مقاومت الکتریکی (R):

مقاومت عنصر یا قطعه ی الکتریکی است که سبب محدود شدن جریان تولید شده در مدارات الکتریکی می شود. به عبارت دیگر، مقاومت با عبور جریان مخالفت می کند.

واحد مقاومت اُهم (Ω) است و آن را با حرف R نشان می دهند. مقاومت دارای انواع مختلف با ویژگی های خاص است. علامت اختصاری مقاومت به صورت زیر می باشد:

مقدار اهمی مقاومت: مهم ترین مشخصه یک مقاومت مقدار آن است که برحسب اهم (Ω) ، کیلواهم (KΩ) یا مگااهم (MΩ) بیان می شود. مقادیر کیلو و مگا را با این ضرایب می توان به اهم تبدیل کرد:

توان مجاز: ماکزیمم توانی که مقاومت به طور دائم می تواند تحمل کند را توان مجاز گویند. این توان اغلب به صورت حرارت در اطراف مقاومت هدر می رود. ماکزیمم قدرت مجاز، به حرارت محیط، ولتاژ و جریان مقاومت بستگی دارد. مقادیر استاندارد توان مجاز در مقاومت های لایه ی کربنی بصورت شکل زیر می باشد.

مقدار این توان از رابطه ی به دست می آید. برای بالا بردن ضریب اطمینان بهتر است

پس از محاسبه ی توان از مقاومت با توان مجاز بالا تر استفاده نمود.

تلرانس: مقدار واقعی یک مقاومت در عمل با مقدار که به وسیله سازنده قید می شود اختلاف دارد. این اختلاف تلرانس یا درصد خطا نامیده می شود و آن را برحسب درصد بیان می کنند. این خطا در مداراتی که نیاز به دقت بسیار زیادی دارند مانند ولتمتر و... دارای اهمیت بالای می باشد. میزان درصد تلرانس معرف حدّ پایینی و حدّ بالایی مقدار مقاومت است؛ برای مثال اگر یک مقاومت 100 اهم دارای تلرانس 10% باشد دارای مقداری بین 90 تا 100 اهم است. مقاومت ها را برحسب مقدار تلرانس به چهار دسته تقسیم می نمایند:

انواع مقاومت ها: مقاومت های الکتریکی را به این صورت می توان تقسیم بندی نمود:

1. مقاومت های ثابت: مقاومت های ثابت به آن دسته از مقاومت ها گفته می شود که مقدارشان ثابت است.
2. مقاومت های سیمی: این نوع مقاومت ها از پیچیدن طول معینی سیم مقاومت دار از جنس آلیاژ های مختلف نیکل برروی استوانه ای عایق از جنس سرامیک ساخته می شود. این مقاومت عموماً برای توان های بالا 2 تا 250 وات ساخته می شود.

مقاومت های سیمی توان 2 وات به بالا عموماً در یک محفظه مانند سیمان با مقطع مربع – مستطیل شکل ساخته می شوند و به مقاومت های آجری معروفند. شکل خاص محفظه ی مقاومت های آجری این امکان را فراهم می آورد که برای خنک کردن بتوان آنها را بر روی ورقه ی آلومینیوم که فلزی است خنک کننده (رادیاتور) قرار داد.

نکته: یکی از ویژگی های خوب مقاومت سیمی این است که به هنگام سوختن شعله ور نشده هم چنین پس از سوختن، کاملاً قطع می شود به همین دلیل در بسیاری از مدارها به عنوان مقاومت فیوزی استفاده می شود و به آن مقاومت حفاظتی نیز می گویند. زیرا این مقاومت ها در حالت عادی به صورت یک مقاومت معمولی عمل می کنند و چنان چه جریان عبوری آن از حد معینی بیش تر شود مانند یک فیوز قطع می شوند.

مقاومت های متغیر: مقاومت های متغیر به مقاومت هایی اطلاق می شود که مقدار شان ثابت نبوده و قابل تغییر می باشد.

1. مقاومت های تابع حرارت (ترمیستور): مقدار اهم این مقاومت ها تابع ای از حرارت است. یعنی در اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند. مقاومت های حرارتی را تحت عنوان (ترمیستور) می شناسیم. در این مقاومت ها تغییرات مقدار مقاومت نسبت به تغییرات دما خطی  نیست. از این مقاومت ها در مدارها به صورت حس کننده های حرارتی در مسیر دستگاه های الکتریکی نظیر موتور های الکتریکی ، کوره ها و .... استفاده می شود، نمونه ای از این کاربرد ها در لامپ تصویر تلویزیون و مانیتور ها در بخش حس گر گرم شدن لامپ اشعه الکترون می باشد که با گرم شدن لامپ این مقاومت حرارتی فعال شده و اجازه نمایش تصویر را به صفحه می دهد اگر این سنسور حرارتی خراب شود در هنگام روشن شدن صفحه تصویر دیرتر بالا می آید.
2. ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت (PTC): نوعی ترمیستور است که با افزایش دما مقدار مقاومت آن افزایش می یابد. مقدار اهم مقاومت های PTC را در دمای C°25 بیان می کنند. هم چنین علاوه بر این مقدار دمایی را که مقاومت PTC دو برابر می شود، قید می کنند. به این دما دمای سوئیچ می گویند. منحنی تغییرات مقاومت نسبت به حرارت PTC به همراه تصویر چند نمونه از آن در شکل زیر آورده شده است.

