قد تبدو كلمتا المقاومة والمقاومية متشابهتين، لكنهما لا تعنيان الشيء نفسه. ويظهر الفرق بينهما بوضوح عند التعامل مع الأسلاك والدوائر الكهربائية في المنازل والمنشآت.
فالمقاومة الكهربائية ترتبط بموصل أو مكوّن محدد، بينما المقاومية هي خاصية للمادة التي يتكون منها الموصل. لذلك، فإن معرفة الفرق بينهما تساعدك على فهم سبب اختلاف مقاومة الأسلاك حتى عندما تكون مصنوعة من المادة نفسها.
سنتعرف في هذا المقال على:
- الفرق بين المقاومة والمقاومية.
- مفهوم المقاومة الكهربائية والعوامل التي تؤثر فيها.
- مفهوم المقاومية ووحدة قياسها.
- العلاقة بين المقاومة والمقاومية.
- سبب اختلاف مقاومة الأسلاك المصنوعة من المادة نفسها.
- تأثير درجة الحرارة على المقاومة والمقاومية.
ما الفرق بين المقاومة والمقاومية؟
الفرق الأساسي هو أن المقاومة الكهربائية (R) ترتبط بموصل أو مكوّن محدد، بينما المقاومية (ρ) تصف خاصية المادة نفسها.
بمعنى أبسط:
- المقاومة: خاصية للموصل أو المكوّن ككل.
- المقاومية: خاصية للمادة التي يتكون منها الموصل.
- وحدة المقاومة هي الأوم (Ω).
- وحدة المقاومية هي أوم·متر (Ω·m).
ولهذا السبب، يمكن أن يكون لدينا سلكان من النحاس، لكن مقاومتهما الكهربائية تختلف بسبب اختلاف الطول أو مساحة المقطع.
ما هي المقاومة الكهربائية؟
المقاومة الكهربائية (R) هي مقدار معارضة الموصل أو المكوّن لمرور التيار الكهربائي. ويمكنك أيضاً التعرف على وحدة قياس المقاومة الكهربائية والعوامل التي تؤثر في قيمتها.
وتتأثر قيمة المقاومة بعدة عوامل، أهمها:
- نوع المادة.
- طول الموصل.
- مساحة المقطع العرضي.
- درجة الحرارة.
فعلى سبيل المثال، إذا كان لدينا سلكان نحاسيان، وكان أحدهما أطول من الآخر، فإن مقاومته تكون أعلى عند ثبات باقي العوامل.
كذلك، يؤدي تقليل مساحة مقطع السلك إلى زيادة مقاومته، بينما تؤدي زيادة مساحة المقطع إلى انخفاض المقاومة.
وهذا من الأسباب التي تجعل اختيار مقطع الكابل المناسب مهمًا في التمديدات الكهربائية المنزلية والمنشآت.
وتقاس المقاومة الكهربائية بوحدة الأوم (Ω).
ما هي المقاومية الكهربائية؟
المقاومية (ρ) هي خاصية للمادة نفسها، وتعبّر عن مدى مقاومتها لمرور التيار الكهربائي.
ولا تعتمد المقاومية على طول العينة أو مساحة مقطعها أو شكلها الهندسي، عند ثبات الظروف. لكنها تعتمد على نوع المادة ودرجة حرارتها.
وتقاس المقاومية بوحدة أوم·متر (Ω·m).
فعلى سبيل المثال، يتميز النحاس بمقاومية منخفضة، ولذلك يستخدم على نطاق واسع في صناعة الموصلات والكابلات الكهربائية.
أما المواد العازلة، مثل الزجاج والمطاط، فتتميز بمقاومية عالية جدًا مقارنة بالمواد الموصلة.
ما العلاقة بين المقاومة والمقاومية؟
ترتبط المقاومة بالمقاومية وطول الموصل ومساحة مقطعه بالعلاقة التالية:
R = ρ × L ÷ A
حيث:
- R: مقاومة الموصل، وتقاس بالأوم (Ω).
- ρ: مقاومية المادة، وتقاس بأوم·متر (Ω·m).
- L: طول الموصل.
