مقاومت الکتریکی چیست و انواع مقاومت الکتریکی
به راستی مقاومت الکتریکی چیست و چرا اجسام دارای مقاومت الکتریکی هستند؟! انواع مقاومت الکتریکی چیست؟ آیا همه اجسام مقاومت الکتریکی دارند؟ روش ساختن یک مقاومت الکتریکی چیست؟ سوالاتی از این دست ممکن است برای هر شخصی که حتی یک بار با مقاومت‌ها کار کرده باشد به وجود بیاید.در این مقاله به دنبال پاسخ این پرسش‌ها خواهیم بود.
در مقاله جریان الکتریکی اشاره کردیم که عبور حامل‌های بار الکتریکی در طول یک رسانا نسبت به یک رسانای دیگر کاملا متفاوت است و همچنین در مقاله هدایت الکتریکی به بررسی رسانایی اجسام پرداختیم. پیش از خواندن ادامه این مقاله، توصیه می‌کنیم این دو مقاله را مطالعه بفرمایید.همچنین دقت کنید که در این مقاله به پاسخ مقاومت الکتریکی چیست پرداخته شده است و اشاره‌ای به انواع دیگر مقاومت‌ها از جمله مقاومت ظاهری، سلفی و … نشده است.
آنچه در این مقاله می خوانید
مفهوم مقاومت الکتریکی
جریان آب را در نظر بگیرید که در یک مسیر با شدت مشخص در حال حرکت است. اگر در این مسیر موانعی در مقابل جریان آب قرار گیرد، مثلا سنگ و صخره قرار داده شود، مقدار آب جاری شده یا به عبارتی شدت جریان را می‌تواند تغییر و آن را کاهش دهد. انرژی پتانسیل موجود در آب نیز با برخورد به این موانع می‌تواند به شکل دیگری از انرژی ذخیره یا تبدیل شود. با این مثال، حال به نظر شما مفهوم مقاومت الکتریکی چیست؟
در بحث الکتریسیته با عبور جریان الکتریکی یا همان حامل‌های بار الکتریکی از یک جسم، اتم‌های سازنده جسم در مقابل عبور این حامل‌ها از خود واکنش نشان می‌دهند. این همان مقاومت در مقابل عبور جریان است که خود را بیشتر به صورت گرما نشان می‌دهد.
مقاومت الکتریکی یکی از ویژگی‌های اجسام در مقابل عبور بارهای الکتریکی است و جزء جدایی ناپذیر تحلیل مدارات الکتریکی است. در الکتریسیته مفهوم مقاومت علاوه بر اشاره به قطعات ساخته شده که با نام مقاومت شناخته می‌شوند، اشاره به مقاومت تمامی مواد در مقابل جریان الکتریکی نیز دارد.
عوامل موثر در مقاومت الکتریکی چیست؟
می‌دانیم که دما همواره در عملکرد و خاصیت اجسام تاثیر می‌گذارد. برای اینکه فعلا از تاثیر دما چشم پوشی کنیم فرض می‌کنیم مواردی که مطرح می‌کنیم در دمای اتاق باشد. در این دما میزان مقاومت یک جسم در مقابل عبور جریان الکتریکی به جنس جسم (ρ)، طول جسم (l) و سطح مقطع (A) آن بستگی دارد. نحوه تاثیر این موارد را در فرمول زیر مشاهده می‌کنید:
R = ρl/A
ρ : مقاومت مخصوص بر حسب اهم در متر
l : طول جسم بر حسب متر
A : سطح مقطع جسم بر حسب مترمربع
همانطور که در فرمول بالا مشاهده می‌کنید، اگر دو قطعه از یک جنس (مثلا مس) داشته باشیم، مقاومت این دو با توجه به طول و سطح مقطع آن‌ها با هم متفاوت است. اگر سطح مقطع برابر داشته باشند، قطعه‌ای مقاومتش بیشتر است که طول بیشتری دارد.
اگر این دو قطعه مسی طول برابر داشته باشند، جسمی مقاومت بیشتری دارد که سطح مقطع کمتری داشته باشد؛ به عبارتی مقاومت و طول جسم با هم رابطه مستقیم دارند (در فرمول مقاومت، طول (l) در صورت کسر قرار گرفته است) و مقاومت و سطح مقطع رابطه معکوس دارند (در فرمول مقاومت، سطح مقطع (A) در مخرج کسر قرار گرفته است).
واحد مقاومت الکتریکی
به خاطر خدمات آقای گئورگ زیمون اهم واحد اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی را اُهم نام‌گذاری کردند و با علامت اومگا (Ω) نمایش می‌دهند. اهم را اینگونه تعریف می‌کنند:
“اگر اختلاف پتانسیل (ولتاژ) بین دو نقطه از یک رسانای الکتریکی برابر با یک ولت باشد، به نحوی که بین این دو نقطه جریان الکتریکی برابر با یک آمپر جاری شود آنگاه مقاومت بین این دو نقطه برابر با یک اهم خواهد بود.”
تاثیر دما بر مقاومت الکتریکی چیست؟
اجسام مختلف در دمای عادی که آن را برابر با دمای اتاق در نظر می‌گیرند، مقاومت مشخصی از خود نشان می‌دهند که گفتیم آن را با نام مقاومت ویژه می‌شناسیم. اما در صورت افزایش یا کاهش دما، میزان مقاومت الکتریکی که اجسام در مقابل عبور جریان از خود نشان می‌دهند می‌تواند تغییر کند.
برخی اجسام با افزایش دما مقاومت آن‌ها نیز افزایش می‌یابد. این نوع مواد را اصطلاحا PTC گویند. نوع دیگری از مواد برعکس این حالت رفتار می‌کنند؛ یعنی با افزایش دما میزان مقاومت الکتریکی آن‌ها کاهش می‌یابد که به آن‌ها اصطلاحا NTC می‌گویند.