1.  ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (NTC ): نوعی ترمیستور است که با افزایش دما مقدار مقاومت آن  کاهش می یابد. یعنی این نوع مقاومت ها دارای ضریب حرارتی منفی هستند. در انتخاب مقاومت های NTC به ماکزیمم قدرت مجاز مقاومت نیز باید توجه کرد. منحنی تغییرات مقاومت نسبت به تغییرات دما در NTC به صورت غیر خطی و نزولی است.

1.  مقاومت های تابع نور (LDR ):  مقدار مقاومت تابع نور LDR تابع تغییرات شدت نور تابیده شده به سطح آن است. مقاومت تابع نور در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد در حد مگااهم و در روشنایی دارای مقاومت کم در حد کیلو یا اهم است. مقاومت های LDR را فتورزیستور هم می نامند. برای آنکه نور روی عنصر مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد معمولاً سطح ظاهری آن  را با شیشه یا پلاستیک شفاف می پوشانند. علامت اختصاری و نمای ظاهری آن در شکل زیر آورده شده است:

از این مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده ی نور (نورسنج) استفاده می شود. ازجمله کاربردهای این مقاومت استفاده ی آن در دوربین های عکاسی و کلید های نوری فتوسل و چشم الکترونیکی است.

1. مقاومت های تابع ولتاژ (VDR ):  مقاومت های هستند که متناسب با تغییر ولتاژ مقاومت آنها تغییر می کند تا همواره ولتاژ یکسانی در مدار وجود داشته باشد. مقدار اهم این مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی معکوس دارد، یعنی با افزایش ولتاژ مقدار اهم آن ها کاهش می یابد. شکل ظاهری چند واریستور به همراه منحنی مشخصه ی آنها در زیر آورده شده است.

واریستور ها به پلاریته ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این خود مزَیتی برای این نوع مقاومت ها محسوب می شود زیرا برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند.

از جمله کاربردهای  این مقاومت  عبارت اند از:

الف- تثبیت کننده های ولتاژ: در مدار شکل زیر با تغییر ولتاژ ورودی ولتاژ خروجی Vout ثابت می ماند زیرا اگر ولتاژ ورودی افزایش یابد مقاومت VDR کم می شود و جریان عبوری از مدار را زیاد می کند. زیرا شدت جریان باعث افزایش افت ولتاژ دوسر مقاومت R می شود، به این ترتیب ولتاژ اضافی ورودی در دوسر R ظاهر می شود  Vout را ثابت نگه می دارد.

ب- حفاظت مدارها در مقابل اضافه ولتاژ ها در اثر قطع و وصل کلید: در هنگام قطع و وصل کلید، جریان مدار تغییر می کند و ولتاژ القایی زیادی توسط سیم پیچ ایجاد می شود. این ولتاژ مقدار اهم VDR را کم می کند و مدار از طریق VDR بسته می شود و کلید را در مقابل ولتاژ القایی سلف حفاظت می کند.

1.  مقاومت های تابع میدان مغناطیسی (MDR ):  به مقاومت های گفته می شود که به سبب اثر میدان مغناطیسی برآن ها مقدار اهمشان تغییر می کند. در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هایی استفاده شده که دارای ضریب حرارتی منفی هستند؛ به همین دلیل، در صورت افزایش دما مقدار مقاومت آن ها کاهش می یابد.

استانداردهای مقاومت:  
قطعات تولیدی کارخانجات مختلف ممکن است در نقاط مختلف جهان استفاده شود؛ از این رو ضروری است که تمامی آنها به منظور تولید قطعات خود از نظر مقدار و سایر مشخصات از روش ها و استانداردهای خاص پیروی کنند. معمول ترین آن استاندارد اروپایی است که با حروف ( E ) مشخص می شود. این استاندارد خود شامل سری های مختلفی به شرح زیر است:

سری E ₆ - این سری دارای 6 قسمت و تلرانس مقاومت های 20 درصد است.

سری E ₁₂ - این سری دارای 12 قسمت و تلرانس مقاومت های 10 درصد است.

سری E ₂₄ - این سری دارای 24 قسمت و تلرانس مقاومت های 5 درصد است.

هر یک از سه سری شامل اعدادی هستند که به آن ها ( اعداد پایه ) می گویند و با ضرب یا تقسیم اعداد هر سری در مضارب 10 می توان مقادیر مختلفی از این سری ها را به دست آورد. برای مثال، با داشتن عدد پایه 1.5 می توان به مقاومت های که در این سری ها ساخته می شوند.

