ما هي المقاومة الكهربائية

منذ أسبوعينآخر تحديث: 09/12/2024

153 21 دقائق

ما هي المقاومة الكهربائية (Electrical Resistance) ؟

انها عنصر الكتروني من العناصر الالكترونية المهمة في الدوائر الكهربائية والالكترونية فهي تعمل على تخفيض التيار الكهربائي بقيمة معينة حسب المادة المصنوعة منها, ويتم تعريف المقاومات الكهربائية بأنها عملية إعاقة مرور التيار الكهربائي عبر قطع الموصل (الفلزات) وعادة تصنع المقاومة من مواد مثل الكربون.

تُعَدُّ المقاومة الكهربائية واحدة من أهم المفاهيم الأساسية في علم الكهرباء والإلكترونيات، وهي خاصية مادية تتحكم في قدرة المواد أو العناصر على معارضة مرور التيار الكهربائي من خلالها. تتجلى أهميتها في كل تفصيل من تفاصيل التصميم الهندسي للأجهزة الكهربائية والإلكترونية، بدءاً من الدارات البسيطة في الأجهزة المنزلية ووصولاً إلى أنظمة الاتصالات المعقدة وأشباه الموصلات والشرائح الإلكترونية الدقيقة. عندما نتحدث عن المقاومة الكهربائية، فإننا لا نتطرق إلى مفهومٍ مفصولٍ عن التطبيقات العملية، بل إلى خاصيةٍ جوهريةٍ وحاسمةٍ في فهم أداء المواد والمكونات، وفي تفسير الظواهر الكهربائية والفيزيائية التي تنشأ عند مرور الإلكترونات عبر الموصلات والعوازل وأشباه الموصلات على حد سواء.

لفهم المقاومة الكهربائية، يجب أن نبدأ من الجذور التاريخية والفلسفية التي أدت إلى صياغة هذا المفهوم. في القرون الماضية، بدءاً من محاولات العلماء الأوائل مثل وليام جيلبرت في القرن السادس عشر لدراسة الكهرومغناطيسية، مروراً بتجارب أوم وهلمهولتز ومايكل فاراداي في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، ظهرت الحاجة الماسّة إلى تمثيل العلاقات الكمية بين التيار والجهد بصورة رياضية دقيقة. بفضل جورج سايمون أوم (Georg Simon Ohm)، العالم الألماني الذي درس العلاقة بين التيار الكهربائي والجهد وانتهى إلى صياغة القانون الذي سُمّي باسمه، تبلورت مفاهيم المقاومة الكهربائية واكتسبت مكانةً راسخةً في المنهج العلمي.

إن العلاقة الأساسية التي تصف المقاومة الكهربائية كما نعرفها اليوم هي قانون أوم الشهير V = I × R، حيث V هو الجهد، I هو التيار، وR هي المقاومة. هذا القانون قد يبدو بسيطاً، لكنه يحمل في طياته أسراراً عميقة حول طبيعة المواد وطريقة استجابة إلكتروناتها للحقل الكهربائي المطبّق. ولعلّ ربط المقاومة الكهربائية بالبنية الذرية والإلكترونية للمواد هو أحد أهم التطورات التي شهدها العلم في القرنين العشرين والواحد والعشرين، حيث أضيفت طبقات من التعقيد والتخصّص إلى فهمنا. على سبيل المثال، تنبع المقاومة في المعادن من تصادم الإلكترونات الحرة مع الشوائب والعيوب في البنية البلورية، بينما في أشباه الموصلات تنشأ المقاومة من عدد الإلكترونات الحرة والثقوب المتاحة في نطاقات الطاقة. أما في المواد العازلة، فتُلاحظ قيم عالية جداً من المقاومة بسبب انعدام وفرة ح Car تشكل إلكترونات حرة قادرة على الانتقال.

لا يمكن الحديث عن المقاومة دون التطرق إلى مفهوم المقاومة النوعية أو المقاومية (Resistivity)، التي تمثّل خاصية جوهرية للمادة نفسها، مستقلة عن شكلها الهندسي. بينما تمثل المقاومة R خاصية لعنصر محدد بأبعاده وشكله، فإن المقاومة النوعية ρ تعبّر عن طبيعة المادة ذاتها. بالتالي، عندما يرغب العلماء أو المهندسون في اختيار مادة لصناعة الأسلاك أو العناصر الكهربائية، ينظرون إلى المقاومة النوعية للتأكد من ملاءمتها للتطبيق المطلوب. النحاس والألمنيوم، على سبيل المثال، لهما مقاومية منخفضة نسبياً، مما يجعلهما مواد مناسبة لتمديدات الكهرباء وتوصيل التيار دون فقد كبير. أما المواد ذات المقاومية العالية كالتنجستن والنيكروم، فتستخدم في صناعة المقاومات الحرارية وعناصر التسخين. وهكذا يظهر أن مفهوم المقاومة لا ينفصل عن عالم المواد، بل يشكل جسراً يربط الخصائص الذرية والإلكترونية للمادة بالظواهر الكهربائية الكلاسيكية.

إن وصف المقاومة لا يقتصر على المواد الصلبة فحسب، إذ تتمتع الغازات والسوائل أيضاً بخصائص مقاومية، وإن كان ذلك بدرجات متفاوتة. فمثلاً، يمكن أن تتأين بعض الغازات عند تعرضها لجهد عالٍ وتتدفق الشحنات الكهربائية عبرها، ما يخلق سلوكاً مقاوماً يختلف عن المواد الصلبة. وبالمثل، تحمل المحاليل الأيونية التي تذوب فيها الأيونات (مثل كلوريد الصوديوم في الماء) خصائص مقاومية تعتمد على تركيز الأيونات وحركتها تحت تأثير الحقل الكهربائي. هذه الصورة المتنوعة للمقاومة عبر مختلف حالات المادة تمنح المفهوم ثراءً وصعوبةً في الوقت نفسه، إذ تتطلب دراسة نماذج فيزيائية معقدة لتفسير سلوك الشحنات تحت ظروف مختلفة.

