ما هو قانون أوم، يعتبر قانون أوم من أحد أهم القوانين المستخدمة في تحليل أسس الدوائر الكهربائية والإلكترونية، فلابد على كل من يتعامل مع الكهرباء والإلكترونيات أن يكون على دراية تامة عن كيفية التعامل مع قانون أوم في تحليل الدوائر الكهربائية والإلكترونية.
ومن هذا الباب سوف نستعرض تفاصيل أكثر حول ” ما هو قانون أوم ” و سنتطرق إلى ” علاقة قانون أوم بالتيار والجهد والمقاومة الكهربائية” .
معلومات عن قانون أوم
قام العالم الفيزيائي الألماني “جورج سيمون أوم” بإجراء تجارب على الدوائر الكهربائية البسيطة بتطبيق جهد كهربائي لقياس فرق الجهد الكهربائي وشدة التيار الكهربائي المار في الدوائر بالتزامن مع تغيير طول السلك في كل مرة. ولاحظ بعض المعادلات بعض مجهودات كبيرة حتى وصل إلى النتيجة النهائية وهي نص قانون أوم.
نص قانون أوم
ينص قانون أوم على أن “التيار المار في مقاومة يتناسب طردياً مع قيمة الجهد المطبق على المقاومة، ويتناسب عكسياً مع قيمة المقاومة الكهربائية”.
علاقة قانون أوم بالتيار
يمكن صياغة التيار المار بالدائرة في قانون أوم بدلالة الجهد والمقاومة، بالتالي يمكننا كتابة علاقة التيار بالصورة الرياضية التالية:
حيث أن:
- التيار يمثل I ويقاس بوحدة الأمبير A.
- الجهد يمثل V ويقاس بوحدة الفولت V.
- المقاومة تمثل R وتقاس بوحدة الأوم Ω.
مثال: عند تطبيق جهد تساوي 50V فولت على مقاومة قيمتها 150Ω، ما قيمة التيار المار في المقاومة؟
الحل:
بتطبيق صيغة قانون أوم للتيار نجد أن:
I = V / R = 50 / 150 = 0.33A
ملاحظات:
- عند زيادة الجهد مع ثبات قيمة المقاومة فإن التيار سوف يزيد، والعكس صحيح إذا انخفضت قيمة الجهد انخفضت قيمة التيار.
- مع ثبات قيمة الجهد وزيادة قيمة المقاومة، فإن قيمة التيار سوف تقل بمقدار تعتمد على الزيادة في قيمة المقاومة.
- بمعلومية قيمة الجهد والمقاومة يمكننا تحديد قيمة التيار المار بالدائرة.
علاقة قانون أوم بالمقاومة
يمكن استخدام قانون أوم أيضاً في تحديد قيمة المقاومة وذلك بالاستعانة بكلاً من الجهد والتيار، وبالتالي يمكن صياغة المقاومة بقانون أوم كالتالي:
مثال: إذا علمت قيمة الجهد المطبق على طرفي المقاومة يساوي 100V، وعند قياس التيار المار أيضاً تبين أن قيمته 2A، ما قيمة المقاومة؟
الحل:
بتطبيق صيغة قانون أوم للمقاومة نجد أن:
I = V / R = 100 / 2 = 50Ω
ملاحظة هامة: عند قياس قيمة التيار بأي دائرة يجب توصيل جهاز القياس (الأميتر) على التوالي مع العنصر المراد قياسه، في حين يتم قياس الجهد بتوصيل جهاز القياس (الفولتميتر) على التوازي مع العنصر المراد قياسيه.
علاقة قانون أوم بالجهد
يستخدم قانون أوم أيضاً في إيجاد قيمة الجهد المطبق بالدائرة بمعلومية قيمة التيار والمقاومة، ويمكن كتابة الصيغة الرياضية للجهد كالتالي:
مثال: إذا علمت أن قيمة المقاومة 1kΩ والتيار المار فيها 20mA، ما قيمة الجهد المطبق على المقاومة؟
الحل:
V = I x R = 20×103 x 1×10-3 = 20V
بهذا نكون قد وصلنا إلى نهائية موضوع ما هو قانون أوم وعلاقة الجهد والتيار والمقاومة بالدوائر الكهربائية والإلكترونية.
المصادر والمراجع
تعليق واحد