قانون

قانون أوم

Ohm's law describes the relationship between voltage, current, and resistance in an electrical circuit as V = IR.
1 صيغ

الوصف

في عام 1826، قام جورج أوم ببحث تجريبي حول كيفية توصيل المعادن للكهرباء. كان يُعتقد آنذاك أن التيار هو سريان سائل غامض. وضع أوم علاقة رياضية واضحة: التيار I = U / R، حيث R هي خاصية الموصل. عرض نتائجه في كتاب 'الدائرة الجلفانية، أبحاث رياضية'، لكن زملاءه استقبلوا العمل ببرود. لم يحصل على التقدير إلا بعد بضع سنوات. اليوم، قانون أوم هو أبجدية الهندسة الكهربائية: في أي شريحة دقيقة أو محول أو شريط LED لا غنى عنه.

التاريخ

أجرى جورج سيمون أوم، الفيزيائي الألماني، بين عامي 1825 و1826 سلسلة من التجارب الدقيقة باستخدام الخلايا الجلفانية وأسلاك معدنية بمختلف الأطوال والمقاطع العرضية. باستخدام ميزان كولوم الالتوائي المعدل لقياس التيار، اكتشف علاقة خطية. في عام 1827، نشر كتابه 'الدائرة الجلفانية، معالجة رياضية'، حيث قدم مفاهيم القوة الدافعة الكهربائية وشدة التيار والمقاومة. سخر معاصروه، بمن فيهم جورج هيغل، من 'الأوهام غير المفيدة'، ولكن بحلول أربعينيات القرن التاسع عشر حصل القانون على اعتراف عام. لاحقًا، دمجه جيمس ماكسويل في النظرية الموحدة للكهرومغناطيسية.

كيف يعمل

يشكل قانون أوم أساس تحليل الدوائر الكهربائية — من الأجهزة المنزلية إلى المغناطيسات فائقة التوصيل. حدوده: المواد ذات خاصية الجهد-التيار غير الخطية (أشباه الموصلات، الثنائيات، التفريغ الغازي) لا تخضع للتناسب البسيط. كذلك عند الترددات العالية أو درجات الحرارة القريبة من الصفر المطلق، تظهر تأثيرات تتطلب تصحيحات كمومية.

في التطبيق

في أي جهاز كهربائي، يستخدم حساب مقاومة الملف أو المصهر قانون أوم. بدونه لا يمكن ضبط مستوى صوت السماعة ولا اختيار مقطع السلك المناسب للتمديدات.

حقيقة طريفة

جسم الإنسان موصل. مقاومة الجلد الجاف حوالي 100 كيلو أوم، بينما تنخفض عند البلل إلى 1 كيلو أوم. تزداد خطورة الصدمة الكهربائية بشدة بعد الاستحمام.

Concept graph →

صيغ

$$\sigma = \frac{1}{4\pi}$$
Universal ohmic conductivity in Gaussian units.
ما في الصيغة
σمتغيرOhmic conductivity — electrical conductivity siemens per metre
σ_{xx}=\frac{1}{4π} · 2607.10561

مقالات ذات صلة · 4

مفتاح التوصيل الفائق: لماذا لا يبرد الحلقة فورًا
داخل مغناطيس جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، يتدفق التيار في حلقة فائقة التوصيل مغلقة — مثل الماء الذي يدور في دائرة داخل دلو، بعد أن يُلف ليستمر في الجريان من تلقاء نفسه.
المواد2026-07-261 دarXiv:2607.23484سريع
قناتان للتيار الكهربائي في الأكتينيدات
النهر يتفرع. أحد الفرعين واسع وسريع، تتدفق فيه المياه بسلاسة، لكن مع ارتفاع درجة الحرارة يتباطأ التيار: تظهر الدوامات والأمواج. الفرع الثاني ضيق، ذو منحدرات، حيث تقفز المياه من صخرة إلى أخرى. هذا التدفق، على العكس، يصبح أكثر حيوية مع التسخين. تقريباً هكذا، وفقاً لدراسة جديدة، يتصرف التيار الكهربائي في عائلة المعادن الغامضة — الأكتينيدات.
كيف تنقذ معادلة بسيطة شبكة الكهرباء
يمكن تشبيه شبكة الكهرباء بشبكة مياه: الأنابيب هي خطوط النقل، والمضخات هي المحولات. عندما ينخفض الضغط (الجهد) في منطقة ما، تستطيع مضخات قوية ضخ مياه إضافية (طاقة) إلى هناك. المشكلة أن التدفق القوي جدًا يسبب حملًا زائدًا، والضعيف لا يفيد. لذا يجب معرفة الصمام المناسب لفتحه بالضبط. وجد المهندسون الحل.
سائل إلكتروني يسخن ويصبح أكثر لزوجة
طبقة رقيقة من شبه موصل عند درجة حرارة منخفضة تتصرف مثل قدرٍ فيه عسل: الإلكترونات فيها لا تتدفق منفردة، بل كسائل كثيف. إذا مرّرت تيارًا مترددًا عبر هذه الطبقة، تستجيب المقاومة بمنحنى سلس. أضف تيارًا مستمرًا — وسيظهر على هذا المنحنى انخفاضٌ يصبح أعمق مع زيادة شدة التيار.