خدمات وبسایت آی‌سی‌تی نیـــک

طراحی و ساخت انواع پروژه‌های الکترونیکی با: میکروکنترلرavr - میکروکنترلرarm - میکروکنترلرpic و آردوینو

مقالات و آموزش‌های رایگان در سطوح پایه و حرفه‌ای برای الکترونیک و آی سی تی - ICT

مقاومت الکتریکی چیست -همه چیز درباره resistance

منتشر شده در واژه نامه تخصصی

مقاومت یک عنصر الکتریکی دو پایه است که مطابق قانون اهم هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور کند بین پایه‌ هایش اختلاف ولتاژ ایجاد می شود.واحد مقاومت اُهم ( Ω ) است. شدت جریان عبوری از یک مقاومت رابطه مستقیمی با ولتا‍‍‍‍ژ دو سر مقاومت دارد. 

مقاومت ها اجزای عمده مدارهای الکترونیکی، و بسیار کاربردی در تجهیزات الکترونیکی هستند. مقاومت های کاربردی می تواند از ترکیبات و لایه های متفاوت و همچنین از سیم مقاومتی (سیمی که از جنس آلیاژی با مقاومت بالا مانند آلیاژ نیکل و کروم باشد) ساخته شوند. مقاومت ها در داخل تراشه ها هم عمل می کنند. به خصوص در دستگاه های آنالوگ، که مقاومت ها می توانند با مدار چاپی و مدار ترکیبی ادغام شوند.

resistance 8

طبقه بندی انواع مقاومت :

مقاومت ها را می توان بر اساس کاربرد و نوع ماده تشکیل دهنده طبقه بندی نمود ، در ابتدا مقاومت ها به دو دسته کلی مقاومت های ثابت( Fixed Resistors) ومقاومت های متغیر ( Variable Resistors ) تقسیم بندی می شوند. در هر قسمت ، تنوع مقاومت های بسیاری وجود دارد که ما مهم ترین آن ها را در اینجا معرفی می کنیم.

*مقاومت های ثابت (Fixed Resistors) :

مقاومت های ثابت دارای مقدار مقاومت ثابت می باشند و هرگز مقدار مقاومت آن ها تغییر نمی کند و همیشه یک ولتاژ ثابت بر روی آن ها افت می کند. که دارای دسته بندی های متفاوتی می باشد و ما به چند نمونه از پرکاربردترین آن ها اشاره می کنیم:

1- مقاومت های فیلم کربن :

مقاومت های فیلم کربن در حقیقت پر استفاده ترین و ارزانترین نوع مقاومت است که کمتر کسی است که تا کنون این نوع مقاومت را ندیده باشد. این مقاومت ها اغلب دارای تلرانس ±۵ % هستند و معمولا در توان های ۱/۸ وات ، ۱/۴ وات و ۱/۲ وات در بازار یافت می شوند. این مقاومت ها همانطور که در تصویر زیر مشخص است ، معمولا با پیچیده شدن یک لایه نازک کربنی دارای ناخالصی ( فیلم کربن ) به دور یک هسته سرامیکی ساخته می شوند و دو سر مقاومت به ۲ قطعه رسانا کلاهی شکل دارای پایه متصل می گردد که پایه های قطعه را تشکیل می دهد تا بتوان قطعه را بر روی برد لحیم نمود. در نهایت پوششی عایق روی مقاومت را می پوشاند و سپس کد های رنگی بر روی آن درج می شود.

 resistance 9

 

2- مقاومت های فیلم فلز :

مقاومت های فیلم فلز ( Metal Film Resistor ) از نظر شکل ساختمان مانند مقاومت های فیلم کربن هستند با این تفاوت که به جای فیلم کربن از فیلم فلز استفاده می شود. این نوع مقاومت ها زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که دقت بیشتری نیاز داشته باشیم. نیکل کروم یا نیکروم ( Ni-Cr ) معمولا به عنوان ماده اصلی در ساخت فیلم فلز ( Metal Film ) مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت های فیلم فلز با دقت های ۲% ، ۱% و ۰٫۵ % در بازار موجود هستند. این مقاومت ها دارای نویز کمی هستند و تاثیر دما بر روی آنها کم است و برای مدت زیادی با دقت بالا قابل استفاده هستند.شکل زیر نمونه ای از مقاومت فیلم فلز را نشان می دهد.

resistance 10

 

3- مقاومت آجری یا سرامیکی :

