انواع مقاومت الکتریکی

انواع مقاومت الکتریکی را می توان در انواع وسایل برقی یافت. تمام وسایل الکتریکی و لوازم خانگی که در اطراف خود می بینیم دارای مدارات الکتریکی هستند. این مدارهای الکتریکی می توانند ساده یا خیلی پیشرفته و پیچیده باشند.

این مدارهای الکتریکی دارای اجزاء مختلفی می باشند که هر جزء وظیفه خاصی بر عهده دارد و اگر هر یک از این اجزای ریز یا درشت دچار مشکل شوند، سیستم کارایی خود را از دست می دهد. یکی از این اجزاء مقاومت می باشد. مقاومت ها انواع مختلفی دارند. انواع مقاومت با توجه به جنس و ساختار خود وظایف مختلفی را در مدار ایفا می کنند.

در این مقاله با انواع مقاومت، ویژگی هرکدام و کاربرد آنها در مدار آشنا می شویم.

فرصت شغلی عالی: دوره آموزش تعمیرات برد الکترونیکی با تخفیف ویژه

تعمیرات برد الکترونیکی

مقاومت چیست

مقاومت یک قطعه الکترونیکی است که وظیفه آن کاهش جریان یا ولتاژ می باشد. انواع مقاومت ها با توجه به جنس و اندازه و مقدار مقاومت از نظر عددی باهم متفاوت هستند. واحد سنجش عددی میزان مقاومت اهم است. هرچه مقاومت از نظر عددی بیشتر باشد افت جریان و ولتاژ در عبور از این مقاومت بیشتر خواهد بود.

آمسیر زندگی خود را عوض کنید: دوره های آموزش فنی و حرفه ای در آموزشگاه فنی سازان با مدرک معتبر

وسایل برق دارای یک توان مشخص هستند. در صورتی که باری بیش از میزان توان قابل تحمل به این وسایل وارد شود مدارات الکتریکی آنها می سوزد. یکی از اجزای مدار که با افزایش بیش از حد توان میسوزد مقاومت است. مقاومت در واقع یک محافظ برای مدار است که از عبور جریان و ولتاژ بیش از حد از مدار جلوگیری می کند. مقاومت ها ولتاژ معینی را تحمل می کنند و در ولتاژهای بالاتر از آن سیاه میشوند و میسوزند. مقاومت ها می توانند بصورت سری یا موازی به هم بسته شوند , مقدار مقاومت دلخواه را در مدار ایجاد کنند.

مقاومت ها جزو قطعات غیر فعال یا پسیو (Passive) مدار محسوب می شوند. این قطعات انرژی تولید نمی کنند و فقط مصرف کننده انرژی هستند و تقویت کننده سیگنال نیستند. هنگام عبور جریان از مقاومت الکتریکی، انرژی به گرما تبدیل می شود و جریان و ولتاژ افت پیدا کرده و مقاومت داغ می شود. دلیل ایجاد جریان الکتریکی اختلاف پتانسیل بین دو نقطه مدار است. اختلاف پتانسیل بین دو سر مقاومت تعیین کننده انرژی تلف شده در مدار است.

قانون اهم

انواع مقاومت ها عمدتا قطعات الکترونیکی خطی هستند. یعنی هنگام عبور جریان الکتریکی از آنها، افت ولتاژ ایجاد می شود. افت ولتاژ ایجاد شده نتیجه قانون اهم است. طبق این قانون نسبت افت ولتاژ در دو سر مقاومت به جریان عبوری از آنها در صورت ثابت بودن دما تغییر نمیکند.

R=V/I

در این رابطه V ولتاژ و I جریان است. اگر مقدار عددی مقاومت به اهم تغییر کند مقدار افت ولتاژ ایجاد شده در دو سر مقاومت نیز تغییر می کند.

مقاله های مرتبط: آموزش ست کردن ریموت کرکره برقی

 انواع مقاومت های الکترونیکی

انواع-مقاومت

مقاومت ها از نظر کاربرد سه نوع مختلف دارند. مقاومت ثابت، مقاومت متغیر و مقاومت وابسته.

مقاومت ثابت (Fixed resistors)

مقاومت های ثابت آن دسته از مقاومت ها هستند که مقدار آنها همواره ثابت است و برابر مقدار نامی درج شده روی آنها می باشد. عوامل محیطی و تغییر ولتاژ تاثیری در مقدار این مقاومت ندارد. البته انواعی از مقاومت در دسته مقاومت های ثابت وجود دارند که در واقع ثابت نیستند ولی به این دلیل که تغییر مقاومت در آنها بسیار محدود است آنها را جزو گروه مقاومت های ثابت دسته بندی می کنند.

