{{flagHref}}
المنتجات
  • المنتجات
  • الفئات
  • المدونة
  • البودكاست
  • التطبيق
  • المستند
|
SDS
احصل على عرض أسعار
/ {{languageFlag}}
اختر اللغة
Stanford Advanced Materials {{item.label}}
Stanford Advanced Materials
/ {{languageFlag}}
اختر اللغة
Stanford Advanced Materials {{item.label}}

المقاومة والموصلية الكهربائية

مقدمة

المقاومة الكهربائية والتوصيلية الكهربائية من الخصائص الأساسية التي تحدد كيفية استجابة المواد للتيارات الكهربائية. هذه الخواص مهمة للغاية في تصميم الأنظمة الكهربائية، واختيار المواد لتطبيقات محددة، وتحسين كفاءة الطاقة في مختلف التقنيات.

العوامل المؤثرة على المقاومة والموصلية الكهربائية

تؤثر عدة عوامل على المقاومة الكهربائية والتوصيلية الكهربائية للمواد:

درجة الحرارة

مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد أيضًا المقاومة النوعية لمعظم الموصلات بسبب زيادة الاهتزازات الشبكية التي تعيق تدفق الإلكترونات. وعلى العكس، في أشباه الموصلات، تنخفض المقاومة النوعية عادةً مع ارتفاع درجة الحرارة.

تركيب المواد

للمواد المختلفة مقاومات جوهرية. وتتمتع المعادنعمومًا بمقاومة نوعية منخفضة، مما يجعلها موصلات ممتازة، في حين أن اللافلزات والعوازل لها مقاومات أعلى.

الشوائب والعيوب

يمكن أن يؤدي وجود شوائب وعيوب هيكلية في مادة ما إلى تعطيل تدفق الإلكترونات، مما يزيد من المقاومة النوعية. عادةً ما تُظهر المواد عالية النقاء مقاومة أقل.

الأبعاد الفيزيائية

تكون المقاومة النوعية للمادة مستقلة عن شكلها وحجمها. ومع ذلك، تعتمد المقاومة الكلية للمادة على طولها ومساحة مقطعها العرضي.

التوصيلية الكهربائية للمعادن

تشتهر المعادن بموصلية كهربائية عالية، وهو ما يُعزى إلى وجود إلكترونات حرة تسهّل حركة الشحنة الكهربائية بسهولة. ويمكن تكييف توصيلية المعادن من خلال تقنيات السبائك والمعالجة لتلبية متطلبات كهربائية محددة.

جدول المقاومة والموصلية الكهربائية

فيما يلي جدول يلخص المقاومة الكهربية و التوصيلية الكهربائية للمواد الشائعة. تقاس المقاومة عادةً بوحدة الأوم-متر (Ωm)، وتقاس الموصلية بوحدة السيمون لكل متر (S/m).

المواد

المقاومة النوعية (Ω-م)

الموصلية (S/م)

الفضة

1.59 × 10-⁸

6.30 × 10⁷

النحاس

1.68 × 10-⁸

5.96 × 10⁷

ذهب

2.44 × 10-⁸

4.10 × 10⁷

ألومنيوم

2.82 × 10-⁸

3.55 × 10⁷

حديد

9.71 × 10-⁸

1.03 × 10⁷

نيكل

6.99 × 10-⁸

1.43 × 10⁷

التنجستن

5.60 × 10-⁷

1.79 × 10⁶

رصاص

2.20 × 10-⁷

4.55 × 10⁶

البلاتين

1.06 × 10-⁷

9.43 × 10⁶

الكربون (الجرافيت)

3.5 × 10-⁵

2.86 × 10⁴

السيليكون

6.40 × 10³

1.56 × 10-⁴

مطاط

10¹⁴ - 10¹⁶

10-¹⁶ - 10-¹⁴

زجاج

10¹³ -10¹⁶

10-¹³ -10-¹⁶

خشب (جاف)

10-¹ -10¹²

10¹⁰ - 10-⁹

ماء (مقطر)

18.2 × 10³

5.49 × 10-⁵

خرسانة

10¹⁴ - 10¹⁶

10-¹⁶ - 10-¹⁴

ملاحظات:

  • تتمتعالمعادن(مثل الفضة والنحاس والألومنيوم) بمقاومة منخفضة، مما يعني أنها موصلات ممتازة.
  • تتمتعأشباه الموصلات مثل السيليكونبمقاومة معتدلة وتستخدم في الأجهزة الإلكترونية.
  • وتتميزالمواد العازلة مثل المطاط والزجاج والخشببمقاومة عالية جدًا وموصلية ضعيفة.
  • الماءفي شكله النقي (المقطر) له مقاومة عالية نسبيًا، لكن الشوائب (مثل الأملاح) تزيد من توصيلها بشكل كبير.

