قانون أوم: علاقة الجهد بالتيار والمقاومة

جورج أوم (Georg Ohm) وجد من خلال تجارب أن هناك علاقة تربط التيار بالجهد. كلما قسمنا الجهد V على التيار I في لحظة ما، حصلنا على قيمة ثابتة، بشرط ثبات الظروف وأهمها درجة الحرارة. هذه القيمة الثابتة سمّاها المقاومة الكهربائية R.

المقاومة لا «تُولَّد»، بل تنشأ من خصائص المادة نفسها، سواء كانت موصلة أو عازلة أو شبه موصلة. فإذا طبّقنا جهدًا على موصل له مقاومة معينة، مرّ فيه تيار، ونسبة الجهد إلى التيار ثابتة عند ثبات درجة الحرارة.

إذا كان التيار في اتجاه معاكس للاتجاه المفترض، تظهر العلاقة بإشارة سالبة. والإشارات في الكهرباء لا تعني اختلافًا في المقدار، بل تخبرنا أن الاتجاه الذي افترضناه عكس الاتجاه الصحيح. وسنرى ذلك بوضوح في قانون كيرشوف.

إذا رسمنا الجهد على المحور الرأسي والتيار على الأفقي، نحصل على خط مستقيم، ولهذا تُسمى العلاقة «خطية». والمقاومة هي ميل هذا الخط: فرق قيم y على فرق قيم x.

هناك دوائر تتصرف بطريقة غير خطية، ولذلك فإن قانون أوم لا ينطبق إلا على الخواص الخطية.