قانون أوم

قانون أوم هو مبدأ أساس في الكهرباء، أطلق عليه هذا الاسم نسبة إلى واضعه الفيزيائي الألماني «جورج سيمون أوم».^[1][2][3]

قانون أوم
النوع	قانون فيزيائي
الصيغة	${\displaystyle I={\frac {V}{R}}}$ ${\displaystyle V=R\cdot I}$ ${\displaystyle I=G\cdot V}$
سميت باسم	غيورغ زيمون أوم
تعديل مصدري - تعديل

رسم توضيحي لدائرة بسيطة بها: مصدر للجهد الكهربائي (فرق الجهد) V، ويمر بها تيار كهربائي شدته I، ومقاومة كهربائية قيمتها R.

فقد أجرى أوم تجارب لقياس فرق الجهد الكهربائي المطبق على دوائر كهربائية بسيطة وشدة التيار الكهربائي المار فيها، مع تغيير طول السلك المستخدم فيها. واستنتج بعض المعادلات المعقدة والتي جرى تعديلها حتى وصلت لصورتها البسيطة المبينة لاحقا.

وينص هذا القانون على أن فرق الجهد الكهربائي بين طرفي ناقل معدني يتناسب طرديا مع شدة التيار الكهربائي المار فيه.

${\displaystyle V\propto I}$

يتم تعريف النسبة الثابتة بين فرق الجهد وشدة التيار بالمقاومة الكهربائية ويرمز إليها بالحرف اللاتيني R. ويلاحظ أن المقاومة R لناقل ما هي إلا قيمة ثابتة ولا تتغير بتغير فرق الجهد بين طرفيه، ويعبر عن هذا المبدأ من خلال المعادلة التالية:

${\displaystyle \color {green}R={\frac {\color {red}V}{\color {blue}I}}}$

كما يمكن التعبير عن نفس المعادلة بصيغة أخرى: :${\displaystyle V=R\cdot I}$

حيث:

• V: هي فرق الجهد الكهربائي بين طرفي الناقل المعدني (المقاومة) ويقاس بوحدة تسمى بالفولت، ويرمز له بالرمز (V).
• I: هي شدة التيار الكهربائي المار في الناقل ويقاس بوحدة تسمى بالأمبير، ويرمز له بالرمز (A).
• R: هي مقاومة الناقل للتيار وتقاس بوحدة تسمى بالأوم، ويرمز لها بالرمز (Ω).

ويمكن صياغة القانون السابق حسب الوحدات الكهربائية كالتالي: ${\displaystyle 1\Omega =1{\frac {V}{A}}}$

أصل قانون أوم

نموذج درود (بالإنجليزية:Drude) يبين الإلكترونات (باللون الأزرق) تتحرك باستمرار بين بلورات الأيونات (باللون الأحمر).

توضح نظريات ميكانيكا الكم أن شدة التيار تعتمد على المجال الكهربي. وبهذا يمكن استخدام نموذج درود (بالإنجليزية:Drude) لتفسير قانون أوم. حيث يعامل نموذج درود الإلكترونات (أو أي حاملات للشحنة) كما لو كانت كرات تتحرك (تتصادم) بين الآيونات المكونة لتركيب المادة. وهذه الإلكترونات تتسارع في عكس إتجاه المجال الكهربائي المطبق على المادة. وتتصادم هذه الإلكترونات مع أيونات المادة، ومع كل تصادم تنحرف الإلكترونات بسرعات عالية، وينتج عن ذلك حركة جماعية للإلكترونات في اتجاه يعاكس اتجاه المجال الكهربائي.

سرعة انتقال الإلكترونات تحدد شدة التيار الكهربائي وعلاقته بالجهد E.

انظر أيضًا

• عقدة (دوائر)
• التحليل الشبكي
• تحويلة ستار دلتا
• تحويل المصدر