مقاومة السلك تتناسب طرديًا مع طوله وعكسيًا مع مساحة مقطعه، والمادة تظهر في المقاومة النوعية: رو تساوي R في A مقسومة على l. لذلك يكون للكابل الطويل الرفيع مقاومة أكبر، وفرق الجهد الذي يقع على الكابل نفسه لا يصل أبداً إلى هاتفك.
يمكن الاستماع إلى هذا الفيديو أيضًا بـالعربية, English, Français و Türkçe. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند مسار الصوت و الترجمة.
الشاحن نفسه، والهاتف نفسه، ومع ذلك يُشحن بأحد الكابلين أسرع بوضوح من الآخر. الكابل البطيء أطول وأرفع، وهذا ليس تفصيلاً: هذه هي مقاومته.
مقاومة السلك تعتمد على ثلاثة أشياء. الطول: إذا تضاعف، تصادف الإلكترونات ضعف عدد الأيونات، فتتضاعف المقاومة. مساحة المقطع: إذا تضاعفت، يمر في الزمن نفسه ضعف عدد الإلكترونات، فتصبح المقاومة النصف. والمادة، التي تعبّر عنها بعدد واحد: المقاومة النوعية، رو، بوحدة الأوم متر. والعلاقة: رو تساوي R في A مقسومة على l.
للنحاس واحدة من أصغر المقاومات النوعية، سبعة عشر في عشرة أس سالب تسعة أوم متر. لذلك تُصنع كل الأسلاك تقريباً من النحاس. وفي الفلزات تزداد المقاومة النوعية بارتفاع درجة الحرارة: تهتز الأيونات أقوى فتعيق الإلكترونات أكثر.
ثم بالأعداد. كابل شحن طوله متران، مقطع أسلاكه صفر فاصلة عشرة مليمتر مربع. حوّل المقطع أولاً إلى متر مربع، فهناك يقع الخطأ في أغلب الأحيان. يذهب التيار في أحد السلكين ويعود في الآخر، فيمر في أربعة أمتار من النحاس: 0.68 أوم في المجموع. إذا مرر الشاحن فيه أمبيرين، فبقانون أوم يكون على الكابل نفسه 1.4 فولت. فرق الجهد هذا لا يصل أبداً إلى هاتفك.
لطلاب المرحلة الثانوية، ضمن موضوع الكهرباء.
في هذا الفيديو
الشرح كاملًا مكتوبًا
كابلان، وشاحن واحد
0:00هاتفك يُشحن بأحد الكابلين أسرع بوضوح من الآخر. الشاحن نفسه، والهاتف نفسه. لكن الكابل البطيء أطول وأرفع.
الطول، ومساحة المقطع، والمادة
0:16مقاومة السلك تعتمد على ثلاثة أشياء. الطول. إذا كان السلك أطول بمرتين، تصادف الإلكترونات ضعف عدد الأيونات، وتصبح المقاومة الضعف. المقاومة تتناسب طرديًا مع الطول. مساحة المقطع. إذا كانت أكبر بمرتين، يمر في الزمن نفسه ضعف عدد الإلكترونات، وتصبح المقاومة النصف.
0:42المقاومة تتناسب عكسيًا مع مساحة المقطع. والمادة. تعبّر عنها بعدد واحد: المقاومة النوعية، ورمزها رو. وهي مقاومة سلك طوله متر واحد ومساحة مقطعه متر مربع واحد، ووحدتها الأوم متر. ورو تساوي R في A على l.
النحاس، والحرارة
1:06للنحاس واحدة من أصغر المقاومات النوعية: سبعة عشر في عشرة أس سالب تسعة أوم متر. لذلك تُصنع كل الأسلاك تقريباً من النحاس. وفي الفلزات تزداد المقاومة النوعية بارتفاع درجة الحرارة. تهتز الأيونات أقوى فتعيق الإلكترونات أكثر. دورك. كابلان نحاسيان بالسُّمك نفسه، أحدهما طوله متر والآخر متران.
1:33كم مرة تكون مقاومة الطويل أكبر؟
مقاومة كابل الشحن
1:39مرتين، لأن الطول في البسط: R تساوي رو في l مقسومة على A. بالأعداد: كابل شحن طوله اثنان فاصلة صفر متر، أسلاكه النحاسية مقطعها صفر فاصلة عشرة مليمتر مربع. انتبه: المقطع يجب أن يكون بالمتر المربع، والمليمتر المربع يساوي عشرة أس سالب ستة متر مربع.
2:02إذن A تساوي واحد فاصلة صفر في عشرة أس سالب سبعة متر مربع. R تساوي سبعة عشر في عشرة أس سالب تسعة، في اثنين فاصلة صفر، مقسومة على واحد فاصلة صفر في عشرة أس سالب سبعة. أي صفر فاصلة ثلاثة أربعة أوم. والتيار يذهب في أحد السلكين ويعود في الآخر، فيمر في أربعة أمتار من النحاس: صفر فاصلة ستة ثمانية أوم.
أين يذهب فرق الجهد
2:31والآن الهاتف. لنفترض أن الشاحن يعطي خمسة فاصلة صفر فولت ويمرر اثنين فاصلة صفر أمبير في الكابل. بقانون أوم، يكون على الكابل نفسه U تساوي I في R: اثنان فاصلة صفر في صفر فاصلة ستة ثمانية، تساوي واحد فاصلة أربعة فولت. فرق الجهد هذا على الكابل، فلا يصل إلى هاتفك.
2:55يبقى ثلاثة فاصلة ستة فولت، وبها يُشحن أبطأ. الكابل القصير السميك يفقد أقل بكثير.
ثلاثة أشياء للتذكر
3:03ثلاثة أمور. مقاومة السلك تتناسب طرديًا مع الطول وعكسيًا مع مساحة المقطع. المادة تظهر في المقاومة النوعية: رو تساوي R في A مقسومة على l، بالأوم متر. حوّل المقطع أولاً إلى متر مربع. وفي الفلزات تزداد المقاومة النوعية بارتفاع الحرارة.
سؤالان
3:28سؤالان. الأول. سلك تمديد طوله عشرة أمتار، أسلاكه النحاسية مقطعها واحد فاصلة خمسة مليمتر مربع. كم مقاومة سلك واحد منها؟ الثاني. سلكان من النحاس نفسه. أحدهما ضعف الآخر طولاً، ومساحة مقطعه أيضاً الضعف. أيهما مقاومته أكبر؟
الإجابات
3:53الأول: واحد فاصلة خمسة مليمتر مربع يساوي واحد فاصلة خمسة في عشرة أس سالب ستة متر مربع. R تساوي سبعة عشر في عشرة أس سالب تسعة، في عشرة، مقسومة على واحد فاصلة خمسة في عشرة أس سالب ستة. أي صفر فاصلة أحد عشر أوم. الثاني: متساويتان. ضعف الطول يضاعف المقاومة، وضعف السُّمك ينصّفها من جديد.
مقاومات تتغير وحدها
4:20مقاومة تغيّر طولها بمقبض، ومقاومات تتغير وحدها بالحرارة أو الضوء: على القناة فيديو منفصل عن المقاومة المتغيرة، و NTC و PTC و LDR.
أسئلة شائعة
كيف تحسب مقاومة سلك؟
بالعلاقة R تساوي رو في l مقسومة على A. هنا رو هي المقاومة النوعية للمادة بالأوم متر، و l الطول بالمتر، و A مساحة المقطع بالمتر المربع. لذلك حوّل المقطع أولاً: المليمتر المربع يساوي عشرة أس سالب ستة متر مربع.
لماذا يُشحن هاتفي أبطأ بكابل طويل؟
الكابل الطويل الرفيع مقاومته أكبر. يذهب التيار ويعود عبر الأسلاك، ويضيع جزء من فرق الجهد على تلك المقاومة. في كابل طوله متران بأسلاك رفيعة قد يصل ذلك إلى 1.4 فولت من فولتات الشاحن الـ 5.0، وهي لا تصل أبداً إلى هاتفك.
ما المقاومة النوعية؟
المقاومة النوعية هي مقاومة سلك طوله متر واحد ومساحة مقطعه متر مربع واحد. وهي خاصية للمادة، ووحدتها الأوم متر. للنحاس واحدة من أصغرها: سبعة عشر في عشرة أس سالب تسعة أوم متر.
هل تزداد مقاومة الفلز عندما يسخن؟
نعم. في الفلزات تزداد المقاومة النوعية مع درجة الحرارة، لأن الأيونات تهتز أقوى فتعيق الإلكترونات أكثر.
قبل هذا تناولنا قانون أوم: ما المقاومة، وهل تكبر إذا ضاعفت فرق الجهد. بعد هذا: مقاومات تتغير، المقاومة المتغيرة، و NTC و PTC و LDR.
هذا الفيديو يحمل صوتاً وترجمة بعدة لغات. اختر لغتك من رمز الترس في المشغّل، عند مسار الصوت وعند الترجمة.
Physics with Thomas: الفيزياء مشروحة بالصورة حيث تضيف شيئاً، وبدونها حيث تشتّت.
في هذه السلسلة
التيار الكهربائي6:12
فرق الجهد والسعة4:43
توصيل الأميتر والفولتميتر4:10
المقاومة وقانون أوم4:21
مقاومة السلك4:40
المقاومة المتغيرة و NTC و PTC و LDR3:40
التوصيل على التوالي3:32
التوصيل على التوازي3:56
الدائرة المختلطة3:37
الاختبار العملي للدوائر5:13
القدرة2:58
الكيلوواط ساعة3:05
نبذة عني
اسمي توماس سخورمانس، ولديّ شغف بالفيزياء وبفهم لماذا تعمل الأشياء بالطريقة التي تعمل بها. ما أريده هو أن يسأل الشباب أكثر: “لماذا هذا؟” و“كيف يعمل هذا؟”، وأن أعطيهم أدوات الفيزياء بطريقة سهلة ويمكن رؤيتها.
تخرّجت عام 2003 في الفيزياء التطبيقية من جامعة دلفت التقنية. بعدها عملت أكثر من عشرين عامًا خارج التعليم: أولًا في معهد TNO للأبحاث التطبيقية، ثم في مكتب تصميم، وأخيرًا مؤسسًا لـ Proportion Global، وأعمل من خلاله على قضايا الابتكار في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وجنوب آسيا. هذا العمل أقرب إلى الفيزياء مما تظن: لا تبدأ من الحل، بل افهم أولًا ما الذي يجري، ثم جرّب، وأخطئ، ثم انظر من جديد.
منذ ٢٠٢٦ أدرّس الفيزياء في المرحلتين الإعدادية والثانوية، وبدأت درجة الماجستير في جامعة أمستردام للحصول على مؤهلي الكامل في التدريس. هناك تعلّمت أن انتباه طالب المرحلة الثانوية الحقيقي لمادة جديدة يدوم نحو سبع دقائق. ونقطة ضعفي أنا بالذات هي الإكثار من القصص الجانبية.
من هنا وُلدت الفكرة: فيديوهات تشرح موضوعًا واحدًا بوضوح وبالصورة، ضمن تلك الدقائق السبع. أصنعها لطلابي. ثم أنشرها للجميع، لأن الشرح الجيد يجب أن يكون في متناول كل من يحتاجه، أينما كنت وبأي لغة تفكر وتتكلم.