المقاومة تعارض التيار الكهربائي، مثل الاحتكاك للكهرباء. مقاومة أعلى = أصعب على التيار أن يتدفق. تقاس بالأوم (Ω). كل مادة لها مقاومة—حتى الأسلاك. المقاومة الصفرية توجد فقط في الموصلات الفائقة.

• 1 أوم = 1 فولت لكل أمبير (1 Ω = 1 V/A)
• المقاومة تحد من التيار (R = V/I)
• الموصلات: R منخفضة (النحاس ~0.017 Ω·mm²/m)
• العوازل: R عالية (المطاط >10¹³ Ω·m)

الموصلية (G) = 1/المقاومة. تقاس بالسيمنز (S). 1 S = 1/Ω. طريقتان لوصف نفس الشيء: مقاومة عالية = موصلية منخفضة. استخدم أيهما أنسب!

• الموصلية G = 1/R (سيمنز)
• 1 S = 1 Ω⁻¹ (مقلوب)
• R عالية ← G منخفضة (العوازل)
• R منخفضة ← G عالية (الموصلات)

تتغير المقاومة مع درجة الحرارة! المعادن: تزداد R مع الحرارة (معامل حراري موجب). أشباه الموصلات: تنخفض R مع الحرارة (سالب). الموصلات الفائقة: R = 0 تحت درجة الحرارة الحرجة.

• المعادن: +0.3-0.6% لكل درجة مئوية (النحاس +0.39%/°C)
• أشباه الموصلات: تنخفض مع درجة الحرارة
• الثرمستورات NTC: معامل سالب
• الموصلات الفائقة: R = 0 تحت Tc

الأوم (Ω) هو وحدة مشتقة في النظام الدولي للمقاومة. سمي على اسم جورج أوم (قانون أوم). يُعرّف بأنه V/A. تغطي البادئات من فيمتو إلى تيرا جميع النطاقات العملية.

• 1 Ω = 1 V/A (تعريف دقيق)
• TΩ, GΩ لمقاومة العزل
• kΩ, MΩ للمقاومات النموذجية
• mΩ, µΩ, nΩ للأسلاك والملامسات

السيمنز (S) هو مقلوب الأوم. 1 S = 1/Ω = 1 A/V. سمي على اسم فيرنر فون سيمنز. كان يسمى سابقًا 'مهو' (أوم بالعكس). مفيد للدوائر على التوازي.

• 1 S = 1/Ω = 1 A/V
• الاسم القديم: مهو (℧)
• kS للمقاومة المنخفضة جدًا
• mS, µS للموصلية المعتدلة

الأب أوم (EMU) والستات أوم (ESU) من نظام CGS القديم. نادرًا ما تستخدم اليوم. 1 abΩ = 10⁻⁹ Ω (صغير جدًا). 1 statΩ ≈ 8.99×10¹¹ Ω (ضخم). الأوم في النظام الدولي هو المعيار.

• 1 abohm = 10⁻⁹ Ω = 1 nΩ (EMU)
• 1 statohm ≈ 8.99×10¹¹ Ω (ESU)
• وحدات قديمة؛ الأوم في النظام الدولي هو العالمي
• توجد فقط في نصوص الفيزياء القديمة

V = I × R (الجهد = التيار × المقاومة). علاقة أساسية. اعرف أي اثنين، تجد الثالث. خطية للمقاومات. تبديد الطاقة P = I²R = V²/R.

• V = I × R (الجهد من التيار)
• I = V / R (التيار من الجهد)
• R = V / I (المقاومة من القياسات)
• الطاقة: P = I²R = V²/R (حرارة)

على التوالي: R_total = R₁ + R₂ + R₃... (تُجمع المقاومات). على التوازي: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂... (تُجمع المقاليب). للتوازي، استخدم الموصلية: G_total = G₁ + G₂.

• على التوالي: R_tot = R₁ + R₂ + R₃
• على التوازي: 1/R_tot = 1/R₁ + 1/R₂
• الموصلية على التوازي: G_tot = G₁ + G₂
• مقاومتان متساويتان على التوازي: R_tot = R/2

R = ρL/A (المقاومة = المقاومية × الطول / المساحة). خاصية المادة (ρ) + الهندسة. الأسلاك الطويلة والرفيعة لها مقاومة عالية. الأسلاك القصيرة والسميكة لها مقاومة منخفضة. النحاس: ρ = 1.7×10⁻⁸ Ω·m.

• R = ρ × L / A (صيغة الهندسة)
• ρ = المقاومية (خاصية المادة)
• L = الطول، A = مساحة المقطع العرضي
• مقاومية النحاس ρ = 1.7×10⁻⁸ Ω·m

المقاومات: 1 Ω إلى 10 MΩ نموذجي. مقاومة الرفع/الخفض: 10 kΩ شائع. تحديد التيار: 220-470 Ω لـ LEDs. مجزئات الجهد: نطاق kΩ. مقاومات دقيقة: تفاوت 0.01%.

• مقاومات قياسية: 1 Ω - 10 MΩ
• مقاومة الرفع/الخفض: 1-100 kΩ
• تحديد تيار LED: 220-470 Ω
• الدقة: تفاوت 0.01% متاح

مقاومات التحويلة: نطاق mΩ (استشعار التيار). مقاومة الأسلاك: µΩ إلى mΩ لكل متر. مقاومة التلامس: µΩ إلى Ω. معاوقة الكابل: 50-75 Ω (RF). التأريض: <1 Ω مطلوب.

• تحويلات التيار: 0.1-100 mΩ
• الأسلاك: 13 mΩ/m (نحاس 22 AWG)
• مقاومة التلامس: 10 µΩ - 1 Ω
• الكابل المحوري: 50 Ω، 75 Ω قياسي

الموصلات الفائقة: R = 0 بالضبط (تحت Tc). العوازل: نطاق TΩ (10¹² Ω). جلد الإنسان: 1 kΩ - 100 kΩ (جاف). الكهرباء الساكنة: قياسات GΩ. الفراغ: مقاومة لا نهائية (عازل مثالي).

• الموصلات الفائقة: R = 0 Ω (T < Tc)
• العوازل: من GΩ إلى TΩ
• جسم الإنسان: 1-100 kΩ (جلد جاف)
• فجوة هوائية: >10¹⁴ Ω (انهيار عند ~3 kV/mm)

كل خطوة بادئة = ×1000 أو ÷1000. MΩ → kΩ: ×1000. kΩ → Ω: ×1000. Ω → mΩ: ×1000.

• MΩ → kΩ: اضرب في 1,000
• kΩ → Ω: اضرب في 1,000
• Ω → mΩ: اضرب في 1,000
• العكس: اقسم على 1,000

G = 1/R (الموصلية = 1/المقاومة). R = 1/G. 10 Ω = 0.1 S. 1 kΩ = 1 mS. 1 MΩ = 1 µS. علاقة مقلوبة!

• G = 1/R (سيمنز = 1/أوم)
• 10 Ω = 0.1 S
• 1 kΩ = 1 mS
• 1 MΩ = 1 µS

R = V / I. اعرف الجهد والتيار، تجد المقاومة. 5V عند 20 mA = 250 Ω. 12V عند 3 A = 4 Ω.

• R = V / I (أوم = فولت ÷ أمبير)
• 5V ÷ 0.02A = 250 Ω
• 12V ÷ 3A = 4 Ω
• تذكر: اقسم الجهد على التيار

مصدر 5V، LED يحتاج 20 mA وله جهد أمامي 2V. ما هي المقاومة؟

انخفاض الجهد = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150 Ω. استخدم مقاومة قياسية 220 Ω (أكثر أمانًا، تيار أقل).

مقاومتان 10 kΩ على التوازي. ما هي المقاومة الكلية؟

توازي متساوٍ: R_tot = R/2 = 10kΩ/2 = 5 kΩ. أو: 1/R = 1/10k + 1/10k = 2/10k → R = 5 kΩ.

12V عبر مقاومة 10 Ω. كم تبلغ الطاقة؟

P = V²/R = (12V)² / 10Ω = 144/10 = 14.4 W. استخدم مقاومة 15W+! أيضًا: I = 12/10 = 1.2A.

'كم المقاومة' h/e² ≈ 25,812.807 Ω هو ثابت أساسي. على المستوى الكمومي، تأتي المقاومة في مضاعفات هذه القيمة. يستخدم في تأثير هول الكمومي لمعايير المقاومة الدقيقة.

تحت درجة الحرارة الحرجة (Tc)، تكون مقاومة الموصلات الفائقة R = 0 بالضبط. يتدفق التيار إلى الأبد دون أي فقدان. بمجرد أن يبدأ، يحافظ حلقة الموصل الفائق على التيار لسنوات دون طاقة. يتيح المغناطيسات القوية (MRI، مسرعات الجسيمات).

تنخفض مقاومة قناة البرق إلى ~1 Ω أثناء الصعقة. الهواء عادةً >10¹⁴ Ω، لكن البلازما المتأينة موصلة. ترتفع درجة حرارة القناة إلى 30,000 كلفن (5 أضعاف سطح الشمس). تزداد المقاومة مع برودة البلازما، مما يخلق نبضات متعددة.

عند الترددات العالية، يتدفق التيار المتردد فقط على سطح الموصل. تزداد المقاومة الفعالة مع التردد. عند 1 MHz، تكون مقاومة سلك النحاس أعلى 100 مرة من التيار المستمر! يجبر مهندسي الترددات الراديوية على استخدام أسلاك أكثر سمكًا أو موصلات خاصة.

الجلد الجاف: 100 kΩ. الجلد المبلل: 1 kΩ. الجسم الداخلي: ~300 Ω. هذا هو السبب في أن الصدمات الكهربائية مميتة في الحمامات. 120 V عبر الجلد المبلل (1 kΩ) = 120 mA تيار—قاتل. نفس الجهد، الجلد الجاف (100 kΩ) = 1.2 mA—وخز.

