العلوم الفيزيائية — التوصيل الكهربائي في المواد — ابتدائي — المنهاج الجزائري

التوصيل الكهربائي في المواد

التوصيل الكهربائي هو قدرة المادة على السماح بمرور التيار الكهربائي من خلالها. تختلف المواد في قدرتها على توصيل الكهرباء بناءً على تركيبها الذري ووجود الإلكترونات الحرة.

لماذا توصل المعادن الكهرباء؟

تحتوي المعادن على إلكترونات حرة (إلكترونات التكافؤ) يمكنها التحرك بسهولة داخل الشبكة المعدنية. عندما نطبق فرق جهد على طرفي سلك معدني، تبدأ الإلكترونات الحرة في التحرك باتجاه معين، مكونة تياراً كهربائياً.

العوامل المؤثرة على التوصيل الكهربائي

1. نوع المادة: الفضة أفضل موصل، يليها النحاس ثم الذهب والألومنيوم.

2. طول السلك: كلما زاد طول السلك، زادت مقاومته (عكس التوصيل).

3. مساحة مقطع السلك: كلما زادت سماكة السلك، قلت مقاومته.

4. درجة الحرارة: في المعادن، ترتفع المقاومة بارتفاع درجة الحرارة. في أشباه الموصلات، تنخفض المقاومة بارتفاع الحرارة.

قانون أوم

يصف قانون أوم العلاقة بين الجهد (V) والتيار (I) والمقاومة (R):

الجهد = التيار × المقاومة (V = I × R)

كلما زادت المقاومة في دائرة، قل التيار المار فيها لنفس الجهد.

تطبيقات

لمبات الإضاءة: خيط التنغستن في اللمبة له مقاومة عالية، فيسخن ويتوهج عند مرور التيار. السخانات الكهربائية: تستخدم مقاومة عالية لتوليد الحرارة. الصمامات الكهربائية (الفيوز): تنصهر عند مرور تيار زائد لحماية الأجهزة.

للمزيد من الدروس، اطلع على الموصلات والعوازل، وتعرّف على الدارات الكهربائية.