فهرست مطالب
-
مقاومت چیست؟
-
قانون اهم
-
نماد مقاومت در مدار
-
کاربرد مقاومت
-
مثال مقاومت
-
مقاومت سری و موازی
-
کد رنگ های مقاومت
-
انواع مقاومت
مقاومت الکتریکی بخشی از مدار است که جریان الکتریکی را محدود کرده و در برابر آن مقاومت می‌کند.
مقاومت به کاهش یا کم کردن مقدار حرکت الکتریسیته داخل مدار کمک می‌کند. مقاومت‌ها جز مهمی از مدارها هستند زیرا مقدار الکتریسیته در حال حرکت سوار بر جریان را کاهش می‌دهند. این امر به ما اطمینان می‌دهد که به قطعات الکتریکی که برای کار به الکتریسیته نیاز دارند، مقدار درستی از الکتریسیته وارد می‌شود. نماد الکتریکی مقاومت R (Resistor) و واحد آن اهم می‌باشد.
مقاومت مانع حرکت جریان الکتریسیته داخل مدار می‌شود.
مقاومت یک مقدار ثابت و مشخص دارد.
از آنجایی که مقادیر ولتاژ، جریان و مقاومت از طریق قانون اهم با هم در ارتباطند، مقاومت راه خوبی برای کنترل مقدار ولتاژ و جریان در مدار است.
واحد اندازه‌گیری مقاومت اهم (Ω) می‌باشد. یک اهم مقدار مقاومتی است که جریان یک آمپری از مقاومتی که افت ولتاژ دو سر آن یک ولت باشد ایجاد می‌کند. مقدار جریان با مقدار ولتاژ دو سر مقاومت رابطه دارد که این رابطه با قانون اهم بیان می‌شود:
قانون اهم
همانطور که در مقالات قبلی اشاره شد، یکی از مهمترین و اساسی‌ترین قوانین مدارهای الکتریکی قانون اهم است که بیان می‌کند: جریان عبوری از یک رسانا با ولتاژ دو سر و مقاومت آن رسانا رابطه دارد.
I = V/R
در فرمول بالا I مقدار جریان بر حسب آمپر، V مقدار ولتاژ بر حسب ولت و R مقدار مقاومت بر حسب اهم می‌باشند.
نماد مقاومت در مدار
برای نمایش یک مقاومت در مدارهای الکتریکی، از یک مستطیل و یا یک خط زیگزاگ استفاده می‌شود.
کاربرد مقاومت
فرض کنید که یک باتری ۹ ولتی دارید و می‌خواهید با آن یک LED را روشن کنید. اگر باتری را مستقیم به LED وصل کنید، جریان زیادی وارد آن می‌شود که این جریان بیش از ظرفیت LED می‌باشد، در نتیجه LED داغ خواهد شد و پس از مدت کوتاهی آتش خواهد گرفت.
اما، اگر یک مقاومت به صورت سری با LED قرار بدهید، می‌توانید مقدار جریان عبوری از LED را کنترل کنید.
مثال مقاومت
در شکل پایین می‌توانید یک مثال رایج که چگونگی کنترل جریان LED، برای محافظت از آن توسط یک مقاومت را مشاهده کنید:
یک LED استاندارد توانایی تحمل 20 الی 30 میلی آمپر جریان را دارد. اگر جریان عبوری از آن بیش از این مقدار باشد، LED به سرعت از بین خواهد رفت.
در شکل بالا فرض کنید، LED به 15 میلی آمپر جریان نیاز دارد تا بتواند نور کافی تولید کند و افت ولتاژ تقریبا 2 ولتی دارد. (این مقادیر باید توسط کسی که LED را از آنها تهیه می‌کنید در اختیار شما قرار بگیرد)
سوال : برای اینکه این LED را با باتری 9 ولتی روشن کنید، به چه مقدار مقاومت نیاز دارید؟
ولتاژ اختصاص داده‌شده برای LED همان افت ولتاژی است که LED در شرایط عادی دارد. این بدین معنی است که شما می‌دانید افت ولتاژ LED برابر 2 ولت است.
برای یافتن مقدار مقاومت، ابتدا افت ولتاژ روی مقاومت را محاسبه می‌کنیم.
از آنجایی که 2 ولت افت ولتاژ روی LED وجود دارد، پس مقدار افت ولتاژ 7 ولتی روی مقاومت خواهیم داشت. (9 ولت منهای 2 ولت برابر با 7 ولت می‌شود)
شما 7 ولت در دو سر مقاومت دارید و مقدار جریان عبوری از مقاومت برابر با مقدار جریان عبوری از LED خواهد‌بود. پس با تنظیم مقدار مقاومت به گونه‌ای که مقدار 15 میلی آمپر از آن جریان عبور کند موجب می‌شود که جریان عبوری از LED نیز 15 میلی آمپر بشود.
برای یافتن مقدار مقاومت مورد نیاز از قانون اهم بهره می‌بریم.
با قرار دادن دست خود بر روی نماد R در مثلث قانون اهم متوجه می‌شوید که مقدار مقاومت برابر با مقدار ولتاژ تقسیم بر مقدار جریان می‌باشد و این به این معنی است که:
R = 7V / 0.015A = 467Ω
مقاومت استاندارد 470 اهم، نزدیک ترین مقاومت به این مقاومت محاسبه شده است و با انتخاب آن در مدار، تعیین می‌کنیم که مقدار جریان عبوری از LED برابر با 15 میلی آمپر باشد.
مقاومت سری و موازی
مقاومت‌ها می‌توانند به شکل‌های مختلف به یکدیگر متصل شوند تا به کمک آنها بتوانیم مدارهای مختلف بسازیم:
۱- سری : مقاومت‌ها پشت سر هم به یکدیگر متصل هستند.
۲- موازی : مقاومت ها روی سر هم سوار شده‌اند و دوطرفشان به هم متصل می‌باشد.
محاسبه مقدار مقاومت معادل در حالت های سری و موازی
مقاومت‌های سری
مقاومت‌های موازی
اتصال دو مقاومت به صورت سری باعث بوجود آمدن مقاومت معادل نهایی بیشتر، و اتصال مقاومت به صورت موازی، باعث ایجاد مقاومت معادل نهایی کمتری می‌شود.
کد رنگ های مقاومت
مقدار مقاومت بر اساس رنگ‌هایی که روی آن وجود دارد مشخص می‌شود. رنگهای حلقه‌های مورد استفاده در روی مقاومت‌ها عبارتنداز: سیاه، قهوه‌ای، قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، بنفش، خاکستری و سفید. هر کدام از رنگ‌ها نشان‌دهنده یک عدد هستند. حلقه سیاه نشان‌دهنده عدد صفر، حلقه قهوه‌ای نشان‌دهنده عدد ۱، قرمز عدد ۲ و به همین ترتیب تا رنگ سفید که نشان‌دهنده عدد ۹ می‌باشد، ادامه پیدا می‌کند. این عدد‌ها در حوزه الکترونیک بسیار مهم هستند.
یک مقاومت می‌تواند حلقه‌های رنگی متفاوتی داشته باشد. رایج‌ترین تعداد حلقه‌های رنگی برابر ۴ است. اما این حلقه‌ها می‌توانند تا ۶ عدد نیز افزایش یابند. در یک مقاومت ۴ حلقه‌ای، سمت‌راست‌ترین حلقه طلایی یا نقره‌ای است. حلقه طلایی نشان‌دهنده مقدار تلرانس (کم و زیاد شدن مقدار) به میزان مثبت ۵ درصد یا منفی ۵ درصد می‌باشد. حلقه نقره‌ای نشان‌دهنده مقدار تلرانس به میزان مثبت ۱۰ درصد یا منفی ۱۰ درصد می‌باشد. این سمت‌راست‌ترین رنگ را به خاطر بسپارید و سه عدد مربوط به رنگهای سمت چپی را بخوانید. دو رنگ سمت چپ همچون یک عدد دورقمی عمل می‌کند و عدد سوم مقداری است که مشخص می‌کند عدد دورقمی در چه مقداری باید ضرب شود؛ مثلا، اگر حلقه سوم، رنگ نارنجی باشد که همان عدد ۳ است، به این معنی است که عدد دورقمی را باید در عدد ۱۰۰۰ ضرب کنیم. به عبارت دیگر، رنگ سوم نشان‌دهنده تعداد صفرهایی است که باید پس از عدد دورقمی قرار دهیم که در اینجا به دلیل رنگ نارنجی که عدد ۳ می‌باشد، باید ۳ صفر اضافه کنیم.
اگر می‌خواهید درباره‌ی کد‌های رنگی مقاومت بیشتر بدانید:کلیک کنید.
انواع مقاومت
انواع مختلفی از مقاومت وجود دارد. مقاومت‌ها به دلایل مختلفی مثل روش ساخت، توان تلف‌شده، مقدار ظرفیت و تلرانس نسبت به پارامترهای مختلف (مثلا حرارت و نور) با یکدیگر متفاوت‌اند. انواع مختلف مقاومت شامل موارد زیر می‌شود:
- ترمیستور
- مقاومت متغیر (پتانسیومتر)
- مقاومت متغیر الکتریکی (واریستور)
- مقاومت متغیر با نور (فوتورزیستور)
- …
{ می‌توانید در بخش مفاهیم پایه الکترونیک سایت، درباره مقاومت‌ها و انواع آنها بیشتر بدانید }
پیشنهاد می‌کنیم بعد از مطالعه‌ی کامل تمامی بخش‌های هندبوک قطعه شناسی، مقاله‌های بخش مفاهیم پایه الکترونیک سایت (به دلیل تخصصی بودن مقالات این بخش) را بخوانید.
منبع:ردرونیک