إن الفهم المعمق للمقاومة الكهربائية يمتد إلى ما هو أبعد من العلاقة الخطية البسيطة التي يصفها قانون أوم في المواد الأومية التقليدية. هناك مواد وعناصر تظهر انحرافات ملحوظة عن هذه العلاقة البسيطة، حيث تتغير مقاومتها بتغير درجة الحرارة أو التردد أو حتى بشدة التيار. بعض العناصر غير الخطية، كالديودات والترانزستورات، لا تتبع قانون أوم بطريقة مباشرة، إذ يتغير مرور التيار فيها بشكل غير خطي تبعاً للجهد المطبق، ويعتمد على ميكانيكيات مختلفة كحاجز الجهد عند الوصلة بين أشباه الموصلات، أو توزيع حاملات الشحنة والأحزمة الإلكترونية داخل المادة. وفي الجوانب الحديثة من التقنية الإلكترونية، تم توظيف هذه الخصائص غير الخطية لإنتاج مكونات إلكترونية في غاية التعقيد، كالدوائر المتكاملة وشرائح المعالجة الدقيقة، ما يبرهن على أن المقاومة ليست مجرد مفهوم جامد، بل هي بوابة لفهم ديناميكية انتقال الشحنات داخل المواد.

من ناحية أخرى، يلعب تأثير درجة الحرارة على المقاومة دوراً بالغ الأهمية. في العديد من المواد، خصوصاً المعادن، تزداد المقاومة مع ارتفاع درجة الحرارة بسبب زيادة معدل تصادم الإلكترونات مع الذرات، ما يقلل من كفاءة حركتها. في المقابل، في بعض أشباه الموصلات تنخفض المقاومة مع ارتفاع درجة الحرارة، حيث تزداد كثافة الإلكترونات الحرة والثقوب، مما يعزز قابلية توصيل المادة. هذا التباين في السلوك مع درجة الحرارة يفسح المجال لتطبيقات تكنولوجية مهمة: فمثلاً، يمكن استخدام مقاومات ذات معاملات حرارية محددة لصناعة مجسات حرارية (ترمستورات) قادرة على قياس درجات الحرارة عبر قياس تغير المقاومة.

ومن بين الظواهر الأكثر إثارة في عالم المقاومة الكهربائية يبرز مفهوم الموصلية الفائقة (Superconductivity)، وفيه تنعدم المقاومة الكهربائية تماماً عند درجات حرارة منخفضة جداً في بعض المواد. اكتُشفت هذه الظاهرة أول مرة في الزئبق عند تبريده إلى درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، وفتحت آفاقاً جديدة في عالم الفيزياء التطبيقية. فالموصلات الفائقة تتيح مرور التيار الكهربائي دون أي فقد، مما يتيح إمكانات هائلة في مجال نقل الطاقة وتخزينها، وفي بناء مغناطيسات فائقة القوة تستخدم في أجهزة الرنين المغناطيسي النووي وفي مسرّعات الجسيمات. هذه الظاهرة توضح أن المقاومة الكهربائية ليست أمراً ثابتاً في كل الظروف، بل قد تختفي تماماً، الأمر الذي يبرز مدى ثراء هذا المفهوم ومدى تنوع السلوكيات الكهربائية للمواد.

عندما نفكر في المقاومة في أبسط صورها، قد نتصور سلكاً معدنياُ يجري فيه تيار. لكن مع التقدم في تكنولوجيا النانو والإلكترونيات الدقيقة، أصبح من الضروري فهم المقاومة على المستوى الذري ودون الذري. في هذه المقاييس المتناهية في الصغر، تأخذ الظواهر الكمومية دوراً محورياً، إذ يصبح انتقال الإلكترونات عبر موصل له بنية نانوية أمراً تحكمه ميكانيكا الكم وحالات طاقة منفصلة. بهذا المعنى، لا يمكن تجاهل الطبيعة الموجية للإلكترونات ومدى تفاعلها مع الشوائب وحواجز الكم. بل إن دراسة الظواهر المرافقة للمقاومة عند المقاييس النانوية قد تقود إلى تصميم مواد وشرائح إلكترونية ذات خصائص محسّنة، كزيادة كفاءة التوصيل وخفض الفقد الحراري، وبالتالي تحسين أداء الأجهزة الإلكترونية على نحو غير مسبوق.

أضف إلى ذلك أن المقاومة ليست مجرد خاصية خاملة، بل يمكن التحكم فيها وتغييرها لتحقيق وظائف معينة. على سبيل المثال، في مجال الذاكرة الإلكترونية غير المتطايرة، مثل ذاكرة الـ ReRAM، يتم استغلال ظواهر التبديل المقاومي (Resistive switching) التي تتضمن تغييراً في المقاومة بين حالتين أو أكثر تحت تأثير نبضة جهد. هذه الخاصية تبني أسس جيل جديد من الذاكرات فائقة السعة والسرعة، والتي قد تغير مستقبل الحوسبة والتخزين. تلك التطبيقات تبين كيف تمكن العلماء والمهندسون من استغلال المقاومة ليس فقط كخاصية ثابتة، بل كبعد ديناميكي يمكن تطويعه لتحقيق أهداف تكنولوجية.

وفي عالم القياس والأجهزة العلمية، تلعب المقاومة دوراً محورياً. فالمقاومة تُعدّ مقياساً أساسياً في تحديد خواص المواد، وفي التطبيقات الصناعية يُستخدم قياس المقاومة لاختبار جودة المعادن والأسلاك، والكشف عن وجود شوائب أو عيوب تصنيعية. وفي الأجهزة الدقيقة، كالمجسات الحرارية أو أجهزة القياس من النوع جسر ويتستون (Wheatstone bridge)، يتم توظيف المقاومة لمعايرة القراءات والحصول على قياسات عالية الدقة. وبفضل التقنيات الحديثة، تم تطوير أنواع مختلفة من المقاومات الدقيقة التي تلبي مختلف الاحتياجات، من مقاومات ذات قيم ثابتة وعالية الدقة، إلى مقاومات متغيرة يمكن ضبطها حسب الرغبة.

إن النظرة التاريخية لتطور مفهوم المقاومة تظهر مدى تراكم المعرفة البشرية. فمن الاعتماد على القانون البسيط الذي صاغه أوم، تطورت المفاهيم والنماذج الفيزيائية لتفسير الأسباب الذرية والإلكترونية التي تؤدي إلى ظهور المقاومة. تطورت النماذج من تصوّر الإلكترونات كجسيمات كلاسيكية تتحرك في بحر من الأيونات الموجبة، إلى نماذج أكثر تقدماً تستخدم ميكانيكا الكم ونظريات الحالة الصلبة لتفسير سلوك الإلكترونات، واحتمالية تصادمها مع الفونونات (الاهتزازات الشبكية للبلورة) ومع الشوائب، وتأثيرات الحرارة والضغط والحقول المغناطيسية على مقاومتها.

فهم المقاومة الكهربائية لم يعد مقتصراً على الفيزياء النظرية، بل توسع ليشمل مجالات أخرى. ففي مجال الطب الحيوي، يتم استخدام الأقطاب الكهربائية وأجهزة القياس لمراقبة النشاط الكهربائي في جسم الإنسان، مثل تخطيط القلب (ECG) وتخطيط الدماغ (EEG)، حيث تشكل المقاومة المكونات الأساسية لفهم كيفية مرور الإشارات الكهربائية الضعيفة عبر أنسجة الجسم. وفي مجال الجيولوجيا، يعتمد الاستكشاف الجيوفيزيائي على قياس المقاومة الكهربائية للتربة والصخور للكشف عن تركيبات جوفية أو حقول معدنية. هذا الانتشار الواسع في التطبيقات يؤكد أنّ المقاومة الكهربائية ليست مجرد مفهوم أكاديمي، بل هي عنصر أساسي في العديد من قطاعات المعرفة الإنسانية.

قد يتساءل البعض عن جدوى الخوض بهذه التفاصيل في وصف المقاومة. الجواب يكمن في فهم مدى تأثير هذه الخاصية على حياتنا اليومية والصناعة والعلوم. نأخذ الكهرباء اليوم كأمر مفروغ منه، ونعتمد عليها في الإضاءة والتدفئة والتبريد والتواصل والحوسبة. خلف كل هذه التطبيقات تقف مكونات إلكترونية صممت بعناية، تعتمد على خصائص المقاومة فيها لتحقيق الأداء المطلوب. فشحن هاتفك الذكي، أو استخدام الحاسوب المحمول، أو حتى تشغيل غسالة الملابس، كلها عمليات تظهر فيها المقاومة كعنصر حاسم في الدارات، تحدد مرور التيار وتسهم في تنظيمه. دون فهم المقاومة وآليات التحكم فيها، لما كان بالإمكان تحقيق هذا المستوى من التعقيد والدقة في تصميم الأنظمة الكهربائية والإلكترونية.

إن دراسة المقاومة الكهربائية ليست حكراً على مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، بل إنّ علماء المواد والفيزيائيين والكيميائيين والمهندسين الميكانيكيين جميعهم يجدون في هذا المفهوم أداة لفهم وتحليل ظواهر متنوعة. فالقدرة على التحكم في مقاومة المواد تفتح أبواباً واسعة لتحسين أداء الأجهزة، وتطوير جيل جديد من الإلكترونيات الموفرة للطاقة، وصنع مستشعرات فائقة الحساسية، وتصميم محولات للطاقة أكثر كفاءة. كما يشكل فهم المقاومة عنصراً أساسياً في البحوث الأساسية التي تهدف إلى إنتاج مواد جديدة بخصائص فيزيائية مبتكرة.

في ضوء كل هذا التنوع، يصبح من الواضح أن مفهوم المقاومة الكهربائية، رغم بساطته في صيغته الأولية، هو مفتاح لفهم عميق للبنية الإلكترونية للمواد، ولنقل الشحنات الكهربائية، ولتصميم وإدارة الأنظمة الكهربائية والإلكترونية. كما أن التحديات القائمة اليوم في مجال تطوير التقنيات، كالدوائر عالية الكثافة، وزيادة سرعة معالجة البيانات، وتقليل استهلاك الطاقة، كلها ترتبط ارتباطاً وثيقاً بفهم المقاومة وكيفية الحد منها أو توظيفها.

أضف إلى ذلك أنّ المقاومة لا تقتصر فقط على التيار المستمر (DC)، بل تمتد إلى التيار المتردد (AC) وطرق سلوكه المختلفة. في حالة التيار المتردد، تظهر مفاهيم مثل الممانعة (Impedance)، والتي تتكون من مقاومة ومفاعلة حثية وسعوية، وتلعب دوراً في تصاميم الدارات الراديوية، وأنظمة الاتصالات اللاسلكية، والشبكات الكهربائية لنقل الطاقة. وهنا أيضاً تتزايد أهمية المقاومة والمفاهيم ذات الصلة لفهم كيفية تصرف الدارات في النطاق الزمني والترددي المتنوع.

كما أنّ للمقاومة دور مهم في تحديد كفاءة نقل الطاقة الكهربائية عبر مسافات طويلة. فخطوط الطاقة التي تمتد مئات أو آلاف الكيلومترات عرضة لفقد كبير في الطاقة نتيجة للمقاومة. ولهذا السبب، تسعى الشركات والمؤسسات المسؤولة عن توزيع الطاقة إلى استخدام مواد ذات مقاومة منخفضة جداً، ورفع الجهد الكهربائي لتقليل التيار وبالتالي خفض الفقد في الخطوط. وبفضل هذه الإجراءات الهندسية والتكنولوجية، أمكن نقل كميات هائلة من الطاقة عبر مسافات شاسعة مع الحد من الخسائر.

إن أي مهتم بعالم الإلكترونيات يدرك الدور المحوري للمقاومات كعناصر أساسية في الدارات. فالمقاومات الدقيقة ذات القيم الثابتة تُستخدم لضبط مستويات التيار أو تقسيم الجهد. كما أن المقاومات المتغيرة، مثل البوتنشيوترات، توفر إمكانية تعديل القيم حسب الحاجة. وتوضع المقاومات في ترتيبات تسلسلية أو متوازية، مما يتيح الحصول على قيم مقاومة دقيقة، ويؤدي إلى تصميم دارات ذات وظائف متخصصة. كما أن المقاومات تشارك بشكل أساسي في بناء المرشحات الترددية والمضخمات والمذبذبات وغيرها من الوحدات الأساسية في الدارات الإلكترونية. هذه التطبيقات تبين بوضوح الدور المحوري للمقاومة في تصميم وتشغيل الأجهزة الإلكترونية.

وفي عالم الدارات الرقمية، قد يبدو أن الترانزستورات وأشباه الموصلات هي الأهم، لكن حتى تلك العناصر لا تنفصل عن مفهوم المقاومة. فالترانزستور نفسه يملك قنوات للتيار ذات مقاومة معينة تتغير حسب الجهد المطبق، كما أن تصميم الترانزستورات عالية الأداء وانخفاض القدرة المستهلكة يتطلب فهماً عميقاً لسلوك المقاومة الداخلية للقناة النصف موصلة. على المستوى البنيوي، جميع الروابط والأسلاك والموصلات على الرقاقة الإلكترونية تحمل مقاومات دقيقة لكنها غير مهملة، ويجب أخذها بالحسبان لضبط التأخيرات الزمنية والإشارات المنطقية.

أما في عالم السيارات والنقل الكهربائي، ففهم المقاومة يلعب دوراً في تحسين كفاءة السيارات الكهربائية، حيث تعد مقاومة الأسلاك والحساسات والمكونات الإلكترونية عاملاً يؤثر على المدى والمسافة التي يمكن للسيارة قطعها قبل إعادة الشحن. وفي الطائرات، تساعد دراسة المقاومة على تقليل وزن الأسلاك وتحسين كفاءة الأنظمة الكهربائية، خصوصاً في ظل الاتجاه نحو اعتماد كهربائية الطائرات مستقبلاً. وفي المجالات الصناعية، يساهم فهم المقاومة في تحسين عمليات اللحام الكهربائي، والتدفئة بالتحريض، والتحكم في الأفران الصناعية التي تعتمد على عناصر مقاومة لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة.

إن استيعاب جميع هذه الجوانب المتشابكة يتطلب خوضاً معمقاً في المفاهيم الرياضية والفيزيائية للمقاومة. فالنماذج النظرية لا تقتصر على قانون أوم البسيط، بل تمتد إلى معادلات أكثر تعقيداً تأخذ بالحسبان العوامل المختلفة. كما يستخدم العلماء نظرية الحزم الإلكترونية لفهم توزيع حالات الطاقة للإلكترونات، والنظرية الإحصائية لوصف سلوك حشود الإلكترونات في الدارة. هذه النماذج تساعد في تطوير معادلات ونظريات تقدم تنبؤات دقيقة بخصائص المقاومة عند درجات حرارة مختلفة، وفي وجود حقول مغناطيسية، أو تحت ضغط عالٍ، أو عند المقاييس النانوية.

إن التقدم في مجال المحاكاة الحاسوبية والنمذجة العددية فتح آفاقاً جديدة لدراسة المقاومة. حيث يستخدم الباحثون برامج حاسوبية متقدمة لمحاكاة انتقال الإلكترونات ضمن بنية مادة افتراضية، ودراسة كيف يتأثر هذا الانتقال بالعوامل المختلفة. هذه المحاكاة يمكن أن تختبر مواداً جديدة قبل تصنيعها، مما يوفر وقتاً وجهداً في المختبرات. وعلى هذا النحو، أصبحت المقاومة الكهربائية مجالاً يربط بين التجريب والنظرية والحوسبة، ويستفيد من جميع هذه الجوانب لتطوير فهم أعمق.

وإذا تطلعنا نحو المستقبل، نرى أن المقاومة الكهربائية ستبقى في صميم الثورة التكنولوجية المقبلة. فالأجهزة الإلكترونية ستصبح أصغر حجماً وأكثر كفاءة، مما يستلزم فهم المقاومة على مستويات بالغة الدقة. كذلك تُطرح مواد جديدة تماماً، مثل الجرافين والموصلات ثنائية الأبعاد، التي تفتح المجال أمام تصاميم إلكترونية غير مسبوقة. لكن هذه المواد تأتي أيضاً بتحدياتها، حيث سلوك الإلكترونات فيها لا يشبه ما في المعادن التقليدية، ما يتطلب إعادة صياغة وفهم جديد لمفاهيم المقاومة وكيفية التحكم فيها.

كما أن تزايد الطلب على الطاقة وتحسين كفاءة تحويلها ونقلها يدفع العلماء والمهندسين إلى البحث عن موصلات ذات مقاومة شبه منعدمة عند درجات حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة. فالنجاح في هذا المسعى سيكون فتحاً علمياً كبيراً، وسيغير أسس نظم الطاقة والتكنولوجيا. وربما سيأتي اليوم الذي تصبح فيه الموصلية الفائقة، ذات المقاومة الصفرية، أمراً شائعاً في نقل الطاقة.

في الوقت نفسه، تقدم دراسة المقاومة مثالاً حياً على كيفية تطور مفاهيم العلم. ما بدأ بقانون بسيط يربط التيار بالجهد قد توسع ليشمل نظريات متقدمة عن بنية المادة وحركة الإلكترونات، وعن ظواهر معقدة مثل الموصلية الفائقة والتغيرات الطورية وانتقال الشحنات في أوساط غير مألوفة. هذه الرحلة الطويلة التي قطعها العلم في فهم المقاومة تظهر كيف تتراكم المعرفة، وكيف تُفتح آفاق جديدة مع كل تقدم تقني، وكيف يمكن لتصور بسيط أن يصبح حجراً أساسياً في صرح المعرفة والتكنولوجيا.

ومن الجوانب الثقافية لهذا المفهوم أن “المقاومة” في المعنى اللغوي تحمل دلالات على المعارضة والممانعة، وهو ما يعكسه المفهوم في عالم الكهرباء، حيث تعارض المادة تدفق الشحنات الكهربائية. هذا الجانب اللغوي يعكس ترابط العلوم باللغة والفكر الإنساني، ويمنحنا صورة عن كيفية اختيار المسميات العلمية التي تستلهم معانيها من المفاهيم العامة.

الآن وقد عرضنا بعض الجوانب الأساسية والمتقدمة لمفهوم المقاومة الكهربائية، يتضح لنا أنها خاصية ليست ساكنة ولا بسيطة، بل ديناميكية ومتعددة الأبعاد. إنها ترتبط بالتركيب الذري والإلكتروني للمواد، وبالحركة الحرارية والتصادمات، وبالتحولات الطورية واختلاف حالات المادة، وبمفاهيم الكم والنماذج الرياضية. كما ترتبط بالتطبيقات العملية التي تلامس حياتنا اليومية، من أبسط الأجهزة المنزلية وصولاً إلى أرقى المختبرات العلمية وصناعة أشباه الموصلات والموصلات الفائقة. هذه هي المقاومة الكهربائية: مفهوم أساسي يشكل قاعدة لفهم عالم الكهرباء والإلكترونيات، ومع ذلك ما زال ميداناً مفتوحاً للاكتشافات والتطور.

