[ياسمين]

إذا فرضنا إن لدينا ثلاثة مصابيح كهربية ذات خيطيات من
التنجستين ، وان قطر كل من تلك الخيطيات واحد ، ولكن
أطوالها تختلف في كل مصباح عنها في الآخر ، سنلاحظ
إن المصباح الذي في الأول ( خيطياته هي الأطول )

اقل إضاءة من المصباح الثاني وان هذا الثاني




اقل اضاءة من المصباح الثالث ، فكلما طالت الخيطيات ، كلما زادت المقاومة .




وفي هذه الحالة ، فان كمية التيار التي تمر بالسلك ( الخيطيات)
تكون اقل ، والسخونة الناتجة اقل ، بحيث إن السلك يكون اقل توهجا،
و بالتالي اقل إضاءة .

[ياسمين]

1- لماذا تسخن خيطيات المصابيح الكهربية والدفايات والمكاويالكهربية
لدرجة التوهج ، ولماذا لا يحدث نفس الشئ للأسلاك الموصلة للتيار الكهربي؟

2- لماذا يمكن ان تنصهر تلك الخيطيات بعد فترة معينة من التسخين ؟

3- وفي حالة قطع الدائرة الكهربية ، لماذا نقوم بإعادة توصيل التيار
من خلال قطعة من السلك الرصاصي ؟

4- ولماذا يحدث ، عند توصيل عدد من الأجهزة الكهربية ، زيادة عن
اللازم " بالبريزة " أن ينقطع ( يضرب ) ذلك السلك الرصاصي ؟

5- ما هي " الدائرة المقتضبة " التي تحدث عندما نصل بين السلكي الموصلين
بقطعة قصيرة من السلك النحاسي ؟

6- و إذا كانت هذه القطعة القصيرة من معدن آخر مختلف ( كما في حالة
المصابيح الكهربية والدفايات ، والمكاوي الكهربية ... إلخ . ) ،
فلماذا لا تتولد الدائرة المقتضبة ؟

[ياسمين]

ثلاثة قوانين أساسية

عندما نرغب في نقل الماء من مكان إلى آخر ، فمن الواضح انه كلما
كانت الماسورة أكثر اتساعا ، كلما زادت كمية الماء الذي يمكن مرورها بها .
ونفس الظاهرة تنطبق على التيار الكهربي ، فكلما كانت الأسلاك الموصلة لها
ذات قطر اكبر ، كلما زادت كمية التيار الذي يمكن إن يمر فيها .

وفضلا عن ذلك ، فان الماء الذي يمر خلال ماسورة ضيقة وطويلة ،
يخرج منها على شكل خيط رفيع . ومرة أخرى نجد إن نفس الظاهرة تنطبق
على التيار الكهربي . والتيار في هذه الحالة تضعف شدته كلما كان السلك
الموصل له طويلا ورفيعا .

و من وجهة أخرى ، وبعكس ما يحدث للماء ، وهو الذي يمكن إن يمر خلال
مواسير من الحديد أو الرصاص ، أو الفخار دون تمييز بين أي منها والأخرى
فان التيار الكهربي أكثر تدقيقا في اختيار نوع المادة التي يسري خلالها .
والواقع انه يلاقي مقاومة تتفاوت في شدتها ، تبعا لنوع المادة التي يصنع
منها السلك الموصل . ولذلك فان بعض المعادن جيدة التوصيل للكهرباء
( مثل الفضة ، والنحاس ، والالومنيوم ) ، وبعضها الآخر اقل منها
جودة في التوصيل ( مثل الزنك والحديد ) . كما توجد بعض الأجسام
تمنع سريانه خلالها كلية ( مثل الفحم ، والزرقون ، والتنجستين
والزجاج ، والكهرمان ... الخ ) .

ويمكننا ان نستخلص من ذلك " قوانين المقاومة الكهربية الثلاثة "
وهي ان التيار عند سريانه خلال الأسلاك ، ويواجه مقاومة تزداد
شدتها كلما كان : 1 ) السلك رفيعا ، 2 ) او طويلا ، 3) او كلما
كانت المادة المصنوع منها رديئة التوصيل .

[ياسمين]

تطبيق هذه القوانين

في عام 1841 ، قام عالم الطبيعة الانجليزي جيمس جول بسلسلة من التجارب
فقد لف سلكا معدنيا رفيعا جدا ، حول خزان ميزان حرارة (ترمومتر ) ،
ثم أوصل طرفي السلك ببطارية . فأخذ مستوى الزئبق يرتفع ببطء .
فكرر جول هذه التجربة باستخدام سلك من معدن مختلف في كل مرة .
وبتعريض هذه الأسلاك لتيار من نفس القوة ، ارتفعت حرارتها بدرجات متفاوتة .
ولكنه لاحظ ان أسلاك المعادن الأقل جودة في توصيل التيار ،
حرارتها ترتفع أكثر من غيرها . ولاحظ أيضا انه إذا كانت هذه الأسلاك
رفيعة جدا (مما يزيد من المقاومة ) ، فإنها تسخن حتى التوهج .


