مقاومت



شاید شما نیز از دیدن این اشیاء ریز و رنگی ، داخل رادیو و وسایل دیگر
شگفت‌زده شده باشید و بخواهید بدانید از چه جنسی هستند و به چه دردی
می‌خورند؟

مقاومت ، یکی از المان‌های الکتریکی است که برای این طراحی شده است که در مدار یک مقاومت الکتریکی
( electrical resistance ) بوجود آورد . مقاومتها به گونه‌ای ساخته
می‌شوند که بتوانند جریان عبوری از مدار را در حد مورد  نیاز محدود کنند.
دو نوع مقاومت وجود دارد:مقاومت های ثابت و متغیر .

(مقاومت):

[ol]

مقاومت های ثابت :

[/ol]الف- کربنی

ب- لایه ای :

° لایه ی کربنی                        
° لایه ی فلزی
° لایه ی اکسید فلز  

ج- سیمی


[ol]

مقاومت های متغیر:

[/ol]الف- قابل تنظیم :

° پتانسیومتر
° رئوستا


ب- وابسته «تابع):

°تابع حرارت :

[ol]

PTC       

NTC

[/ol]°   تابع نور LDR
°   تابع ولتاژVDR
°   تابع میدان مغناطیسی  MDR

[ol]

تشخیص مقدار اهم مقاومت ها:

[/ol]الف- کد های رنگی
ب- رمزهای عددی
ج- نوشتن مقدار مقاومت

مقاومت الکتریکی
یک مقاومت ایده‌ال عنصری است با یک مقاومت الکتریکی که صرفنظر از ولتاژ اعمالی به دو سرش یا جریان الکتریکی
عبوری از آن ، ثابت می‌ماند. اما بدلیل اینکه مقاومتهای جهان واقعی
نمی‌توانند این شرایط ایده‌ال را برآورده سازند، آنها را بگونه‌ای طراحی
می‌کنند که در برابر تغییرات دما و دیگر عوامل محیطی ، نوسانات کمی در مقاومت الکتریکی شان ایجاد شود. مقاومتها ممکن است که ثابت یا متغییر باشند. مقاومتهای متغیر پتانسیومتر یا رئوستا  نیز خوانده می‌شوند و این اجازه را می‌دهند که مقاومت وسیله توسط تنظیم یک میله یا لغزش یک ابزار کنترلی ، تغییر کند.

تشخیص مقدار مقاومت با استفاده از نوارهای رنگی
مقاومتهای توان کم دارای ابعاد کوچک هستند، به همین دلیل مقدار مقاومت و تولرانس را بوسیله  نوارهای رنگی مشخص می‌کنند که خود این روش به دو شکل صورت می‌گیرد:

1-روش چهار نواری
2-روش پنج نواری
روش اول برای مقاومتهای با تولرانس 2% به بالا استفاده می‌شود و
روش دوم برای مقاومتهای دقیق و خیلی دقیق تولرانس کمتر از  2%) استفاده
می‌شود. در اینجا به روش اول که معمولتر است می‌پردازیم. به جدول زیر توجه
نمائید. هر کدام از این رنگها معرف یک عدد هستند:

0=سیاه

1=قهوه‌ای

2=قرمز

3=نارنجی

4=زرد

5=سبز

6=آبی

7=بنفش

8=خاکستری

9=سفید

دو رنگ دیگر هم روی مقاومتها به چشم می‌خورد: طلایی و نقره‌ای ، که روی
یک مقاومت یا فقط طلایی وجود دارد یا نقره‌ای. اگر یک سر مقاومت به رنگ
طلایی یا نقره‌ای بود ، ما از طرف دیگر مقاومت ، شروع به خواندن رنگها
می‌کنیم. و عدد متناظر با رنگ اول را یادداشت می‌کنیم. سپس عدد متناظر با
رنگ دوم را کنار عدد اول می‌نویسیم. سپس به رنگ سوم دقت می‌کنیم. عدد معادل
آنرا یافته و به تعداد آن عدد ، صفر می‌گذاریم جلوی دو عدد قبلی( در واقع
رنگ سوم معرف ضریب است ). عدد بدست آمده ، مقدار مقاومت برحسب اهم است. که
آنرا می‌توان به کیلواهم نیز تبدیل کرد.

ساخت هر مقاومت با خطا
همراه است. یعنی ممکن است 5% یا 10% یا 20%خطا داشته باشیم . اگر یک طرف
مقاومت به رنگ طلایی بود ، نشان دهنده مقاومتی با خطا یا تولرانس 5 % است و
اگر نقره‌ای بود نمایانگر مقاومتی با خطای 10% است.اما اگر مقاومتی فاقد
نوار چهارم بود، بی رنگ محسوب شده و تولرانس آن را 20 %در نظر می‌گیریم.

به مثال زیر توجه نمایید:



از سمت چپ شروع به خواندن می‌کنیم. رنگ زرد معادل عدد 4 ، رنگ بنفش
معادل عدد 7 ، رنگ قرمز معادل عدد 2 ، و رنگ طلایی معادل تولرانس ٪5
می‌باشد. پس مقدار مقاومت بدون در نظر گرفتن تولرانس ، مساوی 4700 اهم ، یا
4.7 کیلو اهم است و برای محاسبه خطا عدد4700 را ضربدر 5 و تقسیم بر 100
می‌کنیم، که بدست می‌آید: 235

4935 = 235 + 4700

4465 = 235 - 4700

مقدار واقعی مقاومت چیزی بین 4465 اهم تا 4935 اهم می‌باشد.

مقاومت های متغیر


مقاومت های متغیر به مقاومت هایی اطلاق می شود که مقدارشان ثابت نبوده و
قابل تغییر می باشد. در مدارهای الکترونیکی از مقاومت متغیر به عنوان کنترل
حجم صدا ( ولوم) یا سایر کنترل‌ها استفاده می‌شود. مقاومت متغیر دارای سه
پایه است که به مدار متصل می‌شود. هنگامی که به عنوان تنظیم کنند ه جریان
در مدار به کار می‌رود فقط از پایه وسط و یکی از پایه‌های طرفین استفاده
می‌شود. با تغییر محور مقاومت متغیر ، مقدار مقاومت تغییر می‌کند. مقاومت
های متغیر به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:

1-قابل تنظیم : الف- پتانسیومتر ب- رئوستا



2-وابسته «تابع):

الف- تابع حرارت TDR :

1 - PTC

2- NTC

ب- تابع نور LDR

ج- تابع ولتاژVDR

د- تابع میدان مغناطیسی MDR

مقاومت های ثابت



مقاومت های ثابت به آن دسته از مقاومت ها گفته می شود که مقدارشان همواره ثابت است.علامت فنی مقاومت در نقشه مدارها به صورت
است و آنرا با حرف R نشان می‌دهند. اما خود مقاومت به شکل استوانه کوچکی
است که روی آن 4 نوار رنگی دیده می‌شود. و به طور معمول از جنس کربن هستند .
به دو سر آن نیز پایه فلزی متصل است، برای قرار دادن مقاومت در مدار ،
پایه‌های آن را توسط دم‌باریک خم می‌کنند و داخل سوراخهای بردبورد یا فیبر
فرو می‌برند.

مقدار اهم مقاومت ها به سه روش مشخص می شوند که عبارتند از:

1- نوارهای رنگی   2- رمزهای عددی  3- نوشتن مقدار مقاومت

     استاندارد های 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 روشها و استانداردهای خاص پیروی کنند . معمولترین آنها "
استاندارد اروپایی " است که با حرف E مشخص می شود . این استاندارد خود شامل
سری های مختلفی است :E6 , E12 , E24

سری E6 دارای 6 قسمت و تلرانس مقاومت های آن 20 در صد است .

سری E12 دارای 12 قسمت وتلرانس مقاومت های آن 10 درصد است .

سری E24 دارای 24 قسمت وتلرانس مقاومت های آن 5 درصد است.


0/1 , 5/1 , 2/2 , 3/3 , 7/4 , 8/6  :E6سری

0/1 , 2/1 , 5/1 , 8/1 , 2/2 , 7/2 , 3/3 , 9/3 , 7/4 , 6/5 , 8/6 , 2/8 : E12سری

0/1 , 1/1 , 2/1 , 3/1 , 5/1 , 6/1 , 8/1 , 2 , 2/2 , 4/2 , 7/2 , 0/3 ,
3/3 , 6/3 , 9/3 , 3/4 , 7/4 , 1/5 , 6/5 , 2/6 , 8/6 , 5/7 , 2/8 , 1/9 :
E24سری

هر یک از سه سری شامل اعدادی هستند که به آنها " اعداد پایه " می گویند
و با ضرب یا تقسیم اعداد هر سری در مضارب 10 می توان مقادیر مختلفی از این
سری ها را بدست آورد .

• مثلا در سری E6 با ضرب عدد 10 در اعداد پایه می توان به مقاومتهایی که در این سری ساخته می شوند پی برد :

Ω10  ،  Ω15  ،  Ω 22  ،  Ω33  ،  Ω47،  Ω68

• و با ضرب عدد 100 در اعداد پایه :

Ω100 ، Ω150 ، Ω220 ،  Ω330 ،  Ω470 ، Ω680
از سری های E6 و  E12 و  E24برای استاندارد نمودن ظرفیت خازنها و ضریب
خود القایی سلف ها نیز استفاده می شود . البته سری های دیگری نیز همچون E48
و E96 و E192  وجود دارند .

مقاومت های متغیر وابسته

به آن دسته از مقاومت های متغیر ، " وابسته " گفته می شود که به وسیله
عواملی از قبیل نور ، حرارت ، ولتاژ و ... مقدار مقاومتشان تغییر کند . این
مقاومت ها انواع مختلفی دارد که عبارت اند از :

الف- مقاومتهای تابع حرارت THERMISTOR (Tehrmally sensitive resistor):

مقدار اهم این مقاومت ها تابع 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 مدارهابه صورت حس کننده(Sensor) های حرارتی در
مسیر دستگاه های الکتریکی نظیر موتورهای الکتریکی ، کوره ها ، سیستم های
تهویه و تبرید استفاده می شود . به طور کلی ترمیستورها در مداراتی که دما
را اندازه گیری یا کنترل می کنند به کار می روند و در دو نوع ساخته می شوند
. 1- ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت (PTC): که با افزایش دما مقدار مقاومت
آن افزایش می یابد . و 2- ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (NTC) : که با
افزایش دما مقدار مقاومتش کاهش می یابد .

ب- مقاومت های تابع نور LDR(Light Dependent Resistor): مقدار مقاومت
تابع نور تابع تغییرات شدت نور  تابیده شده به سطح آن است. مقاومت تابع نور
در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد (در حد مگا اهم ) و در روشنایی
دارای مقاومت کم ( در حد کیلو یا اهم ) است . مقاومت های LDR را " فتو
رزیستور " هم می نامند . برای اینکه نور روی عنصر مقاومتی فتورزیستور اثر
گذارد معمولا سطح ظاهری آن را با شیشه یا پلاستیک شفاف می پوشانند . از این
مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده ی نور (نور سنج )
استفاده می شود . از جمله کاربردهای این مقاومت استفاده ی آن در دوربین های
عکاسی و کلیدهای نوری و چشم های الکترونیکی است .

ج- مقاومت های تابع ولتاژ VDR ( Voltage Dependent Resistor ) : مقاومت
های تابع ولتاژ ، مقاومت هایی هستند که متناسب با تغییر ولتاژ ، مقاومت
آنها تغییر می کند تا همواره ولتاژ یکسانی در مدار وجود داشته باشد .
مقاومت VDR را تحت عنوان " واریستور " نیز می شناسند . مقدار اهم این
مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی معکوس دارد . یعنی با افزایش ولتاژ مقدار اهم
آنها کاهش می یابد . واریستورها به پلاریته ی ولتاژ اعمال شده وابسته
نیستند که این خود مزیتی برای این نوع مقاومت ها محسوب می شود ، زیرا برای
استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند. از جمله کاربرهای این مقاومت ها
عبارتند از :     1- تثبیت کنندهای ولتاژ     2- حفاظت مدارها در مقابل
اضافه ولتاژها در لحظات قطع و وصل کلید .

د-مقاومت های تابع میدان مغناطیسیMDR(Magnetic Dependen Resistor):

مقاومت های تابع میدان به مقاومت هایی گفته می شود که به سبب اثر میدان
مغناطیسی بر آنها 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 .

مقاومت های سیمی    

مقاومت سیمی از پیچیدن طول معینی سیم مقاومت دار از جنس آلیاژهای مختلف
نیکل بر روی استوانه ای عایق از جنس سرامیک ساخته می شود . این مقاومت
عموما برای توان های بالا (2تا250 وات ) ساخته می شود . این ویژگی خاص ، آن
هارا از سایر مقاومت ها متمایز می سازد .

مقاومت های سیمی توان 2 وات به بالا عموما در یک محفظه مانند سیمان
بامقطع مربع – مستطیل شکل ساخته می شوند و به "مقاومت های آجری" معروفند.
مقاومت های آجری در مدارهای صوتی و تصویری به منظور کاهش دهنده ی ولتاژ
استفاده می شوند ، اما امروزه با بکارگیری نیمه هادی ها و پایین آمدن ولتاژ
کار مدارها ، از این مقاومت ها کمتر استفاده می گردد. یکی ازویژگی های خوب
مقاومت سیمی این است که به هنگام سوختن شعله ور نشده هم چنین پس از سوختن ،
کاملا قطع می شود . به همین دلیل ، در بسیاری از مدار ها به عنوان مقاومت
فیوزی (Fusible Resistor) استفاده می شودو به آن "مقاومت حفاظتی" (Safety
Resistor) نیز می گویند. زیرا این مقاومت هادر حالت عادی به صورت یک مقاوت
معمولی عمل می کنند و چنانچه جریان عبوری آن از حد معینی بیش تر شود مانند
یک فیوز قطع می شوند . مقاوت سیمی به سبب "سیم پیچ بودن" دارای خاصیت
"اندوکتانس" (خودالقایی) بوده که این نوعی عیب برای آن محسوب می شود .