الأسئلة المتداولة

ما الفرق بين المقاومة الكهربية والتوصيلية الكهربية؟

تقيس المقاومة الكهربية مدى قوة مقاومة المادة لتدفق التيار الكهربي، بينما تقيس التوصيلية مدى سهولة تدفق التيار الكهربي عبر المادة.

كيف تؤثر درجة الحرارة على التوصيلية الكهربية في المعادن؟

في الفلزات، كلما زادت درجة الحرارة، تنخفض الموصلية الكهربائية عادةً لأن زيادة اهتزازات الشبكة تشتت الإلكترونات بشكل أكثر فعالية.

لماذا تكون الفلزات موصلة للكهرباء أفضل من غير الفلزات؟

تحتوي الفلزات على إلكترونات حرة تتحرك بسهولة عبر بنية الشبكة، مما يسهل تدفق التيار الكهربي، في حين تفتقر اللافلزات إلى حاملات الشحنة الحرة هذه.

هل يمكن للشوائب تحسين توصيلية الفلز؟

بشكل عام، تزيد الشوائب من المقاومة النوعية للمعدن عن طريق تعطيل البنية الشبكية المنتظمة، مما يجعل تدفق الإلكترونات أكثر صعوبة.

ما التطبيقات التي تتطلب مواد ذات توصيلية كهربائية عالية؟

تعتبر المواد ذات الموصلية الكهربائية العالية ضرورية في الأسلاك الكهربائية، ونقل الطاقة، والأجهزة الإلكترونية، والمكونات مثل الموصلات والمفاتيح الكهربائية.

الفئات
نبذة عن المؤلف

Chin Trento

Chin Trento يحمل درجة البكالوريوس في الكيمياء التطبيقية من جامعة إلينوي. تمنحه خلفيته التعليمية قاعدة عريضة يمكن من خلالها تناول العديد من الموضوعات. يعمل في كتابة المواد المتقدمة منذ أكثر من أربع سنوات في Stanford Advanced Materials (SAM). هدفه الرئيسي من كتابة هذه المقالات هو توفير مورد مجاني وعالي الجودة للقراء. وهو يرحب بالتعليقات على الأخطاء المطبعية أو الأخطاء أو الاختلافات في الرأي التي يصادفها القراء.

التقييمات
{{viewsNumber}} فكر في "{{blogTitle}}"
{{item.created_at}}

{{item.content}}

blog.levelAReply (Cancle reply)

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني الخاص بك. تم وضع علامة على الحقول المطلوبة*

تعليق
الاسم *
البريد الإلكتروني *
{{item.children[0].created_at}}

{{item.children[0].content}}

{{item.created_at}}

{{item.content}}

blog.MoreReplies

اترك رداً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني الخاص بك. تم وضع علامة على الحقول المطلوبة*

تعليق
الاسم *
البريد الإلكتروني *
الفئات

اشترك في نشرتنا الإخبارية

* اسمك
* بريدك الإلكتروني
لقد نجحت! لقد تم اشتراكك الآن
لقد تم اشتراكك بنجاح! تحقق من بريدك الوارد قريباً لتلقي رسائل بريد إلكتروني رائعة من هذا المرسل.

أخبار ومقالات ذات صلة

المزيد >>
الماء لقياس الأس الهيدروجيني: ماذا وكيف

تقدم المقالة وصفًا واضحًا للماء لقياس الأس الهيدروجيني. ويغطي سبب أهمية الأس الهيدروجيني، وكيفية تأثير الشوائب في الماء على الأس الهيدروجيني، وطبيعة الماء فائق النقاء، واستخدامه في التحليل الكيميائي الرطب.

اعرف المزيد >
الخواص المغناطيسية للمواد: ما تحتاج إلى معرفته

دليل واضح ومباشر عن الخواص المغناطيسية، يشرح الأصول الفيزيائية للمواد المغناطيسية وأنواعها. تعرف على الخصائص والعوامل الرئيسية التي تؤثر على السلوك المغناطيسي.

اعرف المزيد >
مخطط الحمض والقاعدة: دليل سريع للقوة والتفاعلية

يقدم هذا الدليل نظرة عامة واضحة وبسيطة على مخطط الأحماض والقواعد. ويشرح قوة وتفاعلية الأحماض والقواعد بطريقة مباشرة. ستجد معلومات عملية وأمثلة ذات صلة تساعد في فهم خصائص الأحماض والقواعد والأملاح.

اعرف المزيد >
اترك رسالة
اترك رسالة
* اسمك:
* بريدك الإلكتروني:
* اسم المنتج:
* هاتفك:
* التعليقات: