طرق الوقاية من المخاطر الكهربائية

1. الوقاية من الكهرباء الساكنة الاستاتيكية

تعد الكهرباء الساكنة من المخاطر الكهربائية التي يمكن أن تؤثر على الأفراد والمعدات. لذلك، من الضروري اتباع طرق وقائية فعالة لضمان سلامة المنشآت. إليك بعض طرق الوقاية من المخاطر الكهربائية المرتبطة بالكهرباء الساكنة:

أ. وقاية المباني

تختلف المباني من حيث الارتفاع والأهمية والاستخدام، لذا يجب الاهتمام بحماية المباني المهمة والمرتفعة، خاصة تلك المعرضة للعواصف الرعدية. لتحقيق ذلك، يجب اتباع الخطوات التالية:

• تثبيت موصلات معدنية: يُفضل استخدام موصلات من النحاس الأحمر أو الألمنيوم أو الحديد المجلفن. تُركب هذه الموصلات فوق سطح المباني.
• التوصيل بالأرض: يتم توصيل هذه الموصلات بالأرض لتفريغ الشحنات الكهربائية إليها بسهولة.

ب. المنشآت المعدنية

تتضمن المنشآت المعدنية تلك المصنوعة من الحديد أو الصلب، مثل الأبراج أو الكباري المرتفعة. ولضمان سلامتها، ينبغي:

• إنشاء شبكة حماية كاملة: لا يكفي توصيلها بالأرض فقط، بل يتطلب الأمر بناء شبكة حماية متكاملة لتفريغ الشحنات الكهربائية بشكل فعال.

ج. المنشآت التي يزيد ارتفاعها عن 30 مترًا

بالنسبة للمنشآت المرتفعة، مثل المآذن والأبراج المستخدمة في البث الإذاعي والإرسال اللاسلكي، يُفضل:

• تغطية معدنية: تكسو هذه المنشآت بغطاء معدني، أو على الأقل يجب إحاطتها بحزام من المعدن.
• التوصيل بقضبان التأريض: يجب توصيل هذا الحزام أو الغطاء بخطين موصلين إلى قضبان التأريض لضمان تفريغ الشحنات الكهربائية.

د. الرافعات العالمية الارتفاع (الأوناش)

تستخدم الرافعات العالمية، مثل تلك المستخدمة في الموانئ وإنشاء المباني، ولضمان سلامتها:

• توصيل جيد بالأرض: يجب التأكد من أن الرافعات موصولة بشكل جيد بالأرض.
• احتياطات لتفريغ التيار: إذا كان هناك خطر من مرور تيار كهربائي كبير قد يتلف كراسي الرافعة، يجب اتخاذ احتياطات لتفريغ التيار إلى الأرض بعيدًا عن تلك الكراسي.
• حماية الوصلات المعدنية: عند توصيل معدنين مختلفين، يجب العناية بالوصلات ومنع الرطوبة من الوصول إليها، وذلك عن طريق كسائها بطبقة سميكة من الطلاء البلاستيكي أو حفظها بأي طريقة مناسبة.

الخلاصة

تعتبر الوقاية من المخاطر الكهربائية ضرورة ملحة للحفاظ على سلامة الأفراد والممتلكات. من خلال اتباع هذه الخطوات الوقائية، يمكن تقليل المخاطر المرتبطة بالكهرباء الساكنة وحماية المنشآت من التأثيرات الضارة.

شرح مبسط لجميع انواع المقاومات

شرح مبسط لجميع انواع المقاومات

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
بسم الله الرحمن الرحيم

المقاومات

من أهم وأكثر القطع الإليكترونية شيوعا واستخداما وتستخدم للتحكم في فرق الجهد الفولت وشدة التيار الأمبير و تقاس المقاومة بوحدة الأوم Ω Ohm وترمز بالرمز R تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيره وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.1 Ω 1 Ohm1 K Ω 1000 Ohms = 1 K Ohm1 M Ω 1000000 Ohms = 1 M Ohmوتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي:1- المقاومة الثابتة 2- المقاومة المتغيرة
أولا : المقاومة الثابتة Resistor) R) :تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيرة وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.
مقاومة مغطاة بألمنيومAluminum Housed
مقاومة(وصلة) صفرية Jumper (Zero Ohm)

مقاومة كربونية Carbon Comp
مقاومة ذات أوم منخفض Low Ohm

مقاومة سيراميكيةCeramic Encased
مقاومة شبكيةNetwork

مقاومة فلميةFilm r
مقاومة فلمية ذات جهد عاليPower Film

مقاومة غطائيةFoil
مقاومة خاصةSpecialty

مقاومة مصهريةFusible
مقاومة سطحيةSurface Mount

مقاومة ذات جهد عاليHigh Voltage
مقاومة حساسة للحرارةTemp. Sensitive

مقاومة ذات أوم عالي High Ohm
مقاومة سلكيةWirewound

ثانيا: المقاومة المتغيرة (Potentiometer or Variable Resistor VR) :مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ (0-10KΩ) ويمكن تثبيتها على قيمة معينة. ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضه فإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والعكس عند رفع الصوت. هناك عدة أنواع من المقاومات المتغيرة نذكر منها:

المقاومة المتغيرة الدورانية
المقاومة المتغيرة الخطية
المقاومة المتغيرة الدائرية المستخدمة في الألواح الاليكترونية
قراءة قيمة المقاومة
ميزت المقاومة بأطواق ملونة لمعرفة قيمتها ولإخراج قيمة المقاومة أنظر إلى الطوق الذهبي أو الفضي "وهو الطوق الذي يحدد نسبة التفاوت أو الخطأ في المقاومة" و اجعل الطوق الذهبي أو الفضي على يمينك وأبدا القراءة من اليسار إلى اليمين"هناك بعض المقاومات ليس لها طوق ذهبي أو فضي فبدأ القراءة من الطوق الأقرب لأي طرف من السلك"
مثلا مقاومة لونها بني اسود برتقالي أبدأ من اليسار إلى اليمين أنظر للطوق الأول حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون بني ويساوي 1 أنظر للطوق الثاني حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون بني ويساوي صفر أنظر للطوق الثالث والأخير حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون برتقالي ويساوي 3 غير الطوق الأخير العدد إلى أرقام مثلا 3 يساوي 3 أصفار فتصبح قيمة المقاومة 10000ohms وعند تقريبها تصبح 10K ohm مثال أخر بني اسود اصفر مثال أخر برتقالي بنفسجي احمر مثال بني أسود ذهبي مثال أخر بني اسود الطوق الأول والثاني الرقم ضرب الطوق الثالثاسود 0 X1بنى 1 X10احمر 2 X100برتقالي 3 X1000اصفر 4 X10000اخضر 5 X100000ازرق 6 X100000بنفسجي 7 X10000000رمادي 8 X100000000ابيض 9 نسبة التفاوتذهبي=%5 فضي=%10بدون لون=%20
ملاحظة: المصانع لا تضع قيمة المقاومة كالقيمة الفعلية بالضبط لكن هناك نسبة خطأ أو تفاوت في الخطأ Tolerance . لذلك وضعت المصانع الطوق الأخير "الذهبي أو الفضي" لمعرفة دقة المقاومة وهي ببساطة تقاس على حسب لون الطوق فاللون الذهبي يعني أنه هناك نسبة خطأ قدره 5% والفضي 10% و20% للمقاومة من غير طوق أخير وفي المشاريع الصغيرة لا يراعي الدقة في قيمة المقاومة.مثال: احسب قيمة المقاومة بني اسود برتقالي ذهبي مع نسبة خطأها؟ المقاومة تكون نسبة خطأها 5% وقيمتها مابين: 950 ohm إلى 1050 ohm. و إذا المقاومة كانت ذات طوق فضي تكون نسبة خطأها 10% وقيمتها مابين: 900 ohm إلى 1100 ohm. و إذا المقاومة كانت ب دون طوق تكون نسبة خطأها 20% وقيمتها مابين: 800 ohm إلى 1200 ohm.
توصيل المقاومة على التوالي والتوازي
دائرة التوالي:توصل المقاومات على التوالي أي أن المقاومة تلي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر باتجاه واحد. دائرة التوازي: توصل المقاومات على التوازي أي أن المقاومة توازي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر في اتجاهين أو أكثر بقدر عدد الممرات في الدائرة.توصيل المقاومة على التوالي والتوازي
دائرة التوالي: توصل المقاومات على التوالي أي أن المقاومة تلي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر باتجاه واحد. المقاومة: تكون قيمة المقاومة كليه هي مجموع قيم المقاومات Rt=rR1+R2+R3التيار: قيمة التيار في أ ي نقطة كلها متساوية
وعن طريق قانون أوم نستطيع الحصول علي قيمة التيار المار في الدائرة التالية: الجهد: تفقد دائرة التوالي من جهدها على حسب قيمة المقاومات وتكون قيمتها الكلية هي مجموع قيم الجهد المفقودة وتختلف قيمتها على حسب قيمة المقاومات فمثلا بطارية 10 فولت تغذي دائرة التوالي بها ثلاث مقاومات قيمة كل مقاومة 5W ومن القاعدة السابقة Rt=rR1+R2+R3=5+5+5=15 Ohms ونعلم أن قيمة الأمبير هو 1A إذا: V1=1Ax15Ohms=15V V1=1Ax15Ohms=15V n
دائرة التوازي: توصل المقاومات على التوازي أي أن المقاومة توازي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر في اتجاهين أو أكثر بقدر عدد الممرات في الدائرة.التيار: ينقسم التيار الكهربائي على حسب الممرات الموجودة بقيمة التيار .المقاومة: تكون قيمة المقاومة كليه هي 1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3 عن طريق قانون أوم نستطيع الحصول علي قيمة التيار المار في الدائرة الجهد: يكون فرق الجهد ثابت في كل الإطراف

انواع المقاومات الكهربائية

انواع المقاومات الكهربائية

مقاومة مغطاة بألمنيوم Aluminum Housed
مقاومة(وصلة) صفرية Jumper (Zero Ohm)

مقاومة كربونية Carbon Comp
مقاومة ذات أوم منخفض Low Ohm

مقاومة سيراميكية Ceramic Encased
مقاومة شبكية Network

مقاومة فلمية Film
مقاومة فلمية ذات جهد عالي Power Film

مقاومة غطائية Foil
مقاومة خاصة Specialty

مقاومة مصهرية Fusible
مقاومة سطحية Surface Mount

مقاومة ذات جهد عالي High Voltage
مقاومة حساسة للحرارة Temp. Sensitive

مقاومة ذات أوم عالي High Ohm
مقاومة سلكية Wirewound

المقاومة الكهربائية Electrical Resistance
هي خاصية فيزيائية تعني اعتراض ( إعاقة ) المادة لمرور الشحنات الكهربائية عبرها. وتحدث المقاومة عندما تصطدم الإلكترونات المتحركة في المادة بالذرات وتطلق طاقة في شكل حرارة (تغير الطاقة الكهربائية إلى حرارة ). وتعتبر الموصلات الجيدة، مثل النحاس، ضعيفة المقاومة، مقارنة بأشباه الموصلات مثل السليكونأما العوازل، مثل الزجاج والخشب، فذات مقاومة عالية جدًايصعب معها مرور الشحنات الكهربائية عبرها. بينما لا تشكل الموصلات الفائقة أي مقاومة لمرور الشحنات عبرها

تعريف المقاومة الكهربائية
هي خاصية ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربائي فيه مما ينتج عنها ارتفاع في درجة حرارته
لمشاهدة فلاشات التي تحاكي المقاومة حملها من المرفق
وتقاس المقاومة الكهربائية بالأوم ويرمز لة بالحرف Ω ويقرأ اوميغا OMEGA ، ويرمز لها كما في الصورة التالية :

أهمية المقاومة الكهربائية
رغم أن المقاومة الكهربائية تسبب هدرا لجزء من الطاقة إلا أنها تكون ضرورية لحماية بعض أجزاء الدوائر الكهربائيةولذلك فهي تصنع لتوضع في بعض أجزاء الدوائر الكهربائية حماية لها ، وتكمن أهميتها في أنها تتحكم في شدة التيار المار وتتحكم أيضا في فرق الجهد بين طرفيها


للتوضيح
ويمكن تشبيه المقاومة الكهربائية في عملها عمل محبس الماء حيث لا تسمح إلا بمرور كمية معينة من الكهرباء وبعض المقاومات تتلف ( تنصهر ) إذا مر بها تيار أكبر من مقدار معين , أما بعض المقاومات فتتميز بأنها تقطع التيار الكهربائي تلقائيا عند تجاوزه مقدار معين ومن الأمثلة على النوع الأول تلك المستخدمة في السيارات والتي تسمى ( فيوز )

أما النوع الثاني فمن الأمثلة عليه قاطع الكهرباء الذي بداخل عداد الكهرباء الخاص بالمنزل , حيث يلاحظ تسجيل رقم مثل 200A ( 200أمبير ) أي أنه لا يسمح بمرور أكثر من 200 أمبير ( أي 200كولوم/ث ) وفي حالة حدوث ذلك بسبب التماس ببن بعض الأسلاك في الدائرة أو غيره ( هو ما يسمى بالدائرة القصيرة أي عديمة المقاومة )فإن القاطع يقطع التيار عن الدائرة الكهربائية لحمايتها .
أنواع المقاومات الكهربائية
وتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي
1- المقاومة الثابتة 2- المقاومة المتغيرة 3- المقاومة الضوئية 4- المقاومة الحرارية


أولا : المقاومة الثابته Resistor :
تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائيفهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيرهوأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة
ثانيا: المقاومة المتغيرة Potentiometer or Variable Resistor VR
مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ 0-10KΩويمكن تثبيتها على قيمة معينة
ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضهفإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والعكس عند رفع الصوت.
العوامل المؤثرة في مقاومة أي موصل
1- نوع المادة المصنوع منها الموصل2- طول الموصل3- مساحة مقطع الموصل4- درجة حرارة الموصل


