المقاومة الكهربائية وقانون أوم — تمارين محلولة وتطبيقات — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

مقدمة

تُستخدم المقاومة الكهربائية في كل الأجهزة الإلكترونية من مصباح يدوي بسيط إلى الحاسوب المتطور. فهي تتحكم في شدة التيار المار في الدارة الكهربائية. في هذا الدرس سنتعلم مفهوم المقاومة الكهربائية، ونتعرف على قانون أوم الشهير الذي يربط بين التوتر والتيار والمقاومة، مع أمثلة محلولة وتمارين تطبيقية.

أهداف الدرس

• أن يتعرف المتعلم على مفهوم المقاومة الكهربائية ورمزها ووحدتها.
• أن يطبق قانون أوم في حل المسائل.
• أن يحدد العلاقة بين التوتر والتيار والمقاومة.
• أن يستخدم جهاز الأوميتر لقياس المقاومة.

مفهوم المقاومة الكهربائية

المقاومة الكهربائية هي ممانعة الناقل لمرور التيار الكهربائي فيه. كلما زادت المقاومة قلّت شدة التيار المار في الدارة، والعكس صحيح.

رمز المقاومة ووحدتها

• الرمز: R
• وحدة القياس: الأوم (Ω) — تكريماً للعالم الألماني غيورغ سيمون أوم.
• المضاعفات: كيلوأوم (kΩ) = 1000 Ω، ميغاأوم (MΩ) = 1,000,000 Ω.

أنواع المقاومات الكهربائية

النوع	الوصف
مقاومة ثابتة	قيمتها محددة وثابتة ولا تتغير (تُستخدم في معظم الدارات).
مقاومة متغيرة (ريوستات)	يمكن تغيير قيمتها يدوياً (تُستخدم للتحكم في شدة التيار).
مقاومة ضوئية (LDR)	تتغير مقاومتها حسب شدة الضوء المسلط عليها.
مقاومة حرارية (Thermistor)	تتغير مقاومتها حسب درجة الحرارة.

قانون أوم

ينص قانون أوم على أن: شدة التيار الكهربائي المار في ناقل معدني تتناسب طرداً مع التوتر الكهربائي المطبق بين طرفيه، وعكساً مع مقاومته.

U = R × I

حيث:

• U: التوتر الكهربائي (فولت V)
• R: المقاومة الكهربائية (أوم Ω)
• I: شدة التيار الكهربائي (أمبير A)

استنتاجات من قانون أوم

• R = U ÷ I — لحساب المقاومة إذا علمنا التوتر والتيار.
• I = U ÷ R — لحساب شدة التيار إذا علمنا التوتر والمقاومة.
• U = R × I — لحساب التوتر إذا علمنا المقاومة والتيار.

طريقة قياس المقاومة الكهربائية

1. نستخدم جهاز الأوميتر (Ohmmeter).
2. نفصل المقاومة عن الدارة الكهربائية قبل القياس.
3. نضع طرفي الجهاز على طرفي المقاومة.
4. نقرأ القيمة على الشاشة.

ملاحظة: كثير من أجهزة القياس المتعددة (Multimètre) تحتوي على وظيفة الأوميتر.

أمثلة محلولة

مثال 1:

مقاومة قيمتها 100 Ω مر بها تيار شدته 0.2 A. احسب التوتر بين طرفيها.

الحل:

U = R × I = 100 × 0.2 = 20 V

مثال 2:

مصباح كهربائي يعمل تحت توتر 12 V ويمر فيه تيار شدته 0.5 A. احسب مقاومة المصباح.

الحل:

R = U ÷ I = 12 ÷ 0.5 = 24 Ω

مثال 3:

مقاومة قيمتها 220 Ω مربوطة على مصدر توتر 44 V. احسب شدة التيار المار فيها.

الحل:

I = U ÷ R = 44 ÷ 220 = 0.2 A

تمارين تطبيقية

التمرين 1:

احسب المقاومة الكهربائية لكل من الأجهزة التالية:

• جهاز يعمل على توتر 220 V ويمر فيه تيار 2 A.
• مصباح يعمل على توتر 6 V ويمر فيه تيار 0.3 A.

التمرين 2:

ارسم دارة كهربائية بسيطة تحتوي على: مصدر توتر، مقاومة، أمبيرمتر، فولطمتر. ثم أوضح كيف تربط كل جهاز قياس.

التمرين 3:

عند تطبيق توتر 30 V على مقاومة، مر فيها تيار 0.15 A. احسب:

• قيمة المقاومة.
• شدة التيار إذا طبقنا توتر 50 V على نفس المقاومة.

خلاصة الدرس

• المقاومة الكهربائية R تعبر عن ممانعة الناقل لمرور التيار وتقاس بـ الأوم (Ω).
• قانون أوم: U = R × I — العلاقة بين التوتر والتيار والمقاومة.
• كلما زادت المقاومة قلّ التيار والعكس صحيح.
• نستخدم الأوميتر لقياس المقاومة بعد فصلها عن الدارة.
• قانون أوم أساسي في دراسة وتحليل الدارات الكهربائية.

دروس مشابهة:

• الطاقة الحركية والكامنة — مفهوم الطاقة وتحولاتها — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج
• English — First Conditional (If Clauses Type 1) — Grammar Rules, Examples and Exercises — 3rd Year M
• الثورة الصناعية في أوروبا — أسبابها واختراعاتها ونتائجها — التاريخ والجغرافيا — السنة الثالثة متوسط