ما هو رمز المقاومة الكهربائية ؟

يرمز للمقاومات الكهربائية بالرمز R على ألواح الدوائر الالكترونية وتقاس المقاومة الكهربائية بوحدة Ohm على ألواح الدوائر الالكترونية أو مخططات الدوائر الالكترونية, وتقاس المقاومة الكهربائية بوحدة & والتي تسمى الأوم أو مضاعفات الاوم مثل الكيلو والميغا أوم. ويتم قياس قيمة المقاومة الكهربائية باستخدام جهاز الأميتر. بشكل عام يوجد مقاومات ثابتات القيمات ومقاومات متغيرة القيمة.
استخدامات المقاومات الكهربائية, تستخدم المقاومات الكهربائية في الكثير جدا من التطبيقات الهندسية في عالم الالكترونيات والكهرباء وعلى سبيل المثال فهي تستخدم في التطبيقات التالية:

 استخدام المقاومات في أجهزة الاتصالات والتلفاز- تستخدم للتحكم في مستوى الصوت في المذياع ومستوى سطوع الألوان في الشاشة.
 تستخدم في دوائر التحكم في المحركات الكهربائية.
 تستخدم المقاومات الكهربائية بكثرة كعنصر حماية للدوائر الكهربائية.
 تستخدم المقاومات الكهربائية في مراحل الربط بين الدوائر الكهربائية ودوائر القدرة والطاقة.
 تستخدم المقاومات في لوحات المتحكمات الالكترونية القابلة للبرمجة مثل الأردو ينو والراس بيري باي وغيرها.

يمكننا القول أن المقاومات الكهربائية من العناصر الالكترونية التي لها أكثر من شكل والعديد من الوظائف وطرق التعبير عنها في الدوائر الكهربائية إضافة إلى ذلك اختلاف طرق كتابة قيمتها, فبعض المقاومات يتم كتابة القيمة مباشرة عليها والبعض الآخر يتم التعبير عن قيمة المقاومة باستخدام الألوان وهي الأكثر شيوعا, وبعض المقاومات يتم تمييزها من خلال الألوان والتي عادة تكون مكونة من 4 أو 5 وأحيانا 6 ألوان.

عندما نعود بالذاكرة إلى الأسس التي بُني عليها مفهوم المقاومة الكهربائية، نجد أنها ابتدأت من الملاحظات التجريبية البسيطة، ثم تحولت إلى قانون أوم الذي ربط بين التيار والجهد بخاصية المقاومة. لكن الواقع الفيزيائي أعقد بكثير. إذا تذكّرنا أن المواد تتألف من شبكات بلورية ذات ذرات مرتبة دورياً (في حالة البلورات) أو موزعة عشوائياً (في حالة المواد غير المتبلورة)، وأن الإلكترونات هي جسيمات أولية تحمل شحنة سالبة وتخضع لقوانين ميكانيكا الكم، عندها ندرك أن المقاومة ليست سوى نتيجة نهائية لمجموعة هائلة من العمليات الميكروسكوبية. هذه العمليات تشمل تصادم الإلكترونات مع الشوائب والعيوب البلورية، ومع الاهتزازات الشبكية المعروفة بالفونونات، ومع الإلكترونات الأخرى. بالتالي، لفهم المقاومة في مستوى متقدم، لا بد من تحليل هذه التفاعلات بدقة.

من أهم النماذج النظرية التي ساهمت في تفسير نشوء المقاومة على المستوى الميكروسكوبي هو نموذج درود (Drude Model) في مطلع القرن العشرين. اعتبر درود الإلكترونات في معدن ما وكأنها غاز من الجسيمات المشحونة تتحرك عشوائياً وتصطدم دوريّاً مع الأيونات الموجبة في الشبكة البلورية. هذا النموذج الكلاسيكي البسيط كان مجرد نقطة بداية، إذ أوضح سبب وجود علاقة تقريبية بين الجهد والتيار، لكنه لم يكن قادراً على تفسير العديد من الظواهر مثل قيم المقاومة في درجات الحرارة المنخفضة جداً، أو سلوك الإلكترونات في أشباه الموصلات والمواد المعقدة.

لاحقاً، استُبدل نموذج درود بنماذج أكثر تطوراً تستخدم ميكانيكا الكم، مثل نموذج سومرفيلد (Sommerfeld) الذي اعتبر الإلكترونات غازاً فيرميونياً يطيع إحصاء فيرمي-ديراك، ما أتاح وصفاً أدق لتوزيع طاقات الإلكترونات عند درجات حرارة منخفضة. ثم جاءت نظرية الحزم الإلكترونية (Band Theory)، التي تشرح كيف تتشكل نطاقات الطاقة المسموحة للإلكترونات في المواد الصلبة. هذه الحزم هي نتيجة التآثر الكمومي للإلكترونات مع البنية الدورية للشبكة البلورية. فعندما تتفاعل الإلكترونات مع إمكانات دورية في البلورة، تتشكل نطاقات من مستويات الطاقة تتخللها فجوات (Band Gaps). هنا بدأنا نفهم لماذا تختلف المواد في مقاومتها: المعادن لها نطاقات طاقة جزئية مملوءة بالإلكترونات الحرة، بينما أشباه الموصلات تمتلك فجوة طاقة ضيقة بين حزمة التكافؤ وحزمة التوصيل، والعوازل لها فجوات طاقة واسعة، تجعل من الصعب على الإلكترونات الانتقال إلى حزمة التوصيل وإعطاء التيار.

في المعادن، تكون المقاومة نتيجة أساسية للتشتت الإلكتروني. تتشتت الإلكترونات عند درجات حرارة مرتفعة بفعل تصادمها مع اهتزازات الشبكة (الفونونات) التي تزداد كثافة و amplitudes مع ازدياد درجة الحرارة. كذلك تلعب الشوائب والعيوب دوراً هاماً: كلما زاد نقاء المادة البلورية، انخفض معدل التصادم الإلكتروني بالشوائب، وبالتالي تنخفض المقاومة. من هنا جاءت فكرة المواد فائقة النقاوة التي توفر إلكترونات شديدة الحركة. كما أن إضافة بعض العناصر الدخيلة (Dopants) تتحكم بخصائص النقل في أشباه الموصلات، حيث يمكن زيادة أو تقليل عدد الإلكترونات أو الثقوب وبالتالي تعديل المقاومة بدقة متناهية. هذا هو الأساس الذي بُنيت عليه صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات، حيث يتم حقن السيليكون النقي بذرات فسفور أو بورون للتحكم في كثافة حاملات الشحنة وتحقيق خصائص إلكترونية تناسب الدارات الدقيقة.

من جانب آخر، يشكل فهم المقاومة عند المقاييس النانوية تحدياً أكبر. عندما نصل إلى أبعاد قليلة النانومترات، يصبح عدد الذرات في عرض الناقل الكهربائي قليلاً جداً، ما يجبرنا على أخذ الطبيعة الكمومية للإلكترونات بعين الاعتبار بجدية. في هذه المقاييس، قد لا تعود المادة تتصرف كما تفعل في الأحجام الكبيرة، إذ تتحول الدارات إلى هياكل نانوية، وتصبح الإلكترونات محكومة بقواعد الكم، حيث يتحدد سلوكها بآبار كمومية وحواجز محتملة. في هذه الحالة، يمكن أن يظهر ما يسمى بالتوصيل الباليستي، حيث تنتقل الإلكترونات عبر الناقل دون تصادمات داخلية تقريباً، مما يقلل من المقاومة إلى قيم شديدة الانخفاض. لكن بمجرد وجود عيب نانوي بسيط، قد يؤدي إلى تشتت كبير للإلكترونات.