فالسلك النحاسي الرقيق على سبيل المثال
أكثر مقاومة من السلك السميك والسلك الطويل أكثر مقاومة من السلك القصيرو تتفاوت مقاومة المادة أيضًا حسب درجة الحرارة وبما أن مقاومة الموصل ( م ) تتناسب طرديا مع طوله ( ل ) وعكسيا مع مساحة مقطعه ( س )
لمشاهدة فلاشات التي تحاكي العوامل المؤثرة على المقاومة حملها من المرفق
م = ثابت × ل / س
وثابت التناسب هنا يعتمد على نوع مادة الموصل ويسمى المقاومة النوعية ( من )
م = من × ل / س
ومن هذه العلاقة يمكن تعريف المقاومة النوعية ( من ) بأنها
مقاومة موصل منتظم المقطع طوله وحدة الأطول ومساحة مقطعه وحدة المساحات " وتتأثر المقاومة النوعية ومن ثم المقاومة الكلية لناقل ما بدرجة الحرارة بشكل طردي حيث دلت التجارب العملية أن المقاومة النوعية تتغير مع درجة الحرارة حسب العلاقة
من د = من. ( أ + ثا × د )
حيث ( من د ) هي المقاومة النوعية للموصل عند درجة ( د ) المئوية (من. ) المقاومة النوعية للموصل عند درجة صفر المئوية ( ثا ) المعامل الحراري للمقاومة النوعية للعنصر وهو ثابت للعنصر الواحد ويختلف من عنصر لآخر ( د ) درجة الحرارة المئوية
تحديد قيمة المقاومة

قانون اوم

قانون اوم

Ohm's Law

قانون آوم هو قانون يوضح العلاقة بين ثلاثة متغيرات تتحكم في شدة التيار الكهربائي المار في موصل كهربائي والمتغيرات الثلاثة هم1- شدة التيار الكهربائي2- فرق الجهد الكهربائي3- المقاومة الكهربائيةوحدات قياس هذه المتغيرات هيالأمبير : وحدة قياس شدة التيار الكهربائيالفولت : وحدة قياس فرق الجهد الكهربائيالآوم : وحدة قياس المقاومة الكهربائية
الكهرباء ببساطة هي سيل من وحدات سالبة تتحرك في موصل وهذه الوحدات السالبة تسمى إلكترونات ولهذا نجد أن جميع المواد التي توصل الكهرباء هي مواد يوجد بها وحدات سالبة حرة - إلكترونات سالبة حرة - ومن هذه المواد الحديد والنحاس- الفلزات - هذه الفلزات تتميز بوجود إلكترونات حرة منتشرة فيها وعند وضع الموصل - المادة الفلزية- بين فرق جهد كهربائي- كالبطارية مثلا- تبدأ الإلكترونات بالتحرك من الطرف الأكبر جهدا إلى الطرف الأقل جهدا موصلة بذلك للتيار الكهربائي.
إذا التيار الكهربائي ما هو إلا سيل من الألكترونات الحرة التي تتحرك وتنتقل من خلال موصل للتيار الكهربائي ” موصل مثل العناصر الفلزية ” التي تتميز كما قلنا بوجود إلكترونات حرة وكمية الإلكترونات المنتقلة تحدد شدة التيار اللكهربائي , بينما فرق الجهد هو الفرق بين طرفين الموصل , وهو المسؤول عن تحرك الإلكترونات , أما المقاومة الكهربائية هي المقاومة التي تعيق التيار عن المرور في الموصل والتي قد تتمثل على سبيل المثال بمصباح كهربائي أو جهاز كهربائي يقاوم ويستهلك التيار الكهربائي المار في الموصل .. وقد يكون الموصل نفسه يعمل على إعاقة التيار الكهربائي ولكن بشكل بسيط جدا , بشكل يسمح بمرور التيار الكهربائي ولكن بعض المواد لها مقاومة عالية جدا - بمعنى انها قد تكون غير موصلة للتيار الكهربائي - مثل البلاستيك فهو يقاوم التيار الكهربائي إلى درجة أنه يمنع مروره تماما
أما العلاقة الرياضية التي توضح العلاقة بين الثلاث متغيرات تدعى بقاون آوم وهي رياضيا تعبر عن :أن شدة التيار الكهربائي يساوي فرق الجهد الكهربائي مقسوما على المقاومة الكهربائية
ومن هذه العلاقة نعرف أن فرق الجهد الكهربائي يتناسب تناسب طردي مع شدة التيار الكهربائي بمعنى أن زيادة فرق الجهد الكهربائي يزيد من شدة التيار المار في الموصل او الدائرة الكهربائية ، ومن هذه العلاقة أيضا نعرف أن المقاومة الكهربائية تتناسب تناسب عكسي مع شدة التيار الكهربائي ، بمعنى أن زيادة المقاومة الكهربائية في موصل تعمل على تقليل شدة التيار الكهربائي.