لقد مكن هذا الاكتشاف من بناء جميع الأجهزة الكهربية ذات التوهج ،

[ياسمين]

ومن هنا نستطيع ان نجد الاجابة على جميع التساؤلات التي عرضت لنا :

1- خيطيات المصابيح الكهربية ، والدفايات ، والمكاوي الكهربية تسخن
لدرجة الانصهار ، لأنها رديئة التوصيل للتيار الكهربي (التنجستين او
النيكل الكرومي ) . وعلاوة على ذلك فهي طويلة . وبالعكس فان
أسلاك التوصيلات لا تسخن لأنها من النحاس ( وهو موصل جيد ) .
ولان ثخانتها كافية بالنسبة لكمية التيار الساري فيها .

2- ان خيطيات المصباح الكهربي تنصهر في بعض الأحيان ،
بسبب احتراق بعض الشوائب التي في احد مواضع المعدن . ومن هنا ،
فان الجزء من السلك الخيطي الذي يقل سمكه في ذلك الموضع ،
يولد مقاومه اشد لمرور التيار ، فتزداد سخونته وينصهر .

[ياسمين]

1- لما كان الرصاص ينصهر بسهولة ، فإننا نضع قطعة من السلك الرصاصي
في فصلات التيار ، فإذا حدث ، لسبب أو لآخر ، أن زادت كمية التيار الساري
في الشبكة عن الحد اللازم ، فان قطعة السلك الرصاصي هذه تسخن
وتنصهر في الحال ، ويقال عندئذ إن السلك " ضرب " وينقطع سريان التيار ،
الأمر الذي يجنب كثيرا من الأضرار لمجموعة التركيبات الكهربية .

2- اذا قمنا بتوصيل عدد كبير من الأجهزة الكهربية بالمصدر في وقت واحد
فان ذلك يؤدي الى سريان قدر اكبر من التيار ، وهذا القدر الزائد يواجه
قدرا من المقاومة ، لان الاسلاك الموصلة في مجموعة التركيبات رفيعة ،
و هي غير مهيأة لاستقبال هذا القدر الزائد من التيار . وينتج عن ذلك أن
الشبكة كلها تسخن ، وتأتي لحظة تنصهر فيها الفواصل الرصاصية ( تضرب ) ..

3- اذا وصلنا بين طرفي سلكين موصلين بسلك آخر سميك من النحاس ،
وهو لا يحدث أي مقاومة لسريان التيار ، فان كمية التيار ، كما في
الحالة السابقة ، تزيد على القدرة الاحتمالية لباقي التوصيلات ( والتي تتكون
من اسلاك نحاسية رفيعة ) . وفي هذه الحالة ، فان قاطع الدائرة اذا لم
يعمل فورا ، فقد تحترق جميع التركيبات ، الأمر الذي يشكل خطرا عظيما
باشتعال النار .

4- لا تحدث الدائرة المقتضبة في المصابيح الكهربية ، والدفايات ،
والمكاوي الكهربية ، لان الاتصال بين نهايتي السلوك الموصلة ،
يتم بوساطة سلك من مادة ذات مقاومة ، وهي بالتالي تخفف من شدة التيار .

قانون المقاومة الكهربائية Electrice Resistance

إذا أثر فرق جهد ( جـ ) بين طرفي موصل ونشأ عن ذلك مرور تيار كهربي
( ت ) فإن المقاومة الكهربية تعرف على أنها :

م = جـ ÷ ت ،، ووحداتها بالنظام ( S.I ) هي الأوم والمقاومة الكهربية نوعان :

( أ ) – مقاومة خطية أي أنه توجد علاقة خطية بين (جـ ) ، ( ت ) وفيها
مقدار المقاومة ( م ) ثابت لايعتمد على مقدار فرق الجهد المؤثر
( قانون أوم ) وذلك عند درجة حرارة ثابتة . وجميع الموصلات المعدنية
تطيع قانون أوم .

( ب ) – مقاومة غير خطية وفيها ( م ) متغيرة فكلما تغير ( جـ )
تغيرت النسبة ( جـ / ت ) و يكون ذلك في الموصلات غير المعدنية
مثل أشباه الموصلات وأنابيب التفريغ والترميستورز والمقوم البللوري
وهذه الخاصية لها تطبيقات هندسية عديدة .

[ابو صديق]

شكرا لك

[فيزيااائيه :)]

يعطيك ربي العافيه

[عادل الثبيتي]

يعطيك العافيه وبارك الله فيك وجزاك الله خيراً ،،،

[ياسمين]

شكراً لكم ،،،، وجـزيتم خيراُ ،،،، سعدت بردودكم.......