مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی از مهمترین و اصلی ترین اجزای هر مدار الکتریکی است که برای کاهش جریان مدار به مقدار مشخص و یا افت میزان ولتاژ به مقدر معینی به کار می رود.
مقاومت های الکتریکی به دو دسته اصلی زیر تقسیم می شوند: مقاومت الکتریکی ثابت، مقاومت الکتریکی متغیر

دانستن این نکته خالی از لطف نیست که مقاومتهای الکتریکی ثابت نیز دارای انواعی هستند که مقدار آن ها به تعداد محدودی امکان تغییر دارد :
مقاومتهای الکتریکی زبانه ار : در این نوع مقاومت های الکتریکی ، مقاومت دارای بیش از دو سر میباشد که با توجه به اینکه از اتصال کدام آن ها استفاده شود مقدار ثابت متفاوتی خواهیم داشت که معمولا حق انتخاب بین دو تا چهار مقاومت را به طراح می دهند.

مقاومتهای الکتریکی قابل تنطیم : این نوع مقاومت ها با مقاومت های متغیر متفاوت هستند در این نوع مقاومت های الکتریکی شما به هر تعداد بار دلخواه نمی توانید مقدار مقاومت را تغییر دهید بلکه متناسب با طراحی مدارتان آن را روی مقدار دلخواه تنظیم کرده و بعد از آن، روی مقدار مشخص شده در مدار مانند یک مقاومت ثابت قرار خواهد گرفت.

مقاومت الکتریکی ثابت

مقاومت الکتریکی ثابت دارای انواع مختلفی است که به شرح زیر می باشد:

مقاومت فیلم کربنی (Carbon Film Resistor) :

مقاومت الکتریکی کربنی - مقاومتهای الکتریکی کربنی

رایج ترین و ارزانترین مقاومت ها ، مقاومت های کربنی هستند که معمولا اکثر افراد مقاومت الکتریکی را با این نوع می شناسند. مقاومت کربنی معمولا با توان های ۱/۸ وات ، ۱/۴ وات و ۱/۲ وات و تلورانس 5% و حداکثر مقدار 100 مگااهم در مدارات الکتریکی استفاده می گردند. این نوع مقاومت ها به علت داشتن ضریب حرارتی بالا و توليد اغتشاش زیاد و ثبات کم در مدارات با حساسیت و دقت بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

مقاومت الکتریکی فیلم فلزی (Metal Film Resistor) :

مقاومت الکتریکی فیلم فلزی - مقاومتهای الکتریکی فیلم فلزی

این نوع مقاومت الکتریکی بسیار به مقاومت های کربنی شباهت دارد و عمده تفاوت آن با مقاومت کربنی در میزان دقت آن است ، این نوع مقاومت ها با تلرانس های %0.5 ، 1% ، 2% دقت بیشتری نسبت به مقاومت های کربنی دارند و به علت نویز کم و کمی تاثیر دما بر آن ها می توانند برای مدت زمان طولانی تری با دقت قابل قبولی کار کنند.

مقاومت الکتریکی سیمی (Wire Wound Resistor) :

از پیچاندن سیم های مقاومت دار طویل به دور یک هسته ، مقاومت سیمی ساخته می شود . معمولا یک روپوش سرامیکی یا پلاستیکی بر روي سیم هاي پیچیده شده بر روي هسته می کشند تا سیم ها آسیب نبینند . ساختمان داخلی مقاومت های سیمی در شکل های زیر نمایش داده شده است .

مقاومت الکتریکی سیمی - مقاومتهای الکتریکی سیمی

مقاومت های الکتریکی سيمی دارای دو دسته قدرتی و دقیق هستند:

  • دسته قدرتی (Power Wire wound Resistors) با رنج توانی 2-300 وات می تواند محدوده جریانی بسیار زیادی را از خود عبور دهد.
  • دسته دقیق (Precision Resistors) که دارای توان های زیر 2 وات (رنج 0.25-2 وات) و در نتیجه دارای تلرانس پایین تری هستند و نمی توانند میزان جریان بالایی را عبور دهند.

این نوع مقاومت های الکتریکی به دلیل ماهیت سیم پیچی که دارند نباید در مدارات فرکانس بالا استفاده شوند چرا که ممکن است دارای خاصیت سلفی شده و عملکرد مدار را مختل کنند. (البته در بعضی از انواع این نوع مقاومت ها با تغییر مدل پیچش سیم این اشکال هم رفع شده است- روش پیچیدن به صورت دولایی یا بای فیلار (bifilar))

مقاومت های سیمی قدرتی معمولا با یک محفظه سرامیکی پوشیده می شوند که در این حالت به آن ها مقاومت های آجری نیز گفته می شود (Cement Resistors) .
گاها از مقاومت های سیمی در طراحی مدارات الکترونیکی به عنوان یک مقاومت فیوزی استفاده می شود (Fusible Resistor) چرا که در حالت عادی مانند یک مقاومت عمل می کند و درصورتیکه جریان بیش از حد مجازی به آن وارد شود مانند یک فیوز عمل کرده و قطع می شود (بدون آنکه شعله ور شود)

مقاومتهای الکتریکی لایه ای :

مقاومتهای الکتریکی لایه ای ترکیبی از مقاومت های سیمی و کربنی است، که گزینه ی مقدار دقیق تر همراه با هزینه مناسب تر را پیش روی طراح قرار می دهد.

مقاومت آرایه ای یا شبکه ای :

مقاومت الکتریکی آرایه ای - مقاومتهای الکتریکی

امروزه کاهش هرچه بیشتر فضای طراحی مدارات از اولویت های هر طراحی است ، این نوع مقاومتهای الکتریکی شامل چند مقاومت در یک پکیج است دقیقا به منظور کاهش فضا. که معمولا یک پایه مشترک بوده و هر پایه دیگر دارای مقدار مقاومت مشخصی است در بعضی از انواع آن نیز هر دو پایه تشکیل یک مقاومت متفاوت را می دهد.

مقاومت الکتریکی متغیر

مقاومت الکتریکی متغیر نیز دارای انواع مختلفی به شرح زیر می باشد:

پتانسیومتر (Potentiometer) :

مقاومت الکتریکی متغیر

پتانسیومتر یک مقاومت الکتریکی سه پایه است که با یک اهرم متحرک جهت تنظیم ولتاژ دلخواه در مدار استفاده می شود. اگر تنها دو پایه از آن استفاده شود می توان از آن به عنوان یک مقاومت متغیر یا رئوستا هم استفاده کرد. پتانسيومترها بـراي تـوان ۲ وات كربنـي و بـراي تـوان هـاي بـالاتر سيمي است.

مقاومت الکتریکی وابسته:

مقاومت های وابسته هم نوعی مقاومت متغیر هستند با این تفاوت که همانند مقاومت های الکتریکی معمولی دارای ۲ پایه بوده اما مقاومت آنها با توجه به یکی از پارامتر های محیطی مانند دما ، رطوبت ، نور ، مغناطیس ، ولتاژ و … تغییر می کند که انواع آن به شرح زیر می باشد :

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

مقاومت الکتریکی - مقاومتهای الکتریکی - مقاومت های الکتریکی

مقدار مقاومت های وابسته به حرارت یا ترمیستور، با تغییرات دما تغییر می کند. این نوع مقاومت ها خود دارای دو نوع PTC و NTC هستند.

PTC :

به معنی ضریب دمای مثبت ( Positive Temperature Coefficient ) می باشد که مقاومت الکتریکی این قطعه با افزایش دما ، افزایش می یابد. مقدار مقاومت های الکتریکی PTC را در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد مشخص کرده و علاوه بر آن ، دمایی را که در آن مقاومت PTC دو برابر می شود ، قید می کنند . به این دما ، دمای سوئیچ می گویند .

NTC:

بر خلاف PTC دارای ضریب دمای منفی ( Negative Temperature Coefficient ) می باشد که مقاومت آن با افزایش دما ، کاهش می یابد.

مقاومت های الکتریکی وابسته به نور ( Light Dependent Resistor ) یا LDR :

مقاومت الکتریکی - مقاومتهای الکتریکی - مقاومت های الکتریکی

مقاومت های وابسته به نور و یا فتورزیستور، با شدت نور تغییر مقدار می دهند یعنی هرچه نور بیشتری به آن تابیده شود مقدار مقاومت کمتری خواهند داشت (مقاومتی در حدود ده اهم) و هر چه نور کمتری به آن برسد به مقدار مقاومت الکتریکی بیشتری حتی تا صدبرابر خواهد رسید (مقاومتی در حدود مگااهم) ، برای اینکه نور بتواند بر این نوع مقاومت الکتریکی اثر بگذارد سطح آن را با شیشه و یا پلاستیک شفاف می پوشانند.
معمولا از این مقاومتهای الکتریکی در ساخت فوتوسل ها و یا به عنوان تشخیص دهنده نور (نور سنج) در برخی مدارهای الکترونیکی استفاده می شود.

مقاومتهای الکتریکی وابسته به ولتاژ ( Voltage Dependent Resistor ) یا VDR :

مقاومت الکتریکی - مقاومتهای الکتریکی - مقاومت های الکتریکی

مقاومت های الکتریکی وابسته به ولتاژ یا وریستور ( Varistor ) معمولا برای براي ثابت نگه داشتن ولتاژ و محافظت مدار در مقابل ولتاژ استفاده ميشوند البته وریستورها به پلاریته ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این موجب می شود برای استفاده در مدارات AC مناسب باشند . مقاومت وابسته به ولتاژ با افزايش ولتـاژ اعمـالي كـاهش مـي يابد.

مقاومت های الکتریکی وابسته به میدان مغناطیسی (Dependent Resistor Magnetic ) یا MDR :

مقدار این نوع از مقاومت های الکتریکی همراه با اعمال میدان مغناطیسی به شیوه ای تغییر می کند که اگر دما افزایش یابد ، مقاومت الکتریکی آن ها کاهش می یابد چراکه در ساخت این نوع از مقاومت ها از نیمه هادی هایی با ضریب حرارتی منفی استفاده شده است.

دیدگاهتان را بنویسید