مقاومة السلك – المادة والطول ومساحة المقطع العرضي

ماذا تعرض

تعتمد مقاومة السلك على ثلاثة عوامل: المادة التي صُنع منها، وطوله، ومساحة مقطعه العرضي، وفق العلاقة R = ρ·L/S، حيث ρ المقاومة النوعية للمادة. فمضاعفة الطول تضاعف المقاومة، لأن الإلكترونات تقطع مسافة أطول وتتصادم أكثر، أما مضاعفة مساحة المقطع فتنصّف المقاومة، لأن الشحنات تجد مسارات أكثر للمرور. والفضة والنحاس من أقل المواد مقاومة نوعية، لذلك تُصنع منهما أسلاك التوصيل، في حين يُستعمل النيكروم ذو المقاومة النوعية الكبيرة في عناصر التسخين. ويحسب النموذج R مع كل تغيير، ويمكنك تسجيل القيم في جدول ورسم R مقابل L.

طريقة الاستخدام

اختر «مادة السلك» من القائمة، ثم اسحب منزلق «طول السلك L» ولاحظ تغير R في العلاقة. اضغط «تسجيل البيانات» عند عدة أطوال مع إبقاء المادة والمساحة ثابتتين، ثم انظر إلى الرسم البياني. كرر ذلك بتغيير «مساحة المقطع العرضي S» وحدها. اختر «مخصصة» لتجرب «المقاومة النوعية المخصصة ρ»، واضغط «مسح الجدول» لبدء مجموعة قياسات جديدة.

المعاملات القابلة للتغيير

• مادة السلك الفضة, النحاس, الألومنيوم, التنغستن, الحديد, النيكلين, النيكروم, مخصصة
• المقاومة النوعية المخصصة ρ 1–150 ×10⁻⁸ Ω·m
• طول السلك L 0.5–20 m
• مساحة المقطع العرضي S 0.1–5 mm²
• إظهار جدول البيانات والرسم البياني

أسئلة للاستكشاف

1. إذا ضاعفت طول السلك مع إبقاء المادة ومساحة المقطع ثابتتين، كيف تتغير المقاومة؟
2. لماذا تكون مقاومة السلك السميك أقل من مقاومة سلك رفيع من المادة نفسها وبالطول نفسه؟
3. لماذا تُصنع أسلاك التوصيل من النحاس، وعناصر التسخين من النيكروم؟