ما هي وظيفة المقاومة الكهربائية؟

وظيفة المقاومة الكهربائية

تكمن الوظيفة الأساسية للمقاومة الكهربائية (بالإنجليزية: Electrical Resistance) في ممانعة أو عرقلة تدفق التيار الكهربائي عبر مادة معينة، أو موصل معين، حيث تُعرف المقاومة الكهربائية بأنها خاصية أساسية تتمتع بها المواد والعناصر المختلفة في الدوائر الكهربائية، وهي تُقاس بوحدة الأوم (Ω) في النظام العالمي للوحدات، وهي تلعب دورًا حاسمًا في تشغيل مختلف الأجهزة والأنظمة الكهربائية والإلكترونية.^[١][٢]

عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر مادة موصلة معينة (مثل السلك)، يواجه مقاومة كهربائية محددة، تعرقل أو تمانع مرور التيار الكهربائي من خلالها، مما يؤدي إلى تباطؤ تدفق الإلكترونات المتحركة عبر هذه المادة الموصلة، حيث تؤدي هذه المقاومة الكهربائية إلى تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، ويتم حساب مقدار المقاومة الكهربائية في الموصل باستخدام قانون أوم، والذي يعبر عنه بالعلاقة الرياضية الآتية:^[٢]

الجهد الكهربائي = التيار الكهربائي × المقاومة الكهربائية

بالرموز:

V = I × R

حيث إن:

• V: هي الجهد الكهربائي المطبق على طرفي الموصل، ويُقاس بوحدة الفولت.
• I: هو التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر الموصل، ويُقاس بوحدة الأمبير.
• R: هي المقاومة الكهربائية للموصل، وتقاس بوحدة لأوم.

وظيفة المقاومة الكهربائية في مختلف التطبيقات الكهربائية

فيما يأتي توضيح للوظائف التي تؤديها المقاومة الكهربائية في مختلف التطبيقات الكهربائية، والتي تشمل التحكم بالتيار الكهربائي المتدفق عبر الدارة، وتقسيم الجهد الكهربائي، وتنظيم درجة الحرارة، ومعالجة الإشارات، وتبديد الطاقة، واستخدامها في أجهزة الكشف والقياس، بالإضافة إلى استخدامها في العديد من التطبيقات العملية الأخرى:^[١][٣]

• التحكم في التيار: تُستخدم المقاومة الكهربائية لتحديد مقدار التيار الكهربائي المتدفق في أجزاء محددة من الدائرة الكهربائية، مما يمنع من تشكل تيار زائد على بعض المكونات، الأمر الذي يساعد في حمايتها من التلف أثناء تشغيل الدارة الكهربائية.
• تقسيم الجهد: في مجزءات الجهد (بالإنجليزية: voltage dividers)، يتم استخدام المقاومات الكهربائية المختلفة لإنشاء مستويات جهد محددة أو لتقسيم الجهد في الدائرة الكهربائية.
• تنظيم درجة الحرارة: تعتمد العديد من المكونات الكهربائية، مثل المدافئ الكهربائية أو حساسات الحرارة، على المقاومة الكهربائية للمواد التي تتغير مع درجة الحرارة لأداء وظائفها.
• معالجة الإشارات: في الدوائر الإلكترونية المختلفة، ويتم استخدام المقاومات الكهربائية لتشكيل وتعديل ومعالجة الإشارات، بما في ذلك التصفية أو الفلترة، والتخفيف أو التوهين وغيرها.
• تبديد الطاقة: تستخدم المقاومات الكهربائية عالية القدرة (بالإنجليزية: High-power resistors) كمقاومات حمل (load resistors) أو لتبديد الطاقة الزائدة على شكل حرارة.
• الكشف والقياس: تستخدم المقاومات الكهربائية في الحساسات المختلفة والأجهزة القياسية لتحويل المعلمات الفيزيائية مثل الضوء والضغط أو درجة الحرارة إلى إشارات كهربائية قابلة للقياس.