قانون أوم

وضع علماء الفيزياء الكثير من القوانين والمصطلحات في علم الكهرباء، وأشهرها قانون أوم أحد أهمّ القوانين التي تخصّ الدارات الكهربائية، وسميّ قانون أوم بهذا الاسم نسبة للعالم الألماني جورج سيمون أوم، فوحدة أوم المشهورة تعبر عن المقاومة، وما استنتجه العالم أوم من خلال دراساته وتجاربه هو أنّ هناك علاقة بين الجهد الكهربائي والتيار الذي يمر في الدارة الكهربائية، وتسمى هذه العلاقة (قانون أوم)، وينص على: إنّ فرق الجهد الكهربائي بين طرفي موصل يتناسب طردياً مع شدة التيار الكهربائي المار فيه، ويساوي حاصل ضرب كل من الموصل والتيار الكهربائي المار فيه.^[١]

الصيغة الرياضية لقانون أوم

يمكن التعبير عن قانون أوم بالصيغة الرياضية الآتية: (الجهد الكهربائي= التيار الكهربائي×المقاومة) ، والتي تساوي: (ج= ت×م)، حيث:^[٢]

يقاس الجهد الكهربائي بوحدة فولت.
يقاس التيار الكهربائي بوحدة الأمبير.
تقاس المقاومة بوحدة أوم.

من خلال قانون أوم تشتق منه القوانين التالية لمعرفة قيمة التيار أو المقاومة منها:^[٢]

التيار الكهربائي= الجهد الكهربائي÷المقاومة= (ت=ج÷م)
المقاومة الكهربائية=الجهد الكهربائي÷التيار الكهربائي=(م=ج÷ت)

تمارين عن قانون أوم

المثال الأول
ما قيمة الجهد الكهربائي لتيار كهربائي قيمته 10 أمبير في دارة كهربائية مقاومتها 10أوم؟^[٣]
الحل: ج= ت×م ج=10×10= 100فولت ، أي قيمة الجهد الكهربائي تساوي 100فولت.

المثال الثاني
إذا بلغت قيمة مقاومة في سلك من النحاس 20 أوم في مصدر كهربائي قيمة فرق الجهد بين أطرافه 100 فولت، فما قيمة التيار الكهربائي المارّ في المقاومة؟^[٣]
الحل: ت=ج÷م ت= 100÷20 ت= 5 أمبير.

المثال الثالث
ما قيمة القوة الدافعة الكهربائية (الجهد) لبطارية مقاومتها الداخلية 0.8 أوم، كي يمر فيها تيار كهربائي شدته 0.4 أمبير في دائرة خارجية مقاومتها 2 أوم؟^[٤]
الحل: في هذا التمرين يوجد نوعان من المقاومة وهي مقاومة الدائرة الكهربائية الخارجية، والمقاومة الداخلية للبطارية، ومقاومة الدائرة الكهربائية فيها الكثير من المقاومات تساوي مجموع المقاومات المختلفة، وعليه فإنّ قيمة المقاومة في الدائرة الكهربائية تساوي 2.8 أوم (0.8 2)، ثمّ تعوّض القيم في القانون الآتي: ج= ت×م ج=0.4×2.8 ج= 1.12 فولت

المثال الرابع
إذا بلغت مقاومة مقدارها 5 أوم ببطارية قوتها الدافعة الكهربائية 2.2 فولت، وكان فرق الجهد بين طرفي المقاومة في الدارة الكهربائية يبلغ 2 فولت، فكم تبلغ شدة التيار الكهربائي المارّ في هذه الدائرة، والمقاومة الداخلية للبطارية؟^[٤]
الحل: قيمة شدة التيار الكهربائي: ت=ج÷م ت=2÷5 ت= 0.4 أمبير، وعليه نجد المقاومة الداخلية. الجهد الكهربائي للبطارية=التيار الكهربائي×المقاومة 2.2=0.4×(المقاومة الخارجية المقاومة الداخلية) 2.2=0.4×(5 م)، يوزع العدد 0.4 على ما بين القوسين كالآتي: 2.2 =(2 0.4 م)، ينقل العدد 2 إلى الطرف الثاني بعكس إشارته وهي الطرح. 2.2- 2= 0.4 م 0.2 = 0.4 م ، لاستخراج قيمة م، يقسم الطرفان على العدد 0.4 وهو معامل م. م = 0.2÷0.4 إذا المقاومة الداخلية = 0.5 أوم.

المراجع

↑ “Voltage, Current, Resistance, and Ohm’s Law”, learn.sparkfun.com, Retrieved 27-6-2018. Edited.
^ ^أ ^ب “Ohms Law and Power”, www.electronics-tutorials.ws, Retrieved 27-6-2018. Edited.
^ ^أ ^ب Øyvind Nydal Dahl (1-7-2012), “How to Use Ohms Law”، www.build-electronic-circuits.com, Retrieved 27-6-2018. Edited.
^ ^أ ^ب “Ohm’s Law”, byjus.com,9-1-2018، Retrieved 27-6-2018. Edited.