تعد دراسة المقاومة في الأبعاد النانوية مهمة ليس فقط لفهم الفيزياء الأساسية، بل أيضاً لتحسين أداء الأجهزة الإلكترونية، مثل الترانزستورات النانوية والشرائح عالية الكثافة. فمع استمرار الاتجاه نحو تصغير المكونات، تصبح مقاومة الروابط الداخلية للأسلاك النانوية عاملاً حرجاً في تحديد سرعة المعالجة والقدرة المستهلكة. يسعى المهندسون والباحثون إلى تقليل هذه المقاومة بطرق عدة، منها تطوير مواد جديدة ذات موصلية عالية، مثل الجرافين وأنابيب الكربون النانوية والمواد ثنائية الأبعاد (كالموصّلات الطوبولوجية)، أو استخدام هياكل ثلاثية الأبعاد تسهل تدفق الإلكترونات.

الجرافين، على سبيل المثال، هو صفيحة ثنائية الأبعاد من ذرات الكربون مرتبة في نمط سداسي، يتميز بخصائص إلكترونية فريدة. فيه تتحرك الإلكترونات بسرعات عالية جداً وكأنها جسيمات عديمة الكتلة، ما يؤدي إلى موصلية كهربائية متميزة ومقاومة منخفضة. يمكن تعديل خصائص الجرافين عبر التحكم في عدد الطبقات وتطبيق حقول كهربائية أو مغناطيسية خارجية. هذا التلاعب في الخصائص يتيح إمكانات واسعة لتصميم دارات نانوية سريعة ومنخفضة الطاقة. ومع ذلك، ما زالت هناك تحديات تقنية في إنتاج الجرافين بكميات كبيرة وبجودة عالية، والمحافظة على هذه الخصائص في التطبيقات العملية.

ومن الاتجاهات المتقدمة في هذا المجال، دراسة التأثيرات الطوبولوجية على المقاومة. تظهر مواد تسمى “عازلات طوبولوجية” (Topological Insulators) تتمتع بخصائص فريدة، حيث يكون قلب المادة عازلاً، بينما تتشكل على السطح حالات إلكترونية خاصة تسمح بتدفق التيار دون تبديد كبير للطاقة. هذه الحالات محمية طوبولوجياً، بمعنى أنها لا تتأثر بالعيوب أو الشوائب الصغيرة. إن التحكم بهذه المواد قد يفتح الباب لتطبيقات ثورية في مجال الإلكترونيات الكمومية والحوسبة الكمية.

عند النظر إلى ظواهر مثل التأثيرات المغناطيسية، نجد أن تطبيق حقل مغناطيسي على مادة موصلة قد يغير مقاومتها بشكل كبير. هذا يقودنا إلى مفاهيم مثل المقاومة المغناطيسية (Magnetoresistance)، وهي ظاهرة تتغير فيها المقاومة بتأثير الحقل المغناطيسي. هناك مواد تظهر مقاومة مغناطيسية عملاقة (Giant Magnetoresistance – GMR)، وقد تم توظيف هذه الظاهرة في تطوير رؤوس القراءة في الأقراص الصلبة، مما رفع من كثافة التخزين بشكل هائل في العقود الأخيرة. هذه الظواهر تشير إلى أن المقاومة ليست خاصية محصورة في التيار والجهد فقط، بل يمكن التلاعب بها بوسائل عديدة، كالحقول المغناطيسية، مما يفتح آفاقاً جديدة للتطبيقات.

التطبيقات العملية للمقاومة لا تقتصر على مجال الإلكترونيات أو نقل الطاقة. ففي مجال القياسات والمعايرة، تعد المقاومة عنصراً أساسياً لتحديد المقاييس العالمية. فالعالم يملك مراجع قياسية للمقاومة، أشهرها المقاومة القياسية المستندة إلى تأثير هول الكمومي (Quantum Hall Effect)، حيث يت quantize توصيل الشحنة عند تعرضها لحقل مغناطيسي قوي وفي درجات حرارة شديدة الانخفاض. هذه الظاهرة تكوّن حجر أساس في تعريف المعايير الدولية للمقاومة، حيث يمكن الحصول على قيم مقاومة محددة بدقة متناهية ترتبط بثوابت فيزيائية أساسية. هكذا، تصبح المقاومة وسيلة لربط القياسات الكهربائية بالثوابت الأساسية للطبيعة، مما يعطيها بعداً فلسفياً وعلمياً راسخاً.

ومن الأدوات التجريبية التي تمكّننا من فهم المقاومة بشكل أدق، تقنيات القياس الطيفي للتحليل الإلكتروني، مثل مطياف الإلكترون، وتقنيات حيود الأشعة السينية والنيوترونات التي تساعد في تحديد البنية البلورية. إضافة إلى ذلك، يستخدم الباحثون مطيافات الاهتزاز (رمان) وتقنيات الفحص بالمجهر الإلكتروني الماسح والنافذ، التي تسمح برؤية العيوب البلورية والتركيب المجهري. هذه التحليلات ضرورية لفهم العلاقة بين البنية الدقيقة (Microstructure) للمادة والمقاومة، حيث يمكن لعيب بلوري صغير أو شوائب معدودة أن تؤثر في مسار الإلكترونات وتغير المقاومة بشكل محسوس.

أيضاً، قد تتغير المقاومة بشكل ملحوظ عند تعرض المادة لضغوط عالية جداً. فعند الضغط، تتغير الأبعاد البلورية والمسافات بين الذرات، مما يغير من تفاعلات الإلكترونات مع الشبكة. في بعض الحالات، يمكن تحويل مادة من موصلة إلى عازلة أو العكس عند ضغط معين، أو تحويل أشباه الموصلات إلى فلزات عبر تضييق فجوة الطاقة. هذه التحولات الطورية المرتبطة بالضغط تلقي الضوء على إمكانية التحكم في خصائص المادة (بما فيها المقاومة) عبر تغيير الظروف الخارجية، ما يفتح آفاقاً للهندسة المادية بطرق جديدة.

