الظواهر الكهربائية — قانون أوم والمقاومة الكهربائية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — العلوم الفيزيائية — المنهاج الجزائري
يُعتبر قانون أوم أحد القوانين الأساسية في الكهرباء، حيث يربط بين التوتر الكهربائي وشدة التيار والمقاومة. هذا الدرس موجه لتلاميذ السنة الثانية ثانوي شعبة علوم تجريبية ضمن مادة العلوم الفيزيائية.
أولاً: قانون أوم
ينص قانون أوم على أن شدة التيار I المار في ناقل معدني تتناسب طرداً مع التوتر U المطبق بين طرفيه، بشرط ثبات درجة الحرارة. رياضياً: U = R × I حيث:
- U: التوتر الكهربائي بالفولط (V)
- I: شدة التيار بالأمبير (A)
- R: المقاومة الكهربائية بالأوم (Ω)
يمكن كتابة القانون أيضاً بصيغتين أخريين: I = U/R و R = U/I.
ثانياً: المقاومة الكهربائية والعوامل المؤثرة فيها
تتعلق المقاومة الكهربائية لسلك ناقل بالعوامل التالية:
- طبيعة المادة: لكل مادة مقاومية نوعية ρ (ro) تميزها.
- طول السلك L: تتناسب المقاومة طرداً مع الطول (R ∝ L).
- مساحة المقطع S: تتناسب المقاومة عكساً مع مساحة المقطع (R ∝ 1/S).
- درجة الحرارة: تزداد مقاومة الفلزات بارتفاع درجة الحرارة.
العلاقة الرياضية: R = ρ × (L / S)
ثالثاً: أنواع المقاومة في الدوائر الكهربائية
1. التوصيل على التسلسل (على التوالي): المقاومة المكافئة: Rم = R₁ + R₂ + R₃ + … شدة التيار ثابتة في جميع المقاومات، والتوترات تتوزع.
2. التوصيل على التفرع (على التوازي): مقلوب المقاومة المكافئة: 1/Rم = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + … التيار يتوزع والتوتر ثابت.
رابعاً: مثال بكالوريا
تمرين بكالوريا (دورة 2021 — شعبة علوم تجريبية): نريد تحديد مقاومة ناقل أومي. نطبق بين طرفيه توترات مختلفة ونسجل شدة التيار المار فيه:
| U (V) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|
| I (A) | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 |
1. مثل البيان U = f(I).
2. استنتج قيمة المقاومة R.
3. احسب القدرة الكهربائية المستهلكة عندما يكون التوتر المطبق 12V.
الحل:
1. البيان عبارة عن خط مستقيم يمر من الأصل، مما يؤكد تحقق قانون أوم.
2. ميل المستقيم: R = ΔU/ΔI = (10-2)/(2.0-0.4) = 8/1.6 = 5Ω
3. عند U = 12V: I = U/R = 12/5 = 2.4A
القدرة: P = U × I = 12 × 2.4 = 28.8W
خلاصة
قانون أوم هو أساس دراسة الدوائر الكهربائية، ويُستخدم في تصميم وتحليل جميع الأجهزة الإلكترونية والكهربائية. يُطلب هذا الدرس باستمرار في امتحانات البكالوريا لجميع الشعب العلمية.
دروس مشابهة
- الكيمياء العضوية: تفاعلات الألكانات والألكينات مع تمارين بكالوريا محلولة — العلو
- التيار الكهربائي والمقاومة — علاقة أوم — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط
- موضوع امتحان بكالوريا 2025 في العلوم الفيزيائية مع الحل – شعبة تقني رياضي
مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.