا بموضوع حول المقاومة المحددة للنحاس، نشرح جميع المعلومات حول المقاومة المحددة للنحاس وأنواع المقاومة وكيفية قياسها.