تشخیص مقدار اهم مقاومت ها:  
مقدار اهم مقاومت ها به سه روش مشخص می شوند که عبارت اند از: 1- نوارهای رنگی، 2- رمزهای عددی و 3- نوشتن مقدار مقاومت.

1. تشخیص مقاومت با استفاده از نوارهای رنگی: مقاومت ها توان کم دارای ابعاد کوچک هستند؛ به همین دلیل مقدار مقاومت و تلرانس را به وسیله ی نوارهای رنگی مشخص می کنند که خود این روش به دو شکل صورت می گیرد: الف- چهار نواری ب- روش پنج نواری.

روش چهار نواری که معمول تر هم است برای تعیین مقاومت های با تلرانس 2% به بالا استفاده می شود. در این روش از دو رنگ اول برای عدد، رنگ سوم برای ضریب و رنگ چهارم برای تلرانس استفاده می شود. چنانچه مقاومت رنگ چهارم نداشته باشد بی رنگ محسوب شده و تلرانس آن را 20% در نظر می گیریم. روش پنج نواری نیز برای مقاومت های دقیق و خیلی دقیق، تلرانس کم تر از 2% استفاده می شود.

باید توجه نمود که رنگ نوار اول هرگز سیاه نیست و در ضمن اگر نوار رنگی معرف ضریب طلایی باشد ضریب 0.1 و اگر نقره ای باشد ضریب 0.01 است.
مثال: باتوجه به جدول کدها ی رنگی مقدار اهم و تلرانس مقاومت را تعیین کنید: 
حلَ :      15x 0.01 = 0.15Ω  ±%5

1.  تشخیص مقدار مقاومت با استفاده از رمز حروف: روش دیگری که برای نشان دادن مقدار مقاومت ها به کار می رود استفاده از حروف خاصی است که به صورت رمز،مقدار و درصد تلرانس مقاومت را بیان می کند.

در این روش حرف اول ضریب و حرف دوم تلرانس بوده، چنان چه مقدار عددی دارای ممیز    باشد از همان حروف به منظور ممَیز استفاده می شود.
مثال: مقدار و تلرانس مقاومتی که بصورت رمز بر روی آن کد 5R6K نوشته شده چه قدر است؟

1.  تشخیص مقدار مقاومت با استفاده از مقدار نوشته شده: در این روش مقدار مقاومت و تلرانس آن مستقیماَ روی مقاومت نوشته می شود.

نمونه ای از این روش در شکل زیر آورده شده معمولاً در مقاومت های Array و مقاومت های Resistor Network و مقاومت های SMD استفاده می شود نحوه سیم بندی داخل این مقاومت ها در شکل های مداری زیر آورده شده است:

مقاومت صفر اهم:  
نوعی دیگر از مقاومت ها وجود دار که معمولاً بعنوان سیم پل (جامپر) استفاده می شوند در مدارات دیجیتال، همچنین می شود از آنها بعنوان فیوز  fuse استفاده نمود.   

تشخیص معیوب بودن مقاومت ها:  
در انواع مختلف مقاومت ها برای تشخیص سالم بودن یا سوختن آنها از مولتی متر دیجیتال یا آنالوگ استفاده می شود، ابتدا کلید سلکتور مولتی متر را برروی وضعیت بررسی اتصال کوتاه یا همان بوق قرار داده دوسیم آن را به دو پایه مقاومت متصل نموده اگر بوق بصورت مکرر به صدا در آمد و مقاومت نشان داده شده کمتر از مقدار کد رنگی روی مقاومت باشد این مقاومت آسیب دیده است، ولی معمولا مقاومت ها در هنگام سوختن اتصال داخلی آنها قطع می شود مانند شکل زیر :

گاهی هم وجود دارد که مقاومت نیم سوز شده و جریان بصورت لحظه ای باعث سوختن آن شده در این موارد نمی شود از روی شکل ظاهری مقاومت تشخیص داد که سالم است یا سوخته در این موارد از روش بالا استفاده می نماییم، همیشه مقاومت بصورت شکل بالا آسیب نمی بیند بلکه رنگ روکش آن تغییر رنگ داده بصورت دودی می شود. ممکن است که مقاومت در هنگام آسیب دیدن از وسط ترکیده و از مدار هم جدا شود معمولاً در مقاومت های SMD این حالت روخ می دهد.

در هنگام جایگزین کردن این نوع مقاومت های سوخته بعلت آسیب دیدن لایه رنگها تشخص مقدار این مقاومت مشکل شده و باید به نقشه مداری دستگاه مورد نظر رجوع کرد، یا در مدارات دیجیتال از مقاومت های متظاهرکه معمولاً تکراری می باشد استفاده نمود. یا بوسیله تشخیص دادن وظیفه آن بخش از مدار مقاومت مورد نظر را جایگزین نمود.

نسخه ی pdf قابل دانلود این صفحه:

لینک دانلود:

http://s3.picofile.com/file/7368052682/Electronic_Resistor_001_.zip.html

رمز فایل: www.Project-esisis.com

راھنمای دانلودگزارش خرابی لینک

منبع:www.Project-esisis.com