وبالعودة إلى التطبيقات العملية، فإن المقاومة تلعب دوراً حاسماً في دوائر الاستشعار. الحساسات المبنية على مبدأ تغيير المقاومة عند تغير درجة الحرارة (الترمستورات)، أو عند تغير تركيز غاز ما في الجو (أجهزة استشعار الغاز)، أو عند وجود إجهاد ميكانيكي (مقياس الانفعال أو Strain Gauge)، كل هذه التطبيقات تعتمد على فهمنا العميق لكيفية تغيّر المقاومة وفق عوامل خارجية مختلفة. هذه الحساسات أصبحت جزءاً لا يتجزأ من الصناعة والسيارات والروبوتات والأجهزة الطبية والطيران، حيث تقدم قياسات مستمرة ودقيقة لحالة النظام.

من جانب آخر، يمثّل التحكم في الفقد الحراري في الأنظمة الإلكترونية تحدياً كبيراً، والمقاومة هي اللاعب الرئيسي في هذا السيناريو. عندما يتدفق التيار في عنصر له مقاومة، فإن جزءاً من الطاقة الكهربائية يتحول إلى حرارة وفقاً للقانون P = I²R. لذلك يحرص مصممو الدارات على تقليل المقاومات الداخلية للشرائح والأسلاك، واستخدام مواد ذات موصلية عالية. كما يتم توظيف المقاومة في إنتاج الحرارة عند الحاجة، كما في الأفران الكهربائية أو عناصر التسخين في العديد من الأجهزة المنزلية والصناعية. فهنا تتحول المقاومة إلى أداة للتحكم الحراري، تُستخدم للحصول على مستويات حرارة دقيقة في المعالجات الحرارية للمواد أو تحضير الطعام أو التدفئة المنزلية.

في عالم الطاقة، تكتسب المقاومة أهمية إضافية. فمحطات إنتاج الكهرباء والشبكات الكهربائية التي تنقل الطاقة إلى مسافات بعيدة تواجه تحديات الفقد الناجم عن المقاومة في الخطوط. لهذا تحاول شبكات الطاقة العمل على رفع الجهد لخفض التيار، وبالتالي تقليل الهدر المقاومي. كما تُعدّ الموصلية الفائقة (Superconductivity) وعداً بالقضاء على المقاومة في خطوط النقل، ما سيسمح بنقل الطاقة بكفاءة شبه مثالية، لكنه يتطلب تبريداً إلى درجات حرارة منخفضة جداً باهظ التكلفة. هناك أبحاث نشطة اليوم تهدف إلى تطوير موصلات فائقة تعمل عند درجات حرارة أعلى نسبياً، ما قد يغير جذرياً مشهد نقل وتخزين الطاقة حول العالم.

ولا يمكن تجاهل الأبعاد التعليمية والثقافية لفهم المقاومة. فهي من أول المفاهيم التي يتعلمها طلاب الهندسة الكهربائية والإلكترونيات في الجامعات، وتمثل مفتاحاً لفهم وتحليل الدارات. كما أن العلاقة بين التيار والمقاومة والجهد هي أساسيات الكهرباء التي تُدرّس في مراحل مبكرة من التعليم. اكتساب فهم عميق للمقاومة يُكوّن قاعدة لانطلاق الطالب نحو فهم أعمق للفيزياء الإلكترونية والحالة الصلبة، ويدفعه إلى السؤال عن كيفية عمل الأجهزة من حوله على مستوى الذرات والإلكترونات.

ومن المثير للاهتمام أن دراسة المقاومة لا تقتصر على الإلكترونات وحدها، فهناك أشكال أخرى لحمل الشحنة في بعض المواد، مثل الثقوب في أشباه الموصلات، أي أنها أماكن فارغة يمكن للإلكترونات الانتقال إليها، فتُعدّ بمثابة شحنات موجبة فعالة. كما يمكن للجسيمات شبه الأولية الأخرى أو الكويز-جسيمات (Quasiparticles) الناتجة عن تفاعلات معقدة في المواد الصلبة أن تسهم في ظاهرة التوصيل. هذا يثري الفهم ويجعل المقاومة كخاصية مظهر لتفاعلات معقدة قد لا تكشف عن نفسها ببساطة، بل تحتاج إلى أدوات نظرية وتجريبية متقدمة.

التوجهات المستقبلية في دراسة المقاومة تشمل تصميم مواد بإلكترونات عالية التعبئة ذات تنقلية فائقة، والاستفادة من القوانين الكمومية لتقليل التصادمات. كما يجري البحث في استغلال ظواهر اللف المغزلي للإلكترون (Spintronics) حيث يحمل الإلكترون معلومات في لفّه المغزلي (Spin) وليس في شحنته فقط. قد يقود هذا إلى نوع جديد من الإلكترونيات منخفضة الطاقة وذات المقاومة المنخفضة نظراً للتحكم في التيار الإلكتروني عبر اللف المغزلي. تلك التطورات قد تحدث ثورة جديدة في عالم الدارات والمكونات الإلكترونية، مما يجعل السؤال عن المقاومة أقرب إلى دراسة منظومة متكاملة من الظواهر الفيزيائية وليس مجرد خاصية أحادية.

وفي إطار التقنيات المستقبلية، مثل الحوسبة الكمية، قد يبرز دور المقاومة بشكل غير مباشر. فرغم أن الحوسبة الكمية تعتمد على حالات كمومية للمعلومات (الكيوبتات) بدلاً من التيارات الإلكترونية التقليدية، إلا أن عناصر التوصيل والتحكم والكشف في الحواسيب الكمية قد تتأثر بالمقاومة الداخلية للمكونات. تحاول الأبحاث الجارية تجاوز هذه العقبات باستخدام موصلات فائقة عند درجات حرارة منخفضة جداً للحفاظ على التماسك الكمومي (Coherence) ومنع فقدان المعلومات الكمومية عبر التشتت المقاومي.

كما يستمر التقدم في مجال التوصيل الأيوني في المحاليل والتطبيقات الكهروكيميائية، حيث تلعب المقاومة دوراً في تحديد كفاءة الخلايا الكهروكيميائية والبطاريات. فالمقاومة الداخلية للبطارية، مثلاً، تحدد قدرتها على تقديم تيار عالٍ في زمن قصير، وتؤثر على أدائها وعمرها. تحسين هذه المقاومة عبر اختيار المواد المناسبة للأقطاب والكهارل يحسّن أداء البطاريات ويزيد من كفاءتها. وهكذا، نجد أن المقاومة ترتبط أيضاً بمجال تخزين الطاقة وتحويلها، وهو مجال حساس للغاية في عصر يسعى فيه العالم للابتعاد عن الوقود الأحفوري والبحث عن طاقة نظيفة ومتجددة.