مقاومت آجری نیز یکی از انواع مقاومت های سیمی است که مقاومت سیمی در داخل یک کاور سرامیکی قرار می گیرد و زیر این کاور های سرامیکی با نوع خاصی از سیمان پر می شود. این مقاومت ها از ۱ وات تا دهها وات در بازار موجود هستند. نکته ی حائز اهمیت در مورد این مقاومت ها اینست که این نوع مقاومت در هنگام کار می تواند تا حد زیادی گرم و یا داغ شود و در هنگام طراحی مدار باید محل مناسبی برای نصب این مقاومت ها در نظر گرفت.

 resistance 11

4- مقاومت آرایه ای یا شبکه ای :

مقاومت آرایه ای که در سمت راست شکل زیر نمایش داده شده است در حقیقت شامل مجموعه ای از مقاومت ها است که در داخل یک پکیج قرار گرفته اند. علت این کار کاهش مصرف فضای مورد نیاز است. در قسمت سمت چپ شکل زیر ساختمان داخلی مقاومت آرایه ای به خوبی مشخص گردیده است. معمولا در اکثر مقاومت های آرایه ای پایه اول ( در شکل زیر با علامت دایره مشخص شده است ) ، پایه مشترک تمام مقاومت ها است ، از این نوع مقاومت ها می توان به سادگی برای پول آپ کردن یا پوش داون کردن ورودی و خروجی های منطقی بهره جست. همچنین در مدار هایی که نیاز به محدود کردن جریان تعدادی LED دارید می توانید از این مقاومت ها استفاده نمایید.

در اغلب مقاومت های آرایه ای یا شبکه ای ، اولین پایه ، پایه مشترک و سایر پایه ها هر یک ، یک مقاومت است اما نوع دیگری از این مقاومت ها تحت عنوان مقاومت های آرایه ای ۴S وجود دارد که هر ۲ پایه تشکیل یک مقاومت مجزا را می دهند و بر خلاف نوع معرفی شده دارای پایه مشترک نیستند. نمونه ای از مقاومت آرایه ای را در شکل زیر می بینید.

resistance 12

 

4- مقاومت SMD :

این نوع مقاومت نیز تفاوت خاصی با انواع دیگر ندارند و مطابق شکل زیر تنها ابعاد بسیار کوچک تری دارند و برای مدارات کوچک بسیار بکار برده می شوند.

resistance 3

1- مقاومت 1218 (کاربرد کمتر به نسبت 0805 و 1206)
2- مقاومت 1206 (پرکاربرد در بازار ایران)
3- مقاومت 0805 (پرکاربرد در بازار ایران)
4- پتانسیومتر SMD (از نمای بالا و پایین)

 

*مقاومت های متغیر ( Variable Resistors ) :

مقاومت های متغیر به مقاومت هایی گفته می شود که مقدارشان ثابت نبوده و قابل تغییر می باشد. در یک دسته بندی کلی مقاومت های متغیر به دو دسته تقسیم می شوند:

1-قابل تنظیم 2-وابسته (تابع)

 

1-قابل تنظیم :

این نوع مقاومت ها را می توان به راحتی و توسط یک پیچ گوشتی و یا با دست به راحتی در محدوده ای که ساپورت می کنند تنظیم کرد. که بطور کلی شامل دو نوع می باشد و در زیر به معرفی این دو مدل می پردازیم:

resistance 5

الف- پتانسیومتر: یک مقاومت سه سیمه می باشد که مسیر مقاومتی داخل آن از یک طرف به ولتاژ صفر یا زمین و از طرف دیگر به ولتاژ متصل می گردد و با حرکت یک پایه متحرک ، مقادیر مقاومتی متغیری را ایجاد می نماید . بنابراین با تغییر مقدار مقاومت ولتاژهای متفاوتی را در هر نقطه خواهیم داشت ( تقسیم ولتاژ) . هنگام استفاده از یک پتانسیومتر ولتاژ و جریان هر دو تغییر می یابند.

ب- رئوستا : یک مقاومت سه سیمه می باشد که مسیر مقاومتی داخل آن از توسط جریانی که از آن عبور می کند کنترل می گردد و با حرکت یک پایه متحرک ، مقادیر مقاومتی متغیری را ایجاد می نماید .

پتانسیومتر و رئوستا هر دو مقاومت متغییر هستند ، با این تفاوت كه از پتانسیومتر برای كنترل ولتاژ و از رئوستا برای كنترل جریان استفاده می شود.

 

2-مقاومت های متغیر وابسته (تابع )

عنصری است که مقاومت نشان داده شده توسط آن وابسته به یک کمیت فیزیکی خارجی می باشد. اینگونه مقاومت ها جهت کنترل پذیر کردن سیستم های الکترونیکی به شرایط فیزیکی خارجی و یا جهت اندازه گیری پارامترهای فیزیکی کاربرد دارند.

resistance 8

انواع مقاومت های متغیر وابسته

امروزه مقاومت های متغیر متنوعی نظیر مقاومت تابع نور، حرارت، ولتاژ، رطوبت و ... ساخته می شوند.که هر 6 نوع آن را در زیر معرفی می کنیم:

1- مقاومت NTC (مقاومت با ضریب حرارتی منفی)
یک قطعه بسیار ساده می باشد که مقاومت آن با حرارت اعمال شده به آن نسبت عکس دارد. یعنی با افزایش دما مقدار مقاومت آن کاهش می یابد.

2- مقاومت PTC (مقاومت با ضریب حرارتی مثبت)
مقدار مقاومت این عنصر با دما رابطه مستقیم دارد. یعنی با بالارفتن درجه حرارت محیط آن، باعث افزایش مقاومت اهمی آن می گردد و بالعکس. PTCها به تغییرات دما سریع پاسخ می دهند و در جایی که به عکس العمل سریع نیاز باشد از آن استفاده می کنند.

3- ترمیستور(Termistor):
ترمیستور مقاومتی است که توسط نمیه هادی ها ساخته می شود. ترمیستور همچون NTC دارای ضریب حرارتی منفی است. مزیت ترمیستور بر NTC و PTC این است که تغییرات مقاومت با دما زیاد بوده و می توان تغییرات دمایی کم را توسط آن ها اندازه گیری کرد. عیب ترمیستور پاسخ دهی کند آن است.

4- مقاومت تابع نور (LDR):
مقاومت این عنصر با نور تابیده شده به سطح آن تغییر می کند. مقاومت عنصر در نور کم بسیار زیاد و تحت شرایط روشن و پرنور بسیار کم است. LDRها حساس و ارزان هستند اما این مقاومت ها نسبتا کند عمل می کنند. قابل ذکر است فتوسل یکی از LDR های معروف و پرمصرف است.

هنگامیکه نور بر روی سلولهای این مقاومت قرار میگیرد , حاملهای آزاد (جفت الکترون حفره) انرژی نور را جذب میکنند و موجب جابجایی میشود و به این ترتیب میزان مقاومت نیمه هادی کاهش میابد.

5- مقاومت_وابسته_به_ولتاژ (VDR):
مقدار اهم این مقاومت های متغیر تابعی از ولتاژ اعمال شده به دو سر آن ها می باشد. ارتباط مقدار مقاومت و ولتاژ، معکوس می باشد. قابل ذکر است که VDRها قطبیت ولتاژ را تشخیص نمی دهند و این امر آن ها را برای استفاده در مدارات با ولتاژ AC مناسب کرده است. این مقاومت ها در تثبیت کننده های ولتاژ و در حفاظت مدارها در مقابل اضافه ولتاژ و ضربه های ناگهانی ولتاژ و ... کاربرد دارند.

6- مقاومت_وابسته_به_میدان مغناطیسی (MDR):
مقاومت اهمی این عناصر وابسته به میدان مغناطیسی اثر کرده بر آن ها می باشد. در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هاییبا ضریب حرارتی منفی استفاده شده است. میدان مغناطیسی باعث ایجاد رانش و پدیده شکسته شدن پیوندهای بین اتمی و کاهش مقاومت قطعه می گردد.

طریقه خواندن مقدار مقاومت:

معمولاً مقدار اُهمی مقاومت بصورت كدهای رنگی و بر روی بدنه آن چاپ می شود ولی در مقاومت های با وات بالاتر مثلاً 2 وات یا بیشتر ، مقدار اُهمی مقاومت بصورت عدد بر روی آن نوشته می شود.

  • محاسبه مقدار اُهم مقاومت های رنگی بر اساس جدول رمز مقاومت ها و بسیار ساده انجام می شود. بر روی بدنه مقاومت معمولاً 4 رنگ وجود دارد. برای محاسبه از نوار رنگی نزدیک به كناره شروع می كنیم و ابتدا شماره دو رنگ اول را نوشته و سپس به میزان عدد رنگ سوم در مقابل دو عدد قبلی صفر قرار می دهیم. اینک مقدار مقاومت بر حسب اُهم بدست می آید.

resistance13resistance 7

 

نکته : مقاومت های 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

اولی برای مقاومت های با تولرانس 2% به بالا استفاده می‌شود و روش دوم برای مقاومت های دقیق و خیلی دقیق تولرانس کمتر از 2% استفاده می‌شود. در اینجا به روش اول که متداول تر است می‌پردازیم.

در رابطه به خطاها باید بگیم که روی یک مقاومت برای تلرانس ، فقط طلایی وجود دارد یا نقره‌ای. اگر یک سر مقاومت به رنگ طلایی یا نقره‌ای بود ، ما از طرف دیگر مقاومت ، شروع به خواندن رنگ ها 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 آن را یافته و به تعداد آن عدد ، جلوی دو عدد قبلی صفر می‌گذاریم. در واقع رنگ سوم معرف ضریب است. عدد بدست آمده ، مقدار مقاومت برحسب اهم است که آن را می‌توان به کیلواَهم نیز تبدیل کرد.

 

تست مقاومت با مولتی متر دیجیتال:

 مولتی متر را در وضعیت اندازه گیری اهمی قرار می دهیم پراپ ها را به دو سر مقاومت می زنیم عددی که مولتی متر نشان می دهد میزان اهم مقاومت خواهد بود 
 نکته : عدد نشان داده شده باید تقریبا برابر عددی باشد که حلقه های رنگی روی مقاومت نشان می دهد . حداکثر اختلاف بین اعداد نشان داده شده بر روی مولتی متر و عددی که حلقه های رنگی روی بدنه مقاومت نشان می دهد نباید از میزان تلرانس ( درصد خطا ) آن بیشتر باشد در غیر این صورت مقاومت را خراب در نظر می گیریم.

 

تست مقاومت با مولتی متر آنالوگ (عقربه ای):

در این روش نیز باید مولتی متر را در رنج های تست کننده مقاومت بگذاریم. البته تعیین این رنج بستگی به مقدار مقاومت ما دارد ، اگر مقاومت ما کوچکتر از 100 اهم است ، مولتی متر را در رنج Rx1 و اگر از 100 اهم بزرگتر و کوچکتر از 10 کیلو اهم است ، در رنج Rx100 و در صورتی که بزرگتر از 10 کیلو و کوچکتر از 100 کیلو در رنج Rx1k و در صورتی که بزرگتر از 100 کیلو باشد ، مولتی متر را در رنج Rx10k قرار داده و مقاومت را تست می کنیم. در این مرحله نیز باید میزان اهم قرائت شده با اندازه واقعی مقاومت خیلی نزدیک باشد و فقط در حد خطای آن تلرانس قابل قبول است.

آموزش کامل تست قطعات الکترونیکی را از اینجا ببینید

 

در زیر قانون اهم را مشاهده می کنید :

 I =V/R

 در این معادله

R :
مقدار مقاومت شیء در واحد اهم.
V :
مقدار اختلاف پتانسیل دو سر شیء در واحد ولت.
 I :
مقدار جریان الکتریکی عبوری از شیء در واحد آمپر است.

نسبت ولتاژ عبوری از دو سر مقاومت به شدت جریان مدار، میزان مقاومت نامیده می‌شود و این میزان در مقاومت‌های معمولی که با درجه هایشان کار می‌کنند می‌تواند ثابت ( مستقل از ولتاژ ) در نظر گرفته شود.

  • هر هزار اُهم برابر با یک كیلو اُهم و هر میلیون اُهم برابر با یک مگا اُهم است.

 

مقاومت های بالاکش و پایین کش (Pull Up و Pull Down)

resistance 2

اگر بخواهیم نقطه ای از مدار را در منطق یک نگاه داریم آن را با یک مقاومت به سطح ولتاژ یک متصل می کنیم. به مقاومتی که این کار را انجام بدهد مقاومت Pull Up می گویند.

همچنین اگر سطحی از ولتاژ را بخواهیم در منطق صفر نگاه داریم آن را با یک مقاومت به سطح ولتاژ صفر متصل می کنیم که به این مقاومت Pull Down می گویند. در شکل بالا مدار سمت چپ مقاومت بالاکش و مدار سمت راست مقاومت پایین کش می باشد

برای مثال در مدارات AVR اگر پورتی را ورودی کنید می توانید مقاومت Pull Up داخلی آن را فعال کنید و دیگر نیاز به Pull-Up خارجی نیست.

 مطالب مرتبط :

برچسب ها: 

Tags: تست مقاومت ثابت مقاومت مقاومت های متغیر مقاومت های متغیر وابسته مقاومت آرایه ای مقاومت آجری مقاومت های فیلم فلز

4

پشتیبانی و مشاوره 24 ساعته

ictnic2

تماس با ما

  • تلگرام : ICTNIC2@

به ما بپیوندید

ما را در صفحات اجتماعی دنبال نمایید...

کاربران ثبت نامی

تا این لحظه تعداد

2415 نفر

در وبسایت تخصصی ictnic

ثبت نام و از خدمات ما استفاده می کنند.

ما را در آپارات دنبال کنید

aparat logo fa color black 275x100