المقاومة الكهربائية (2)

ما الفائدة من جميع هذه العوائق الصغيرة الموضوعة أمام التيار الكهربائي، حتى نتبحر في موضوع المقاومة الكهربائية؟

299- المقاومة الكهربائية || الجزء الثاني:

توصيل المقاومات:
يجدر بنا التذكير هنا على أنه لقياس قيمة المقاومة فإننا نستخدم الوحدة (أوم) (Ω).
وعند توصيل المقاومات في الدارة الكهربائية يراعى أنه عند توصيلها بشكل متوازٍ بالنسبة لبعضها البعض، فإنّ المقاومة الكلية سوف (تنخفض)، فمثلاً لو كانت قيمة كل مقاومة هي 2 Ω " 2 أوم" وقمنا بتوصيل (4) مقاومات بشكل متوازٍ؛ فسنحصل على مقاومة كلية مقدارها (0.5 Ω) فقط. يعود السبب في هذا غالباً إلى أن الإلكترونات المنتقلة في الدارة ستتوزع على المقاومات المختلفة (لن يمر نفس الإلكترون بجميعها بشكل متتالٍ).

أما عند توصيل المقاومات على التوالي (تكون إلى جانب بعضها بعضاً) فإنّ المقاومة الكلية سوف (تزداد)، ولو أعدنا نفس المثال السابق ولكننا وصلنا المقاومات على التوالي عوضاً عن التوازي فسنحصل على مقاومة كلية مقدارها (8 .Ω)؛ (ذلك لأن الإلكترونات ستمر بها جميعاً على طول السلك وبشكل متتالٍ؛ مما سيزيد من المقاومة المطبقة).

ولكن، ما الفائدة إذن من هذه العوائق الصغيرة الموضوعة أمام التيار الكهربائي؟

1- السخان الكهربائي: نعم، فالتصادمات التي تقوم بها الإلكترونات مع ذرات المادة الموصلة أو مع ذرات المقاومة تصدر عنها حرارة (الطاقة لا تفنى ولا تستحدث؛ إذن فلا بُدّ للطاقة التي يفقدها الإلكترون أن تنتقل لجسم آخر أو "لشكل" آخر)، وفي هذه الحالة هو الحرارة، ويستفاد من هذه الحقيقة في كل الأجهزة التي تعمل على الكهرباء وتنتج الحرارة.

2- الحساسات: إذ يمكن للمقاومات أن تتصرف كحساسات، ابتداءً من مستشعرات الغازات وانتهاء بجهاز كشف الكذب. يعود ذلك إلى أن التغير في المقاومة يمكن أن تسببه الكثير من العوامل، بما في ذلك: الماء وغيره من السوائل، والرطوبة، واللّيّ أو الثَنْي، بالإضافة لامتصاص مادة المقاومة الغازات من الأنواع المختلفة. لذلك عند اختيار المادة والنسيج المناسب، يمكن لسلوك المستشعر أن يتناسب مع استخدامات أو بيئات معينة.

3- المقاومة لتوقف رصاصة: نعم، فبناء على معرفتنا أن المقاومة موجودة في كل المواد وليست في الدوائر الكهربائية حصراً، وبعد معرفتنا بأنها ما هي إلا مجموعة من الاصطدامات التي تخفض تدريجياً من الطاقة الحركية للجسم الـ(مصطدم)؛ إذن فيمكننا من هذا أن نوقف رصاصة بصورة كاملة تحت الماء الذي سيقلل من طاقتها بشكل كبير حتى يوقفها بشكل كامل؛ (لأن له كثافة أكثر من كثافة الهواء بشكل كبير). وقد قام (Todd Sampson) بإثبات هذا عملياً في حلقة من برنامجه: (حياة على المحك)، وهذه المعلومة لن تفيدنا في إيقاف الرصاصة فقط بل في تطوير الأسلحة المختلفة أيضاً، وحتى زيادة فاعلية وقود السيارات.

4- زيادة فاعلية الوقود في سيارتك: عند فهم آلية عمل المقاومة سنستنتج أن شكل الرصاصة يوفر لها مقاومة (أقل)؛ لأنه يحتك بصور أقل مع الهواء، وساعد هذا مصممي السيارات على تصميم سيارات بشكل انسيابي توفر احتكاكاً أقل؛ ومن ثَمّ تحافظ على طاقتها أكثر.

أعدّته: أسماء الدويري
قوّمه لغوياً: طارق القضماني

#فيزيائي
#الفيزياء_للجميع

المصادر:
https://goo.gl/U0hDGg
https://goo.gl/ylVL1r
https://goo.gl/hmHz1u
https://goo.gl/wh2pvM