وعلى الرغم من كل ما توصل إليه العلم، ما زالت هناك أسئلة مفتوحة. فبعض المواد المعقدة، مثل المواد متعددة الطبقات أو المواد ذات الحالات الإلكترونية الغريبة (مثل المواد الثقيلة الفرميون والتي تحتوي على إلكترونات ذات كتل فعالة عالية)، تظهر سلوكاً مقاومياً يصعب تفسيره بالوسائل التقليدية. هنا تتلاقى الفيزياء التجريبية والنظرية وتفتح باباً لاستكشاف حالات مادة جديدة، وفهم عمليات النقل الإلكتروني المعقدة. هذه الأسئلة المفتوحة تعني أن مجال دراسة المقاومة ليس ميداناً مغلقاً، بل هو بحر مفتوح بانتظار اكتشافات جديدة.

إن هضم هذا الكم الهائل من التفاصيل والمفاهيم قد يبدو مرهقاً، لكن يجب أن نعي بأن المقاومة هي إحدى أكثر الخصائص بداهة في الكهرباء، وأن ما بدأ من مفاهيم بسيطة تطور عبر الزمن إلى حقل كامل من الدراسة والبحث. هذا التطور التاريخي والعلمي يعكس قدرة البشرية على الحفر عميقاً في فهم الواقع المادي، وتحويل الفهم النظري إلى تطبيقات عملية تنير حياتنا وتحسّن من مستوى معيشتنا. فدراسة المقاومة لم تقف عند مستوى التصاميم الهندسية للدارات البسيطة، بل وصلت إلى أعتاب فيزياء الكم وظواهر الحالة الصلبة المتطورة، وارتبطت بأحدث الابتكارات التكنولوجية من نواقل نانوية وعازلات طوبولوجية وموصلات فائقة.

نخلص من كل هذا إلى أن المقاومة ليست مجرد نسبة بسيطة بين الجهد والتيار، بل هي انعكاس لتاريخ طويل من البحث والتطور العلمي، ومرآة لتفاعلات الإلكترونات مع بنيات معقدة، وجسر بين الفيزياء النظرية والتطبيقات العملية. المقاومة خاصية محورية لا يستغني عنها أي مهندس كهربائي أو باحث في علم المواد، وهي مجال خصب للأفكار الجديدة والاكتشافات التي لم تُصَغ بعد. إنها مثال حي على كيف يمكن لمفهوم مبدئي بسيط، كقانون أوم، أن يتحول إلى نافذة مفتوحة على كَمٍّ هائلٍ من العلم والتقنية، وكيف يستمر هذا المفهوم في التطور مع كل خطوة جديدة نخطوها نحو الأمام في عالم الفيزياء والتكنولوجيا.

من هنا، ينتهي هذا المقال الطويل الذي بدأنا فيه من أسس مفاهيم المقاومة الكهربائية، مروراً بتاريخ تطورها العلمي، ووصولاً إلى أحدث التوجهات المستقبلية في فهم وتحسين هذه الخاصية المادية الأساسية. لقد تأملنا في البنية الذرية والكمومية للمواد، وفي تأثير الحرارة والضغط والحقول المغناطيسية، وفي التعامل مع السلوك المقاومي عبر تعديل المواد والحقن الشوائبي والتقنيات النانوية. كما استعرضنا التطبيقات العملية الهائلة للمقاومة في الصناعة والنقل والطاقة والإلكترونيات والقياسات الدقيقة، وكيف يمكن لفهم أشمل للمقاومة أن يمهد الطريق لمواد وأجهزة متقدمة.

إن كان ثمة درس مستفاد من هذا السرد المطول، فهو أن السعي لفهم خاصية واحدة على ما يبدو بسيطة، يمكن أن يكشف عن مدى عمق وتعقيد الطبيعة الفيزيائية للعالم من حولنا. إن المقاومة الكهربائية شاهد حي على رحلة العلم من البساطة نحو التعقيد، ومن المعادلات التجريبية البسيطة إلى نماذج رياضية وفيزيائية بالغة الدقة، ومن التطبيقات العادية إلى تقنيات المستقبل. إن هذا الانغماس في التفاصيل والتشعبات المرتبطة بالمقاومة يذكرنا دائماً بأن المعرفة العلمية ليست ساكنة، بل هي نهر متدفق، كلما غصنا أعمق، اكتشفنا المزيد من الأسرار، وفتحنا آفاقاً أوسع للإبداع والابتكار.

ما هو تصنيف المقاومات الكهربائية:

1. التصنيف حسب مادة الصنع: المقاومات الفلزية والتي تصنع من الفلزات, والمقاومات الكربونية التي تصنع من مادة الكربون.
2. تصنيف المقاومات إذا كانت ثابتة القيمة أو متغيرة القيمة مثل المقاومات ذات الألوان أو متغيرة القيمة مثل المقاومات المتغيرة التي تتغير باستخدام مفتاح أو حسب مؤثر خارجي مثل الضوء.
3. تصنيف المقاومات المشتركة والتي هي عبارة عن مقاومة بها عدة مقاومات كهربائية.
4. المقاومة الضوئية: تتغير قيمة المقاومة الكهربائية تبعا لاختلاف شدة الضوء الساقط على جسم المقاومة.
5. المقاومة متغيرة خطية أو مقاومة متغيرة دورانية: تتغير قيمة المقاومة الكهربائية حسب ضبط المستخدم مثل التحكم في مستوى الصوت والصورة.
6. مقاومة شبكية: عبارة عن عدة مقاومات متصلة مع بعضها البعض في جسم واحد.
7. مقاومة ذات جهد عالي: تستخدم في دوائر الجهد العالي,
8. المقاومات السطحية اللاصقة SMD: هي مقاومات صغيرة الحجم تستخدم كثيرا في أجهزة الحاسوب والهواتف المحمولة.

كيف يتم قراءة قيم المقاومات الكهربائية ؟

تعرفنا على المقاومة الكهربائية وأهميتها وأشكالها المختلفة دعونا الآن نتعلم كيف نجد قيم المقاومات الكهربائية المكونة من 4 أو 5 ألوان وما دلالة هذه الألوان. كما قلنا سابقا ستجد أن بعض المقاومات قيمتها مكتوبة عليها مباشرة والبعض الآخر يتم تمثيل قيمة المقاومة باستخدام نظام الألوان الرباعي أو الخماسي أو السداسي على شكل حلقات دائرية أو أحيانا مربعة الشكل, الآن سوف نقوم بدراسة قراءة ألوان المقاومات الكهربائية: