در مدارهای گوناگون یک قطعه مقاومت الکتریکی و یا همان Resistor استفاده می‌شود که آن را به اختصار مقاومت نیز می‌نامند. این قطعه کاربردی را می‌توان یکی از اجزای ضروری در مدارهای الکتریکی به شمار آورد.
بدون وجود مقاومت، جریان الکتریکی با شدت زیاد در مدار جاری می‌شود و به وسایل برقی آسیب می‌زند. در صورتی که مقاومت با ممانعت در برابر عبور جریان، آن را محدود می‌کند که همین امر محافظت از وسایل را در برابر جریان الکتریکی بالا در پی دارد. در ادامه به بررسی انواع مقاومت، عملکرد و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
انواع مقاومت الکتریکی
اگرچه انواع مختلفی از مقاومت‌ها وجود دارد، اما اغلب مقاومت‌ها به دو دسته اصلی ثابت و متغیر تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه به طور مفصل به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت. جالب است بدانید برخی دیگر از مقاومت‌ها نیز هستند که در دسته مقاومت‌های ثابت استاندارد یا متغیر گنجانده نمی‌شوند و در برخی کاربردهای تخصصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقاومت وریستور نمونه‌ای از آن‌ها است که اشکال گوناگونی دارد. مقاومت این قطعات الکترونیکی با ولتاژ اعمال شده تغییر می‌کند و در نتیجه گزینه‌ای مناسب برای محافظت در برابر ضربه و نوسانات است.
مقاومت ثابت
مقاومت ثابت پرمصرف‌ترین نوع مقاومت به حساب می‌آید. این نوع مقاومت جهت تنظیم شرایط مناسب در یک مدار مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقدار مقاومت ثابت در مرحله طراحی مدار تعیین شده و به هیچ عنوان نباید برای تنظیم مدار نیازمند تغییر باشد. انواع مقاومت‌های ثابت عبارتند از:
- ترکیب کربن: نوعی مقاومت است که امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد، چرا که مقاومت‌های جدیدتر علاوه بر عملکرد بهتر، قیمت ارزان‌تری نیز دارند. مقاومت‌های ترکیب کربن متشکل از مخلوط گرانول‌های کربن با یک اتصال‌دهنده هستند که در نهایت به یک میله کوچک تبدیل می‌شوند. این نوع مقاومت ضریب دمای منفی زیادی دارد و از استانداردهای امروزی بزرگ‌تر است.
- مقاومت فیلم اکسید فلز: مقاومت فیلم اکسید فلز را می‌توان جزو پرکاربردترین مقاومت‌ها دانست که از یک فیلم اکسید فلزی قرار گرفته بر روی یک میله سرامیکی استفاده می‌کند.
- مقاومت فیلم فلزی: این نوع مقاومت ظاهری شبیه به فیلم اکسید فلز دارد. مقاومت فیلم فلزی همانطور که از نامش هم مشخص است، از یک فیلم فلزی مانند آلیاژ نیکل بهره می‌گیرد.
- مقاومت سیم‌پیچ: معمولاً این نوع مقاومت برای کاربردهای توان بالا مناسب است و از سیم‌پیچی تحت عنوان سیم مقاومتی ساخته می‌شود. نمونه‌های گران قیمت مقاومت سیم‌پیچی بر روی یک قالب سرامیکی قرار می‌گیرند و ممکن است آن‌ها را با مینای شیشه‌ای یا سیلیکونی نیز بپوشانند.
مقاومت متغیر
مقاومت متغیر نوعی مقاومت است که می‌توان مقدار آن را به صورت دستی یا خودکار تغییر داد. مقاومت‌های متغیر برای طیف گسترده‌ای از مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترمیستور یکی از مهم‌ترین نمونه مقاومت متغیر محسوب می‌شود و همان مقاومت حساس به حرارت است که مقاومت خود را با دما تغییر می‌دهد. برخی از آن‌ها مانند ترمیستورهای NTC ضریب دمایی منفی دارند، اما تعدادی دیگر از آن‌ها همچون ترمیستورهای PTC دارای ضریب دمایی مثبت هستند.
عملکرد مقاومت الکتریکی
مقاومت در مدارهای الکتریکی در کنترل جریان نقش دارد. مقاومت با اتصال بر دو سر مدار، شدت جریان الکتریکی را کاهش می‌دهد که این امر به دلیل ایجاد محدودیت در برابر جریان الکتریکی و یا به طور جزئی‌تر حرکت الکترون‌ها اتفاق می‌افتد. در واقع هر چه یک عنصر مقاومت بیشتری داشته باشد، به همان نسبت ممانعت آن در مقابل عبور جریان الکتریکی نیز بیشتر است. الکترون‌های در حال حرکت جریان الکتریکی در هنگام گذر از مقاومت با اتم‌های ماده مقاومت برخورد می‌کنند و این امر باعث تبدیل انرژی آن‌ها به گرما می‌شود.
مقدار مقاومت با واحد اهم قابل اندازه‌گیری است و طبق قانون اهم (V=IR)، مقاومت با ولتاژ اعمال شده رابطه مستقیم اما با شدت جریان رابطه عکس دارد. واضح است که مقاومت بیشتر تعداد برخوردهای بیشتری را رقم می‌زند که در نهایت این امر تولید گرما را افزایش می‌دهد. مقاومت‌های ثابت، مقدار ثابتی از مقاومت دارند اما مقاومت در مقاومت‌های متغیر قابل تغییر است. مقدار مقاومت به عواملی مانند نوع ماده (مقاومت ویژه)، طول، سطح مقطع، دما و فرکانس جریان الکتریکی بستگی دارد. ناگفته نماند که مقاومت‌ها در توان‌های مختلفی ساخته می‌شوند که به عنوان مثال می‌توان مقاومت ۱/۴ وات، ۲/۱ وات و ۱ وات را نام برد.
توان تلف شده در مقاومت
پیش‌تر با عملکرد مقاومت‌ها آشنا شدید؛ اکنون بد نیست تا برخی اطلاعات تکمیلی پیرامون مقاومت را نیز بدانید. یکی از مشخصات مهم مقاومت را می‌توان وات دانست. وات واحد اندازه‌گیری توان است و توان تلف شده بر روی مقاومت را نشان می‌دهد. وات به دو عامل مقدار مقاومت (R) و میزان جریان عبوری از آن (I) بستگی دارد و با رابطه R × I² = P محاسبه می‌شود. به بیان ساده هرچه جریان عبوری از مقاومت بیشتر باشد، به همان نسبت توان تلف شده و در نتیجه گرمای تولید شده در آن نیز بیشتر خواهد بود. انتخاب مقاومت با وات مناسب هنگام طراحی یک مدار بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا در صورت استفاده از مقاومتی با وات کم‌تر از توان مورد نیاز مدار، در اثر گرمای زیاد می‌سوزد. به عنوان مثال حداکثر توانی که مقاومت ۱ وات بدون آسیب دیدن تحمل می‌کند، ۱ وات است. به طور کلی انتخاب مقاومت با وات مناسب تضمین‌کننده کارکرد صحیح و بدون مشکل مدار است.
کاربرد مقاومت الکتریکی
همانطور که پیش‌تر نیز به آن اشاره شد، مقاومت‌ها از خود منبع قدرت یا تقویتی ندارند، اما می‌توانند ولتاژ یا سیگنال جریانی که از آن‌ها می‌گذرد را تغییر دهند. مقاومت کاربردهای گسترده‌ای در مدارات الکتریکی مختلف دارد که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان محدودسازی جریان، ایجاد ولتاژ کنترلی مناسب، مراقبت از LEDها در برابر جریان بالا و همچنین تنظیم کردن پاسخ فرکانسی در مدار رادیویی را نام برد. از طرف دیگر مقاومت‌ها در مدارات دیجیتالی نیز نقش مهمی را ایفا می‌کنند، به طوری که می‌توان از آن‌ها برای افزایش یا کاهش ولتاژ در درگاه ورودی بهره برد.
همچنین مقاومت‌ها به عنوان محدودکننده جریان ولتاژ در مدارات نیمه‌هادی نیز قابل استفاده هستند. از دیگر کاربردهای مقاومت می‌توان به تنظیم یا محدود کردن پاسخ فرکانس در مدارات فیلتر صدا و صوت نیز اشاره کرد. تنظیم ضرایب تقویت در آمپلی‌فایرها، تبدیل انرژی الکتریکی به گرما، ساخت انواع مدارهای الکتریکی مثل تقویت‌کننده‌ها، اتصال کوتاه و جلوگیری از آسیب‌دیدگی مدار چند نمونه دیگر از موارد استفاده مقاومت‌ها هستند.
خرید مقاومت از فروشگاه‌های معتبر
همانطور که ملاحظه کردید مقاومت یک قطعه الکترونیکی بوده که عبور جریان الکتریکی در مدار را محدود می‌کند و از جمله اصلی‌ترین قطعات به کار رفته در مدار محسوب می‌شود. از این رو انتخاب و خرید مقاومت باکیفیت بسیار حائز اهمیت است؛ چرا که این قطعه مهم به شدت می‌تواند عملکرد مدار را تحت شعاع قرار دهد. اولین گام در پروسه تهیه مقاومت مناسب را می‌توان مراجعه به فروشگاه‌های معتبر لوازم الکترونیکی دانست. بدون شک بهترین مرکز فروش قطعات الکترونیک به ویژه مقاومت‌های الکتریکی، مجموعه جم ترونیک است که سابقه درخشانی در این زمینه دارد و باکیفیت‌ترین قطعات را با قیمتی منصفانه در اختیار شما عزیزان قرار می‌دهد.
نظرات