حساب المقاومة في دارات التيار المستمر والمتناوب

تعتبر المقاومة من بين الخصائص الاساسية التي تتمتع بها المادة حتى الانسان يملكها وكما يعلم طلاب الهندسة فان دور المقاومة هو العمل على اعاقة التيار المار في الدارة وتخفيض قيمته وتجد بان العديد من الكتب الالكترونية تستخدم تعبير المقاومة للدلالة على انخفاض التيار في الدارة، لذلك فان اي جزء من الدارة يملك مقاومة معينة وكمثال على المواد التي تملك مقاومة كبيرة نذكر الخشب، الهواء، الزجاج وغيرها..هنالك مقاومة طبيعية للمادة ندعوها المقاومة الاومية وهي تعبر عن قدرة المادة على اعاقة الشحنات الكهربائية المارة فيها..

في مجال الكهرباء يتم قياس المقاومة الاومية بوحدة الاوم ويرمز لها بالرمز R

رمز المقاومة في الاعلى الاصطلاح الامريكي وفي الاسفل الاصطلاح الاوروبي

الفرق بين المقاومة في دارات التيار المستمر والمتناوب

قانون اوم

ينص قانون اوم على ان تطبيق جهد بين طرفي مقاومة يؤدي الى مرور تيار عبر المقاومة مقداره I وبذلك فانه:

- إذا كان V معلوما و R معلومة ايضا يمكن حساب التيار I من العلاقة التالية: I=V/R

- اذا كانت R معلومة و I معلوما يمكن حساب الجهد V من العلاقة التالية: V=R*I

- اذا كان V معلوما و I هو الاخر معلوما فانه يمكننا حساب المقاومة R من العلاقة التالية: R=V/I

وكما نعلم جميعا فان الوحدات الدولية للمقايس المستعملة هنا هي المقاومة بالاوم، الجهد بالفولط، شدة التيار بالامبير

السؤال الذي يمكننا ان نسأله هنا هو هل هنالك فرق في المقاومة التي تبديها المادة في حالة اختلاف التيار الكهربائي بين مستمر ومتناوب وبسؤال اخر هل هنالك فرق في المقاومة بين دارات الجهد المستمر ودارات الجهد المتناوب ؟

في الحقيقة لو رجعنا الى التعريف السابق للمقاومة والذي يقول بان الدور الذي تلعبه المقاومة هو اعاقة التيار سنقول بانه ليس هنالك فرق في عمل المقاومة سواء كان التيار المار في المادة مستمرا او متناوبا فان المقاومة ستعمل على اعاقته في كلتا الحالتين لكن يجب ان نقول بان الاختلاف يكمن في العناصر المشاركة في اعاقة التيار وهذاماسنقوم بشرحه في هاته الفقرات 

المقاومة في دارات التيار المتناوب

عند التعامل مع دارات التيار المتناوب فاننا نسمي المقاومة بالممانعة والتي هي عبارة عن مجموع المقاومات الكلية للداراة اي مجموع مقاومة كل عنصر فيها لماذا قلنا المقاومة الكلية؟ في درات التيار المتناوب فان الوشيعة والمكثف يعملان على اعاقة التيار كما تفعل المقاومة لذلك فانهما يملكان ممانعة اتجاه التيار ويجب الاشارة الى ممانعة كل عنصر الكتروني كالاتي: قيمة ممانعة المقاومة هو نفسها قيمة المقاومة الاومية، اما قيمة ممانعة وشيعة هو نفسها قيمة ممانعتها التحريضية وفي الاخير ممانعة المكثف هي نفسها قيمة الممانعة السعوية تحسب الممانعة بوحدة الاوم بينما يرمز لهابالرمز Z

الممانعة التحريضية Inductive Reactance

هي خاصية تميز الملف في دارات التيار المتناوب ويرمز لها بالرمز ZL ووحدتها الاوم Ohm تحسب ممانعة وشيعة يمر فيها تيار متناوب بالعلاقة التالية ZL = 2πfL حيث ان L هي الممانعة الذاتية للوشعة ووحدتها الهنري H، اما f فهو تردد التيار ووحدته هرتز Hz

الممانعة السعوية Capacitive Reactance

 كما الوشيعة يملك المكثف خاصية تميزه هو الاخر في درات التيار المتناوب وهي ممانعته السعوية التي تسمح له باعاقة التيار المار في الدارة وححدتها الاوم ويرمز لها بالرمز Zc تحسب ممانعة مكثفة يمر فيه تيار متناوب بالعلاقة التالية: Zc = 2πfC حيث ان C هي سعة المكثفة ووحدتها الفاراد F

كيفية حساب الممانعة في دارات التيار المتناوب

- في حال كانت الدارة تحتوي على مقاومة فقط، فإن الممانعة الكلية هي نفسها المقاومة الاومية وتحسب بالمعادلة التالية: Z = R

– في حال كانت الدارة تحتوي على وشيعة (ذات أثر تحريضي) ومقاومة ، فإن الممانعة الكلية لها تحسب بالمعادلة التالية: (Z = √ (R2 + ZL2

– في حال كانت الدارة تحتوي على مكثفة (ذات أثر سعوي) ومقاومة، فإن الممانعة الكلية لها تحسب بالمعادلة التالية: (Z = √ (R2 + ZC2

– في حال كانت الدارة ذات أثر سعوي وتحريضي وتحتوي على مقاومة، فإن الممانعة الكلية لها تحسب بالمعادلة التالية: Z = √ (R2 + (ZL– ZC)2

المقاومة في دارات التيار المستمر

هل تعلم كم هي قيمة التردد -frequence- التيار المستمر؟ وهل تعلم اذا كان متغيرا او ثابتا؟ الاجابة على السؤالين السابقين هي قيمة التردد معدومة اما بالنسبة الى قيمته فهو ثابت اي انه لايتغير مع مرور الزمن وباحتساب هاته المعلومات سنجد بانه

الممانعة التحريضية معدومة لان التردد يساوي 0 بالتالي عند تعويض f في قانون ZL سنجد بان :

ZL= (2*π*f*L)= (2*π*0*L) = 0

الممانعة السعوية تساوي مالانهاية لان التردد معدوم وبالتالي عند تعويض قيمة f في قانون Zc سنجد بان:

ZC= (1/2*π*f*C)= (1/2*π*0*C) = ∞

لذلك وكنتيجة على كل مقلناه الان فانه وعلى مستوى دارات التيار المستمر فانه وعند التعامل مع المقاومة فاننا نتعامل فقط مع المقاومة الاومية الاصلية للسلك او مقاومة الحمل او مقاومة اي جزء من الدارة ولانتعامل مع اي شكل من الممانعة او المقاومة الناتجة عن الاثار التحريضية او السعوية

بالنسبة لحساب المقاومة في دارات التيار المستمر، فانها تتم بتطبيق قانون اوم الذي ذكرناه اعلا المقال بالشكل التالي: R = V/I.

قد يهمك أيضا :
- من اين اتت معادلة مقاومة المكثفة في دارات التيار المتناوب