ما قانون أوم؟
قانون أوم القاعدة الأساسية التي تربط بين الجهد (V) والتيار (I) والمقاومة (R) في الدائرة الكهربائية. وقد نشره الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم عام 1827 في كتاب الدائرة الغلفانية معالَجة رياضيًّا. فإذا ثبتت المقاومة ارتفع التيار بارتفاع الجهد، وإذا ثبت الجهد قلّ التيار بزيادة المقاومة.
| المطلوب | الصيغة | الوحدة |
|---|---|---|
| الجهد | V = I × R | الفولت (V) |
| التيار | I = V ÷ R | الأمبير (A) |
| المقاومة | R = V ÷ I | الأوم (Ω) |
تشبيه أنبوب الماء
يمكن تشبيه الجهد بضغط الماء، والتيار بتدفّق الماء، والمقاومة بضيق الأنبوب؛ فالضغط الأكبر يدفع ماءً أكثر، والأنبوب الأضيق يمرّر ماءً أقلّ.
أمثلة محلولة
- مقاومة 4 Ω موصولة ببطارية 12 V: I = 12 ÷ 4 = 3 A.
- مقاومة 220 Ω يمرّ فيها 0.5 A: V = 0.5 × 220 = 110 V.
- جهد 9 V يولّد 0.03 A: R = 9 ÷ 0.03 = 300 Ω.
التوالي والتوازي والقدرة
تُجمع المقاومات الموصولة على التوالي (R = R₁ + R₂ + …) ويمرّ فيها التيار نفسه. أمّا الموصولة على التوازي فتُجمع بالعلاقة 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …، فيكون المجموع أصغر، ويقع على كلّ منها الجهد نفسه. وبتعويض قانون أوم في P = VI نحصل على P = I²R = V²/R، وبها تُحسب الحرارة التي يطلقها السلك، ويتناول انتقال الحرارة كيفية انتشارها.
حدود قانون أوم
ليس قانون أوم قانونًا كونيًّا للطبيعة، بل قاعدة تجريبية للمواد الأومية، كالفلزّات عند درجة حرارة ثابتة، التي يكون منحنى الجهد والتيار فيها خطًّا مستقيمًا. أمّا الثنائيات والترانزستورات وفتائل المصابيح المتوهّجة فغير أومية لأن مقاومتها تتغيّر بتغيّر الحرارة أو الجهد. والتغيّر المنتظم لمقاومة الفلزّ بتغيّر الحرارة هو ما يستخدمه مقياس الحرارة المقاوِم (RTD) لقياس الحرارة.
أسئلة شائعة
- هل الجهد العالي خطير دائمًا؟
- ما يؤذي الجسم هو التيار، لكن الجهد الأعلى يدفع تيارًا أكبر عبر مقاومة الجلد نفسها، ولذا يكون الجهد العالي خطيرًا.
- هل يصحّ قانون أوم في التيار المتناوب؟
- نعم في الدوائر المقاومة الصرفة باستخدام القيم اللحظية أو الفعّالة، أمّا مع الملفّات أو المكثّفات فتُستخدم المعاوقة بدلًا من المقاومة.
تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26
المراجع
- Ohm, G. S. (1827). Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet. Berlin: T. H. Riemann.
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics (10th ed.). Hoboken, NJ: Wiley.
- BIPM. (2019). The International System of Units (SI) (9th ed.). Sèvres: Bureau International des Poids et Mesures.
- Griffiths, D. J. (2017). Introduction to Electrodynamics (4th ed.). Cambridge University Press.
- Purcell, E. M., & Morin, D. J. (2013). Electricity and Magnetism (3rd ed.). Cambridge University Press.
- Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The Art of Electronics (3rd ed.). Cambridge University Press.