المقاومه النوعيه للكابلات الكهربية وعلاقتها بمساحة
مقطع السلك الكهربي
تعريف المقاومة النوعية للمواد Resistivity
المقاومة النوعية المقصود بها هي المقاومة التي تعتمد على نوع المادة ودرجة الحراره وايضا المقاومة بين نقطتين تعتمد ايضا على الطول بين النقطتين أي المسافة وتكون وحدة قياسها اوم لكل متر بينهم وليس الشكل كال المقاومة الكهربية Resistance والتي تكون وحدة قياسها هي بالاوم فقط
صيغة المقاومة النوعية رياضيا
(Ω)، (L) هي الطول بالمتر
(m)، (A) هي المساحة بالمتر المربع (m2)،
وحيث يُعرف الثابت النسبي (ρ) “ويطلق عليها روة او(rho)” باسم المقاومة النوعية (Resistivity) .وهي قيمة ثابتة لكل مادة وتقدر بالأوم.متر
وبالتالي فإنّ المقاومة النوعية هي خاصية فيزيائية تميز كل مادة عن مادة اخري وهي مقاومة سلك من المادة طوله بالمتر ومقطعه بالمتر مربع، ولكل مادة مقاومية ثابتة Resistivity ويمكن الحصول علي قيمتها من جداول ثابتة معتمدة عالميا
من ضمن المواد التي يفضل استخدامها في التوصيلات الكهربية
ماهي المواد التي يمكن استخدامها في التوصيلات الكهربيه
مادة الفضة
حيث تعتبر الفضة ذات مقاومية منخفضة جدًا وهي أفضل موصل للتيار الكهربي ولكن نادرا جدا ما يتم استخدامها وذلك بسبب صعوبة الحصول عليها وايضا لغلاء ثمنها
مادة النحاس
حيث يعتبر أفضل موصل للكهرباء لأن له مقاومة منخفضة وسعره معقول ومتوفر ، وعند الحاجة إلى زيادة كفاءة ونقله للكهرباء يتم دهانه بطبقة رقيقة من الفضة السائلة
مادة الألومنيوم
الألمنيوم الذي يستخدم بكثرة جدا نظرا لسعره الذي يكون أقل من سعر مادة النحاس أو سعر المتر فيه بالنسبة للكابلات الكهربية يكون اقل من سعر المتر في كابلات النحاس
الجدول التالي يبين قيم المقاومه النوعية لبعض المواد علي سبيل المثال وليس الحصر
التوصيل |
المادة |
المقاومة النوعية (أوم متر) |
المعامل الحراري للمقاومة (1/ كلفن) |
conductivity |
Material |
Resistivity ρ (Ω m) |
Temperature coefficient α (1/K) |
موصلات
عالية التوصيل |
فضة |
1.62 × 10-8 |
4.1×10-3 |
نحاس |
1.69×10−8 |
4.3×10-8 |
|
الومنيوم |
2.75×10−8 |
4.4×10-8 |
|
موصلات |
حديد |
9.68×10-8 |
6.5×10-3 |
نيكل |
6.99×10−8 |
6×10-2 |
|
منغنيز |
18.2×10−8 |
0.002×10-3 |
|
أشباه موصلات |
سليكون نقي |
2.5×10−3 |
|
سليكون p |
8.7×10−4 |
|
|
عوازل |
زجاج |
1010-1014 |
|
مطاط |
1×1013 |
|
في هذا الدرس سوف نتعرف على العلاقة التي تربط المقاومة النوعية للكابلات وعلاقتها مساحة مقطع الكابل وايضا طول الكابل من خلال عمل محاكاة بسيطة لنتعرف سويا علي التغير ات التي تحدث في حالة تغير عنصر واحد من أحد العناصر التالية