سلسلة E12 (10، 12، 15، 18، 22، 27، 33، 39، 47، 56، 68، 82) تغطي كل عقد في خطوات ~20%. سلسلة E24 تعطي خطوات ~10%. E96 تعطي ~1%. تعتمد على progresión geométrica، وليس خطية—اختراع رائع من قبل مهندسي الكهرباء!

جورج أوم ينشر V = IR. يصف قانون أوم المقاومة كميًا. تم رفضه في البداية من قبل المؤسسة الفيزيائية الألمانية باعتباره 'شبكة من الأوهام المجردة.'

الرابطة البريطانية تتبنى 'الأوم' كوحدة للمقاومة. تم تعريفه على أنه مقاومة عمود زئبق طوله 106 سم، ومساحة مقطعه 1 مم² عند 0 درجة مئوية.

المؤتمر الكهربائي الدولي الأول يعرّف الأوم العملي. الأوم القانوني = 10⁹ وحدة CGS. سمي على اسم جورج أوم (بعد 25 عامًا من وفاته).

المؤتمر الكهربائي الدولي يتبنى 'المهو' (أوم بالعكس) للموصلية. تم استبداله لاحقًا بـ 'سيمنز' في عام 1971.

هايكه كامرلينغ أونس يسيّل الهيليوم. يتيح تجارب فيزياء درجات الحرارة المنخفضة. يكتشف الموصلية الفائقة في عام 1911 (مقاومة صفرية).

اكتشاف الموصلية الفائقة! تنخفض مقاومة الزئبق إلى الصفر تحت 4.2 كلفن. أحدث ثورة في فهم المقاومة وفيزياء الكم.

اكتشاف تأثير هول الكمومي. المقاومة مكممة بوحدات h/e² ≈ 25.8 kΩ. يوفر معيار مقاومة فائق الدقة (دقيق حتى جزء واحد من 10⁹).

إعادة تعريف النظام الدولي للوحدات: يُعرّف الأوم الآن من الثوابت الأساسية (الشحنة الأولية e، ثابت بلانك h). 1 Ω = (h/e²) × (α/2) حيث α هو ثابت البنية الدقيقة.

المقاومة (R) تعارض تدفق التيار، وتقاس بالأوم (Ω). الموصلية (G) هي المقلوب: G = 1/R، وتقاس بالسيمنز (S). مقاومة عالية = موصلية منخفضة. يصفان نفس الخاصية من وجهات نظر متعاكسة. استخدم المقاومة للدوائر على التوالي، والموصلية للتوازي (حسابات أسهل).

في المعادن، تتدفق الإلكترونات عبر شبكة بلورية. درجة حرارة أعلى = اهتزاز الذرات أكثر = المزيد من التصادمات مع الإلكترونات = مقاومة أعلى. المعادن النموذجية لها +0.3 إلى +0.6% لكل درجة مئوية. النحاس: +0.39%/°C. هذا هو 'المعامل الحراري الموجب'. أشباه الموصلات لها تأثير معاكس (معامل سالب).

استخدم المقاليب: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃... لمقاومتين متساويتين: R_total = R/2. طريقة أسهل: استخدم الموصلية! G_total = G₁ + G₂ (فقط اجمع). ثم R_total = 1/G_total. على سبيل المثال: 10 kΩ و 10 kΩ على التوازي = 5 kΩ.

التفاوت = تباين التصنيع (±1%، ±5%). خطأ ثابت عند درجة حرارة الغرفة. المعامل الحراري (tempco) = مقدار تغير R لكل درجة مئوية (ppm/°C). 50 ppm/°C تعني تغيرًا بنسبة 0.005% لكل درجة. كلاهما مهم للدوائر الدقيقة. مقاومات ذات معامل حراري منخفض (<25 ppm/°C) لتشغيل مستقر.

تستخدم سلسلة E12 خطوات ~20% في progresión geométrica. كل قيمة ≈1.21× السابقة (الجذر الثاني عشر لـ 10). هذا يضمن تغطية موحدة عبر جميع العقود. مع تفاوت 5%، تتداخل القيم المجاورة. تصميم رائع! E24 (خطوات 10%)، E96 (خطوات 1%) تستخدم نفس المبدأ. يجعل مجزئات الجهد والمرشحات قابلة للتنبؤ.

في المكونات السلبية، لا—المقاومة دائمًا موجبة. ومع ذلك، يمكن للدوائر النشطة (مضخمات العمليات، الترانزستورات) أن تخلق سلوك 'مقاومة سالبة' حيث يؤدي زيادة الجهد إلى تقليل التيار. تستخدم في المذبذبات والمضخمات. تظهر الثنائيات النفقية بشكل طبيعي مقاومة سالبة في نطاقات جهد معينة. لكن المقاومة السلبية الحقيقية R > 0 دائمًا.