- A: مساحة المقطع العرضي للموصل.
وتوضح هذه العلاقة سبب اختلاف مقاومة الموصلات المصنوعة من المادة نفسها.
فعند زيادة طول الموصل، تزداد مقاومته. أما عند زيادة مساحة المقطع، تنخفض مقاومته، مع ثبات المادة ودرجة الحرارة.
وترتبط هذه العلاقة أيضاً بموضوع علاقة مساحة مقع الكابل بسعة التيار
لماذا تختلف مقاومة الأسلاك المصنوعة من المادة نفسها؟
لنفترض أن لدينا سلكين من النحاس مستخدمين في تمديدات كهربائية، لكن أحدهما أطول وأرفع من الآخر.
رغم أن السلكين مصنوعان من المادة نفسها، فإن مقاومتهما لن تكون متساوية؛ لأن طول السلك ومساحة مقطعه يؤثران في قيمة المقاومة.
فالسلك النحاسي الطويل والرفيع تكون مقاومته أعلى من سلك نحاسي قصير وسميك، إذا كانت درجة الحرارة والظروف الأخرى متقاربة.
وهنا يمكن تلخيص الفرق بطريقة سهلة:
- المقاومية = خاصية المادة
- المقاومة = خاصية الموصل ككل
لذلك، لا يكفي معرفة أن السلك مصنوع من النحاس لتحديد مقاومته. يجب أيضًا معرفة أبعاده ودرجة حرارته.
هل تتغير المقاومة والمقاومية مع درجة الحرارة؟
نعم، يمكن أن تتغير كل من المقاومة والمقاومية مع تغير درجة الحرارة. وبالنسبة إلى معظم المعادن، تزداد المقاومية عند ارتفاع درجة الحرارة. ونتيجة لذلك، تزداد مقاومة الموصل المعدني أيضًا.
وهذا مهم عند دراسة أداء الموصلات في الظروف التشغيلية المختلفة، خصوصًا في البيئات التي ترتفع فيها درجات الحرارة.
ما أهمية فهم الفرق في التطبيقات الكهربائية؟
قد يبدو الفرق بين المقاومة والمقاومية نظريًا، لكنه يرتبط بتطبيقات عملية كثيرة في الكهرباء.
فعند اختيار الكابلات والموصلات، لا ننظر إلى نوع المادة فقط. بل نأخذ في الاعتبار أيضًا طول الموصل ومساحة مقطعه ودرجة الحرارة وظروف التشغيل.
ولهذا السبب، يساعد فهم العلاقة بين المقاومية والمقاومة على تفسير سلوك الموصلات وفهم أسباب ارتفاع المقاومة في بعض الحالات. وكذلك فهم اختيار مقاس الكابل المناسب للتمديدات الكهربائية.
أسئلة شائعة عن المقاومة والمقاومية
لا. المقاومة خاصية لموصل أو مكوّن محدد، بينما المقاومية خاصية للمادة نفسها.
تقاس المقاومة الكهربائية بوحدة الأوم (Ω).
تقاس المقاومية بوحدة أوم·متر (Ω·m).
نعم. يمكن أن تختلف مقاومتهما بسبب اختلاف الطول أو مساحة المقطع أو درجة الحرارة.
يمكن حساب مقاومة موصل متجانس ذي مقطع منتظم باستخدام العلاقة: R = ρ × L ÷ A
الخلاصة
المقاومة والمقاومية مفهومان مختلفان، لكنهما مرتبطان ببعضهما. فالمقاومية تصف خاصية المادة، بينما تصف المقاومة مقدار معارضة موصل أو مكوّن محدد لمرور التيار.
وتعتمد مقاومة الموصل على مقاومية المادة وطوله ومساحة مقطعه ودرجة حرارته. لذلك، يمكن لسلكين من النحاس أن تكون لهما مقاومتان مختلفتان رغم استخدام المادة نفسها.
إذا كنت تعمل في مجال الكهرباء أو تهتم بالتمديدات المنزلية، فإن فهم هذا الفرق يساعدك على قراءة بيانات الكابلات وفهم سلوك الموصلات بشكل أفضل.
المصادر:
