مقاومت چیست؟ آشنایی با کاربرد، انواع و نحوه کار مقاومت
مقاومت‌ها یکی از مهم ترین قطعات بردهای الکترونیکی بوده و انواع مختلفی دارند و هر یک از آنها بسته به ویژگی‌های خاصی که دارند، در مدارهای خاصی کاربرد داشته و عملکرد ویژه‌ای دارند. در این یادداشت قصد داریم به بررسی مقاومت، انواع آن، کاربردهای مقاومت و نحوه کار آن بپردازیم، پس تا انتها با ما همراه باشید.
مقدمه‌ای بر شناخت آن؛ شناخت مقاومت الکتریکی
مقاومت الکتریکی مفهومی است که در کنار رسانایی و با در نظر داشتن انتقال برق از یک نقطه به نقطه دیگر معنا پیدا می‌کند. اساساً یک جریان الکتریکی که خود جریان یافتن الکترون‌ها در یک راستای خاص است، منجر به پیدایش دو کمیت در هر مداری خواهد شد؛ اختلاف پتانسیل(ولتاژ) و مقاومت الکتریکی. در نظر داشته باشید که بیان صحیح‌تر قانون اهم، این است که برقراری اختلاف پتانسیل در دو سر یک سیم منجر به پیدایش جریان الکتریکی و مقاومت الکتریکی خواهد شد. قانون اهم دقیقاً برای تحلیل رابطه بین جریان الکتریکی، مقاومت و ولتاژ را تعریف کند. صورت قانون اهم مطابق تصویر زیر است.
این معادله که یکی از صورت‌های قانون اهم است، نشان می‌دهد که در ازای ایجاد اختلاف پتانسیل(ولتاژ با نماد V) در دو سر یک سیم(مدار) اساساً مقادیری از مقاومت الکتریکی(R) و جریان الکتریکی(I) ایجاد می‌شود.
با در نظر داشتن یک ولتاژ ثابت، بدیهی است که با کاهش میزان مقاومت، میزان بار الکتریکی بیشتر خواهد شد. با در نظر داشتن صورت قانون اهم، بدیهی‌ترین نتیجه‌ای که می‌توان گرفت این است که با کاهش و افزایش میزان مقاومت(R) میزان جریان الکتریکی تغییر خواهد کرد.
حتما بخوانید: مدار فرمان و قدرت چیست؟
مقاومت چیست و چگونه کار می‌کند؟
به بیانی ساده، این یک قطعه برای کاهش میزان جریان الکتریکی است. این قطعه با حد خاصی از مقاومت الکتریکی، مطابق قانون اهم که در بخش پیش بررسی شد، میزان مناسبی از جریان الکتریکی را بسته به خواست اپراتور در ادامه مسیر مدار در اختیار او قرار می‌دهد. این البته صرفاً یک تعریف کلی و ساده در مورد این قطعه است. در تعاریف علمی، قطعه مقاومت به عنوان یک قطعه الکتریکی غیرفعال برای ایجاد حد خاصی از مقاومت الکتریکی در برابر جریان، معرفی می‌شود.
این قطعه در اصل، با استفاده از ساختار شیمیایی و آرایش مولکولی برخی مواد(عموماً کربن)، بخشی از جریان الکتریکی را به گرما تبدیل کرده و اجازه عبور آن را نمی‌دهد. باید در نظر داشت که یک کمیت در این مورد، اهمیت بالایی دارد؛ توان مجاز مقاومت. این کمیت مشخص می‌کند که قطعه شما تا سقف چه میزان توانایی مقاومت در برابر جریان الکتریکی دارد.
کمیت سنجش مقاومت چیست؟
دقت داشته باشید که نام قانونی که در بخش‌های قبلی به تشریح ضمنی آن پرداختیم اهم است و از همین نام به عنوان کمیتی برای سنجش میزان مقاومت استفاده می‌شود؛ مثلاً یک مقاومت را 4 کیلو اهمی و دیگری را 15 کیلو اهمی معرفی می‌کنند. این عدد اعلام شده در مورد قطعه، در اصل همان توان مجاز را نشان می‌دهد؛ موضوعی که در بخش قبل به آن پرداختیم.
کاربرد مقاومت چیست؟
باید دقت داشت که در واقعیت کاربرد این قطعه بسیار وسیع‌تر از حد تصور است؛ به طوری که می‌توان گفت تقریباً پرکاربردترین قطعه از انواع مختلف بردها و مدارهاست. به موازات همین کاربر وسیع، واقعاً محدود کردن آن به برخی کاربردهای خاص و اختصاصی اصلاً ساده نیست. به بیانی دیگر از آن برای هزاران هدف و مقصود استفاده می‌شود اما عموماً یکی از موارد زیر در دستور کار است.
- محدود و تنظیم کردن جریان الکتریکی عبوری از مدار
- تقسیم ولتاژ و تنظیم آن در بخش‌های مختلف مدار بسته به نیاز سایر قطعات
- تولید گرما و حرارت
- تنظیم بهره الکتریکی یا همان (Gain)
- تنظیم ثابت زمانی(Time Constant) مدار در مقاطع مختلف
انواع مقاومت‌ها
انواع و گونه‌های مختلف این قطعه به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند.
حلقه‌های رنگی روی بدنه مقاومت ثابت، به ما میزان مقاومت الکتریکی قطعه را نشان می‌دهند
1.مقاومت‌های ثابت؛ پرکاربردترین دسته از مقاومت‌ها
کاربرد این نوع از مقاومت‌ها با اختلاف فاحشی نسبت به نوع دیگر، بسیار وسیع‌تر و گسترده‌تر است. از آنها برای تنظیم شرایط مناسب در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود. در نظر داشته باشید که مقدار مقاومت این دسته، از پیش تعیین‌شده و بسته به ساختاری که تولیدکننده برای آنها در نظر گرفته، ثابت است. این بدان معنی است که پس از قرارگیری مدار یک مقاومت ثابت ایجاد کرده و امکان تغییر میزان مقاومت آنها وجود ندارد.
انواع مختلف مقاومت ثابت
- مقاومت ترکیب کربن(کربنی)
- مقاومت فیلم کربنی
- مقاومت فیلم متال اکسید(اکسید فلز)
- مقاومت فیلم فلزی
- مقاومت‌های سیم‌پیچ
- مقاومت نصب سطحی
2.مقاومت متغیر
مقاومت متغیر یکی از دیگر انواع مقاومت می باشد. این نوع از مقاومت از انواع گوناگونی تشکیل شده است و کاربردی متفاوت از مقاومت ثابت دارد.
تفاوت مقاومت ثابت و متغیر چیست؟
در پاسخ به اینکه تفاوت این نوع مقاومت چیست، باید گفت با دقت در نام آن پاسخ پیداست. در حالی که مقاومت ثابت قابلیت تغییر میزان مقاومت را نداشته و پس از قرارگیری در مدار همان میزان ثابت را در اختیار کاربر قرار می‌دهد، این نوع از مقاومت‌ها چنین وضعیتی ندارند.
مقاومت متغیر از یک جزء مقاومت ثابت و یک بخش کشویی تشکیل شده که با یک جزء دیگر از مقاومت اصلی در ارتباط مستقیم است. به بیانی دیگر در مقاومت متغیر شاهد سه اتصال هستیم؛ دو اتصال ثابت که به طرفین مقاومت است و یک مقاومت متحرک که بسته به انتخاب کاربر جابجا شده و با مقطع متفاوتی از جزء اصلی تماس پیدا می‌کند.
راز شیوه عملکرد این نوع مقاومت چیست؟ تغییر دستی سطحی از مقاومت درونی که در مسیر عبور جریان قرار می‌گیرد. البته در نظر داشته باشید که برخی از انواع مقاومت متغیر به شکل دستی و تحت نظر کاربری تغییر مقاومت می‌دهند؛ برخی دیگر از آنها بسته به شرایط محیطی از جمله نور، گرما یا فشار تغییر مقاومت می‌دهند.
برخی از انواع مختلف مقاومت متغیر
- مقاومت متغیر نوری(فتورزیستور)
- مقاومت متغیر دمایی یا حساس به دما(ترمیستور)
- مقاومت وابسته به ولتاژ(وریستور)
- مقاومت ولومی(دستی)
در این مطلب به معرفی مقاومت، کاربردها و اجزای آن پرداختیم. در صورتی که از علاقه مندان به بردهای الکترونیکی هستید و می خواهید به صورت حرفه ای کار با این قطعه را یاد بگیرید توصیه می کنیم در دوره های آموزش تعمیرات برد الکترونیکی آموزشگاه فنی ثبت نام کنید.
