ملخص قانون أوم

قانون أوم أحد أهم قوانين الكهرباء التي تصف العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة في الدائرة الكهربائية. تم اكتشافه لأول مرة من قبل الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم في عشرينيات القرن التاسع عشر وسمي باسمه. يستخدم قانون أوم في مجموعة واسعة من التطبيقات الكهربائية، من حساب قيمة التيار في الدوائر البسيطة إلى تصميم الأنظمة الكهربائية المعقدة.

نص قانون أوم

ينص قانون أوم على أن التيار المار في موصل بين نقطتين يتناسب طرديًا مع الجهد ويتناسب عكسياً مع مقاومة الموصل.
التيار= الجهد ÷ المقاومة
I = V ÷ R

يعتبر قانون أوم مفيدًا بشكل خاص في الهندسة الكهربائية والإلكترونيات لأنه يسمح لنا بحساب سلوك الدوائر وتصميم المكونات مثل المقاومات، والتي تُستخدم للتحكم في تدفق التيار.

من الناحية العملية، باستخدام قانون أوم يمكننا بمعرفة الجهد والمقاومة حساب التيار، وبالمثل، إذا علمنا قيمة التيار والمقاومة، فيمكننا حساب الجهد، وإذا علمنا قيمة التيار والجهد فيمكننا حساب مقاومة الدائرة.

العلاقة بين التيار والجهد والمقاومة

يرتبط قانون أوم بثلاثة متغيرات هي: الجهد والتيار والمقاومة. فهم هذه المتغيرات أمر بالغ الأهمية لفهم قانون أوم

الجهد (V): الجهد هو مقياس لقيمة فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدائرة. يقاس بالفولت (V) ويمثله الرمز V. غالبًا ما يتم تشبيه الجهد بالضغط الذي يدفع الإلكترونات عبر الدائرة.

التيار (I): التيار هو مقياس لتدفق الإلكترونات عبر الدائرة. يقاس بالأمبير (A) ويمثله الرمز I.

المقاومة (R): المقاومة الكهربائية هي مقياس لمدى معارضة مادة لتدفق التيار خلالها. يتم قياسها بالأوم (Ω) ويتم التعبير عنها بالرمز R.

معادلة قانون أوم

من الناحية الرياضية، يمكن التعبير عن قانون أوم على النحو التالي:
التيار = الجهد ÷ المقاومة.

تعني هذه المعادلة أنه إذا عرفنا أي متغيرين من المتغيرات الثلاثة (التيار والجهد والمقاومة)، فيمكننا حساب المتغير الثالث باستخدام قانون أوم. على سبيل المثال ، إذا عرفنا الجهد والتيار في دائرة ما فيمكننا حساب المقاومة باستخدام الصيغة:

المقاومة = الجهد ÷ التيار

ويمكن أيضًا حساب الجهد بمعرفة التيار والمقاومة باستخدام القانون التالي
الجهد = التيار × المقاومة

تطبيقات قانون أوم

يستخدم قانون أوم في مجموعة واسعة من التطبيقات الكهربائية. وفيما يلي بعض الأمثلة على ذلك:

حساب التيار في دائرة بسيطة: لنفترض أن لدينا دائرة بجهد 6 فولت ومقاومة 2 أوم. يمكننا استخدام قانون أوم لحساب التيار المتدفق عبر الدائرة:

التيار= الجهد ÷ المقاومة.
التيار = 6÷2
التيار = 3 أمبير

إذن ، التيار المتدفق عبر الدائرة هو 3 أمبير.

تصميم المقاومة المناسبة للدايود الضوئي LED: عند تصميم مقاومة لـ LED، نحتاج إلى اختيار المقاومة التي ستحد من قيمة التيار عبر الـ LED إلى مستوى آمن. يمكننا استخدام قانون أوم لحساب المقاومة المطلوبة لجهد معين والتيار المطلوب:

R = V / I

على سبيل المثال ، إذا كانت لدينا جهد 9 فولت وأردنا خفض التيار عبر LED إلى 20 مللي أمبير (0.02A)، فيمكننا حساب المقاومة المطلوبة:

المقاومة = 9 ÷ 0.02
المقاومة = 450 أوم

لذلك نختار مقاومًا قيمتها 450 أوم لـ LED.

الخلاصة

قانون أوم هو قانون أساسي في الكهرباء يصف العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة في الدائرة الكهربائية. من خلال فهم قانون أوم، يمكننا حساب المتغير المجهول في الدائرة وتصميم أنظمة كهربائية آمنة وفعالة. سواء كنت مهندسًا كهربائيًا أو هاويًا أو مهتمًا ببساطة بكيفية عمل الكهرباء، معرفة قانون أوم سيساعدك على فهم عمل المكونات الكهربائية في مختلف الدوائر والأجهزة.