تخطّي للمحتوى
ا
كهرباء

المقاومة النوعية

Resistivity
تعريف سريع

هي مقاومة موصل طوله واحد متر ومساحة مقطعه واحد متر مربع عند درجة حرارة معينة. وهي صفة فيزيائية مميزة للمادة لا تتغير إلا بتغير نوع المادة أو درجة حرارتها، وتقاس بوحدة أوم.متر.

المعادلة
\[ \rho_e = \frac{R \cdot A}{L} \]

المقاومة النوعية (ويُرمز لها بالرمز \(\rho_e\)) هي خاصية فيزيائية أصيلة ومميزة لكل مادة، تعبر عن مدى ممانعة هذه المادة لمرور التيار الكهربي من خلالها.

تُعرّف فيزيائياً بأنها مقاومة موصل من المادة طوله \(L = 1\) \(m\) ومساحة مقطعه \(A = 1\) \(m^2\) عند درجة حرارة ثابتة. وبما أنها صفة مميزة للمادة، فهي لا تتأثر بأبعاد الموصل (الطول أو مساحة المقطع)، بل تتوقف فقط على عاملين أساسيين:

  • نوع المادة: حيث تختلف من مادة لأخرى لاختلاف التركيب الذري ووفرة الإلكترونات الحرة.
  • درجة الحرارة: بارتفاع درجة الحرارة تزداد سعة اهتزاز جزيئات المادة، مما يزيد من معدل تصادم الإلكترونات مع الذرات، وبالتالي تزداد المقاومة النوعية.

تُقاس المقاومة النوعية بوحدة \(\Omega \cdot m\)، وتُعتبر المقلوب الضربي للتوصيلية الكهربية للمادة \(\sigma\)، حيث أن \(\rho_e = \frac{1}{\sigma}\). المواد ذات المقاومة النوعية الصغيرة جداً (مثل النحاس والفضة) تُعتبر موصلات ممتازة للكهرباء.

مثال توضيحي

إذا كان لدينا سلك من النحاس طوله \(L = 2\) \(m\) ومساحة مقطعه \(A = 1 \times 10^{-6}\) \(m^2\)، ومقاومته الكهربية \(R = 0.0336\) \(\Omega\). لحساب المقاومة النوعية نستخدم العلاقة \(\rho_e = \frac{R \cdot A}{L}\)، بالتعويض نجد أن المقاومة النوعية للنحاس هي \(\rho_e = 1.68 \times 10^{-8}\) \(\Omega \cdot m\).

فهمها ببساطة — تشبيه من الحياة

تخيل إنك بتمشي في شارع زحمة جداً، طبيعة الزحمة دي هي المقاومة النوعية للمكان. لو الشارع ده طبيعته إنه سوق شعبي، دايماً هيكون زحمة والمشي فيه صعب، بغض النظر الشارع طويل ولا قصير. لكن لو طريق سريع مخصص للعربيات، طبيعته هتكون سالكة والمقاومة فيه قليلة. المقاومة النوعية هي 'طبيعة' المادة نفسها في تعطيل الكهرباء، ملهاش دعوة بحجم حتة السلك أو شكلها، ليها دعوة بس بنوعها.