مقاومت متغیر (Variable resistor)

در انواع مقاومت های متغیر، میزان مقاومت با توجه به نیاز مدار و برای کنترل جریان و یا ولتاژ تغییر می کند. یعنی مقدار مقاومت این قطعات الکترونیکی در مدار ثابت نیست.

مقاومت های ثابت دارای یک مقدار ثابت هستند. مثلا می گوییم مقدار عددی این مقاومت 200 اهم است. مقدار عددی مقاومت با توجه به نیاز مدار می تواند از کمتر از یک اهم تا چند میلیون اهم باشد. مقاومت های متغیر می توانند به صورت پیوسته بی نهایت مقدار مختلف را به مدار اعمال کنند. نماد مقاومت در مدارات الکتریکی یک خط زیگ زاگ و یا یک مستطیل است و برای مقاومت های متغیر همین نماید به همراه یک پیکان رو به پایین بالای آن استفاده می شود.

مقاومت وابسته (Dependent Resistors)

مقاومت های وابسته در واقع خود نوعی مقاومت متغیر هستند، اما مانند مقاومت های معمولی دارای دو پایه هستند و مقاومت آنها با حرکت پایه سوم تغییر نمی کند بلکه مقاومت آنها را تغییرات محیطی مانند دما، نور و ولتاژ و … تغییر می دهد.

مقاومت های مختلفی در هر کدام از این گروه های مقاومت های ثابت، متغیر و وابسته قرار می گیرند که در ادامه مقاله به آنها اشاره می کنیم.

انواع مقاومت های ثابت و کاربرد آنها

مقاومت ترکیب کربنی

مقاومت های ترکیبی پرکاربردترین و ارزان ترین انواع مقاومت هستند. این مقاومت ها در مدارات الکتریکی به وفور یافت می شوند. جنس این مقاومت ها گرافیت و گرد کربن است. در ترکیب این مقاومت ها پودر غیر سرامیک یا همان خاک رس هم استفاده شده است که یک ماده غیر رسانا است.

گرد کربن در این ترکیب به عنوان رسانا و سرامیک به عنوان عایق عمل می کند. نسبت گرد کربن به سرامیک تعیین کننده مقاومت از لحاظ عددی است. در واقع با افزایش مقدار کربن مقاومت کمتر می شود. دو سر مقاومت به دو پایه متصل می شود که بتوان آن را روی برد لحیم کرد. در مرحله آخر پوششی که عایق است روی مقاومت قرار می گیرد و کدهای رنگی روی آن قرار می گیرد.

مقاومت های کربنی اندوکتانس پایینی دارند و برای کاربردهای فرکانس بالا و توان های پایین استفاده می شوند. مقاومت های ترکیب کربنی نویز بالا و پایداری پایینی در دماهای بالا دارند. به همین دلیل از این مقاومت ها در مدارهایی که حساسیت بالایی دارند استفاده نمی شود.

مقاومت فیلمی

مقاومت فلزی خود انواع مختلفی دارد. انواع مقاومت های فیلمی شامل مقاومت های فیلم فلزی و فیلم اکسید فلزی و فیلم کربنی هستند. برای ساخت این مقاومت ها یک فلز مثل نیکل یا قلع را به صورت خالص روی یک لایه سرامیک عایق لایه نشانی می کنند.مقدار عددی مقاومت های فیلمی با ضخامت لایه فلزی رابطه مستقیم دارد. یعنی با افزایش ضخامت لایه فلزی مقدار مقاومت افزایش می یابد.

بعد از لایه نشانی فلز روی سطح سرامیکی با استفاده از یک لیزر حساس، شیار هایی به شکل مارپیچ روی فیلم ایجاد می شود تا مقدار مقاومت عددی افزایش یابد. این کار همچنین باعث می شود مقدار تلورانس مقاومت کاهش یابد.

مقاومت آرایه ای

یکی از اهداف پیش روی صنعت هرچه کوچک تر کردن ابعاد مدارات الکتریکی است. مشکل انجام این کار بیش از حد داغ شدن مدار و کاهش عمر آن است. مقاومت های آرایه ای شامل چند مقاومت مختلف هستند که داخل یک پکیج به صورت یک آرایه یا شبکه قرار گرفته است. برای کاهش فضای اشغال شده توسط این مقاومت ها یکی از پایه ها مشترک در نظر گرفته می شود و پایه دیگر مقاومت ها متفاوت و دارای مقادیر مشخص است. معمولا از این مقاومت ها هنگامی استفاده می شود که تعدادی مقاومت با مقدار یکسان کنار هم نیاز است. یک کاربرد رایج این مقاومت ها در نمایشگرهای سون سگمنت است که در واقع نمایشگر اعداد دیجیتال هستند.

مقاومت SMD

مقاومت SMD یک مقاومت با بدنه سرامیکی بسیار ریز است که دارای لبه های نقره ای در هر سمت آن است. مشخصه مهم این مقاومت ها ابعاد کوچک آنهاست که آنها را برای بردهای الکترونیکی PCB بسیار مناسب می سازد. مقدار عددی مقاومت روی مقاومت های SMD به طور واضح نوشته می شود. کاربرد مقاومت های SMD مانند مقاومت های سنتی است اما دارای اندوکتانس و پراکندگی پایین تری هستند. مقاومت های SMD می توانند یک فیلم ضخیم باشند که بسیار پرکاربرد هستند یا یک فیلم نازک باشند که پایداری و دقت بالایی دارند یا یک نوار فلزی باشند که می توانند جریان را حس کنند یا یک مقاومت سیم پیچی شده باشند که بر خلاف چیپ های فلت ساختاری پرسی دارند. در ادامه به معرفی بیشتر همین مقاومت های سیم پیچی شده می پردازیم.

مقاومت سیم پیچی شده

مقاومت های سیم پیچی شده (Wire-Wound Resistor) نوع دیگری از مقاومت ها و زیرشاخه مقاومت های SMD هستند که از پیچیدن یک سیم نازک از جنس فلز آلیاژی مثل ترکیب نیکل و کروم به دور عایق سرامیکی ساخته شده است.

در این نوع مقاومت ها، ضخامت سیم پیچی و تعداد دور با توجه به ظرفیت و کارایی مقاومت طراحی و ساخته می شوند. مقدار مقاومت عددی این مقاومت ها می تواند از 0.01 اهم تا 100 کیلو اهم نیز باشد. تلورانس این مقاومت ها بسیار پایین است و به همین دلیل برای اندازه گیری مدار و استفاده در مدارات حساس خیلی مناسب هستند. این مقاومت ها جریان های الکتریکی بسیار بالاتری را در مقایسه با سایر مقاومت ها تحمل می کنند.

همچنین از این مقاومت ها می توان در هیت سینک استفاده کرد. این مقاومت ها برای استفاده در هیت سینک روی یک صفحه فلزی قرار می گیرند و با پراکنده کردن گرمای تولید شده توانایی حمل جریان را افزایش می دهند.

انواع مقاومت متغییر

انواع-مقاومت-متغیر

رئوستا و پتانسیومتر ها از گروه مقاومت های متغیر هستند  که در این بخش به طور دقیق تر با آنها آشنا می شویم.

پتانسیومتر (Potentiometer)

پتانسیومتر یک مقاومت با سه پایه می باشد که دارای یک عنصر دوار داخل یک محفظه است. به انتهای این دو المان یک پایه متصل است که مقاومت این پایه ها همواره ثابت و برابر مقدار عددی مقاومت پتانسیومتر به اهم است. پایه سوم بین این دو پایه قرار می گیرد که می تواند به یک نقطه اتصال متحرک وصل شود. این نقطه اتصال متحرک بین دوپایه ثابت حرکت می کند و مقدار مقاومت اهمی قطعه از فاصله این پایه متحرک با دو پایه کناری تعیین می شود.

کاربرد رایج پتانسیومترها در تقسیم ولتاژ است. برای مثال در وسایل صوتی تصویری از پتانسیومترها برای بالا و پایین کردن حجم صدا استفاده می شود. قسمت دوار پتانسیومترها معمولا 300 درجه قابلیت چرخش دارد اما نوع جدید آنها با نام مولتی ترن (Multi turn) می تواند حتی تا 10 دور نیز بچرخد.

رئوستا (Rheostat)

رئوستا در واقع همان پتانسیومتر است و فقط یک تفاوت با آن دارد. در پتانسیومتر دو قطب انتهایی ثابت است ولی در رئوستا یکی از قطب ها ثابت و دیگری آزاد و متغیر می ماند. در واقع رئوستا شامل یک عنصر مقاومتی، یک پایه متحرک و یک پایه ثابت می باشد. با استفاده از رئوستا می توان جریان الکتریکی را در مدار تنظیم کرد.

مقاومت وابسته 

مقاومت-وابسته

همانطور که قبل تر اشاره شد مقاومت های وابسته، به تغییرات محیطی وابسته اند و با تغییر پارامترهای محیطی مانند دما و نور تغییر می کنند. در ادامه انواع این مقاومت های وابسته را مورد بررسی قرار می دهیم.

مقاومت وابسته به حرارت (Temperature Dependent Resistor) یا ترمیستور (Thermistor)

مقدار عددی مقاومت در مقاومت های وابسته به حرارت به دما وابسته است و با تغییر دما تغییر می کند. انواع مقاومت های وابسته به حرارت PTC و NTC می باشند.

PTC

لغت PTC که مخفف عبارت Positive Temperature Coefficient  می باشد به معنی ضریب دمایی مثبت است که مقاومت آن با دما رابطه مستقیم دارد. استاندارد مقاومت عددی این قطعه الکترونیکی در دمای 25 درجه تغیین می شود و دمایی را که پس از آن مقاومت عددی به دوبرابر مقاومت خود در دمای 25 درجه می رسد را دمای سوئیچ می نامند.

NTC 

مقاوت NTC  دارای ضریب دمایی منفی است و با دما رابطه معکوس دارد. یعنی دقیقا برعکس مقاومت های NTC عمل می کند.

 مقاومت وابسته به نور (Light Dependent Resistor )/ LDR

مقاومت های وابسته به نور که با نام فتورزیستور نیز شناخته می شوند با تغییر شدت نور تغییر می کنند. به این صورت که با افزایش شدت نور تابیده شده، مقاومت آنها کاهش پیدا می کند و برعکس. نکته جالب در مورد این مقاومت ها این است که در شدت نورهای خیلی پایین مقاومت آنها به شدت افزایش می یابد و حتی به حد مگا اهم نیز خواهد رسید. از این مقاومت در ساخت فتوسل  یا نورسنج در مدارات استفاده می شود.

مقاومت وابسته به ولتاژ ( Voltage Dependent Resistor ( / VDR

مقاومت های وابسته به ولتاژ یا وریستورها به عنوان محافظ مدار در برابر تغییرات ولتاژ استفاده می شوند. این مقاومت ها برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند زیرا به پلاریته ولتاژ وابسته نیستند. مقدار مقاومت عددی این قطعات الکترونیکی با افزایش ولتاژ کاهش می یابد.

مقاومت های وابسته به میدان مغناطیسی (Magnetic Dependent Resistor) / MDR

مقاومت های وابسته به میدان مغناطیسی به دلیل استفاده از نیمه هادی هایی با ضریب حرارتی منفی در ساختار آنها با اعمال میدان مغناطیسی به گونه ای عمل می کنند که با دما رابطه معکوس داشته باشند. یعنی در این مقاومت ها در حالی که میدان مغناطیسی موجود باشد، با افزایش دما مقاومت کاهش پیدا می کند.

جمع بندی انواع مقاومت

در این مقاله با انواع مقاومت آشنا شدید. دیدیم که مقاومت ها می توانند ثابت، متغیر یا وابسته باشند. اینکه از کدامیک از این مقاومت ها در مدار استفاده می شود بستگی به نوع مدار و کاربردی است که از آن انتظار داریم. طراحی این مدارها و یا تعمیر آنها توسط یک تکنسین متخصص انجام می شود. این تکنسین ها به صورت عملی و حرفه ای، دوره ها و آموزش های مربوط به طراحی و تعمیر این بردها را گذرانده اند.

پیشنهاد ویژه ما شرکت در دوره های آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی و آموزش طراحی بردهای الکترونیکی می باشد. این دوره ها تحت نظر اساتید با تجربه بازار کار و به صورت کاملا عملی برگزار می شود و کارآموزان بعد از این دوره ها قادر خواهند بود به طور مستقل وارد بازار کار شوند.

از مزیت های خاص و ویژه این دوره ها می توان به اعطای مدرک پایان دوره معتبر از سازمان فنی حرفه ای و پشتیبانی نامحدود پس از دوره و ضمانت یادگیری اشاره کرد.

guest
0 دیدگاه
بازخورد درون متنی
مشاهده همه نظرات