مقاومت چیست چیست ؟ شناخت انواع مقاومت ها { بخش اول }

مقدمه

با سلام خدمت همه شما دوستان. در این جلسه قصد داریم در مورد قطعه مقاومت صحبت کنیم.از مقاومت در همه جا استفاده میشه و قطعه جدانشدنی اکثر مدارهای الکتریکی است و البته در معادله معروف و مورد علاقه ما یعنی قانون اهم ، نقشی اساسی باز میکند. ما در سلسله جلسات آموزش مقاومت قصد داریم مباحث زیر رو پوشش بدیم :

  • مقاومت چیست؟!
  • واحد اندازه گیری مقاومت
  • نماد مداری مقاومت
  • مقاومتهای سری و موازی
  • خواندن کدهای رنگی مقاومتها
  • خواندن کدهای مقاومتهای SMD
  • کاربرد مقاومتها

اما پیشنهاد میکنیم برای فهم بهتر این مطلب حتما مطالب زیر رو که قبلا هم در سایت منتشر شده ، مطالعه کنید:

مقاومت چیست؟

مقاومت قطعه ای است که ویژگی اصلی اون داشتن مقاومت الکتریکی هست که این خاصیت باعث محدود شدن جریان الکتریکی ( حرکت الکترون ها) در مدارات میشه .

مقاومتها قطعاتی Passive هستند به این معنی که اون ها فقط میتونند توان الکتریکی رو مصرف کنند و نمی تونند توانی رو تولید کنند. معمولا از مقاومتها در بخش هایی از مدار استفاده میشه که در اون بخش ها قطعات active مثل IC ها ، میکروکنترلرها ، آپ امپ ها وجود دارند و بیشتر کاربردش هم در محدود کردن جریان ، تقسیم ولتاژ و Pull-up کردن خطوط ورودی و خروجی است. ( اگر با مقاومتهای Pull-up آشنا نیستید پیشنهاد میکنیم از این لینک استفاده کنید.)

واحد اندازه گیری مقاومت :

مقدار مقاومتی که یک مقاومت الکتریکی از خودش نشون میده ، با واحد اهم(ohm) سنجیده میشه و نماد اون هم Omega بزرگ در یونانی هست. ( یعنی Ω ) . مقاومت 1 اهم بین دو نقطه وجود دارد ، اگر بین این دو نقطه ولتاژ 1 ولت وجود داشته باشه و از اون دو نقطه جریان 1 آمپر بگذرد. با استفاده از واحد های SI ( مثل کیلو ، مگا و گیگا) میشه مقدار مقاومتهای بزرگ رو خیلی ساده تر بیان کرد. مثلا خیلی اوقات ما میشنویم که میگن مقاومتی در حدود کیلواهم یا مگااهم یا … پس از این پس به جای این که بگیم مقاومت 4700 اهم ، میگیم مقاومت 4.7 کیلو اهم و یا به جای مقاومت 5600000 اهم یا 5600K اهم میگیم مقاومت 5.6 مگا اهم.

شماتیک مقاومتها در مدارهای الکتریکی :

همه مقاومتها دارای دو پایه هستند و شماتیک اون ها هم در مدارات الکتریکی به صورت دو پایه نشون داده میشه. دو نوع شماتیک وجود داره که ازش در مدارات بیشتر استفاده میشه . شکل زیر رو ببینید:

شماتیک مقاومت ها در مدارهای الکتریکی

در مدارات ما معمولا علاوه بر شماتیک مقاومت ، اسم اون مقاومت و مقدار اون مقاومت رو هم میبینیم. مقدار یک مقاومت که بر حسب اهم هست ولی اهم اون رو معمولا نمینویسن که طبیعتا مقدار یک مقاومت در ساخت مدارات بسیار حیاتی و مهم هست و نمیشه همینجوری مقدار یک مقاومت رو عوض کرد. برای اسم یک مقاومت هم معمولا حرف R ( اول کلمه Resistor به معنای مقاومت ) به علاوه یک عدد رو مینویسن. توجه داریم که هر مقاومت باید اسم مخصوص خودش رو در مدارات داشته باشه. به عنوان مثال به همون شکل بالا که شماتیک مقاومتها رو معرفی کردیم نگاه کنید. علاوه بر شماتیک ، نام مقاومت و مقدار اون هم آورده شده.

انواع مقاومتها :

مقاومتها رو میشه در شکل ها و اندازه های مختلف دید. هم میتونن به صورت Through-hole و هم به صورت نصب سطحی (Surface-mount) باشن. به این دو نوع مقاومت به اختصار PTH ( مخفف plated through-hole ) و SMD/SMT ( مخفف surface-mount technology or device ) گفته میشه. شکل زیر رو ببینید:

مقاومت های PTH و SMD

معمولا مقاومتهای از نوع PTH ، دو پایه بلند دارند که به اون ها قابلیت این رو میده که در بردبرد قرار بگیرن و یا اگه بخوایم اون ها رو در بردهای سوراخ دار و یا PCB ها لحیم کنیم ، به مشکلی برنخوریم. البته این نوع مقاومتها بیشتر در بردبردها و جاهایی استفاده میشن که نیازی به لحیم وجود نداره. در عوض از مقاومتهای SMD بیشتر در PCB ها استفاده میشه. چون فضای کمتری رو هم اشغال میکنن.

مقاومتهای PTH رو وقتی که از یک مغازه میخرید به صورت یک محور صاف وجود داره که در وسط این محور ، مقاومت ما قرار گرفته و بسته به نرخ توان اون مقاومت ، اندازه مختلفی رو هم داره. مثلا مقاومتهای 1/2 وات ، اندازه ای در حدود 9.2 میلیمتر دارن و مقاوت های 1/4 وات اندازه شون 6.3 میلیمتر هست.

مقاومت های ثابت با توان متفاوت

از اون طرف ، مقاومتهای SMD ، به صورت یک مستطیل مشکی رنگ وجود دارند که در دو انتهای این مقاومت یک ماده رسانای نقره ای برای لحیم کردن قرار گرفته. از این مقاومتها معمولا در PCB ها استفاده میشه و روی سطح PCB نصب میشن و از اونجا که بسیار ریز هستند توسط ربات ها بر روی PCB ها قرار میگیرن و به محلی که باید لحیم بشن ، فرستادن میشن.

مقاومتهای SMD معمولا در سایزهای مختلفی وجود دارند. مثلا 0805 ( یعنی 0.8 میلیمتر طول و 0.5 میلیمتر عرض ) یا 0603 یا 0402  . معمولا در در جاهایی استفاده میشن که فضای کمی وجود داره.

ترکیب تشکیل دهنده یک مقاومت :

مقاومتها میتونن از مواد مختلفی ساخته بشن ولی امروزه اکثر مقاومتها ازجنس فیلم کربن یا فیلم فلز یا فیلم اکسید فلزی هستند. در این نوع مقاومتها معمولا یک فیلم رسانا ( هر چند که مقداری مقاومت دارند ) دور یک هسته سرامیکی پیچیده می شود و سپس با یک ماده عایق پوشانده میشود. اکثر مقاومتهای استاندارد از فیلم فلز یا فیلم کربن ساخته شده اند.

ترکیب تشکیل دهنده یک مقاومت

سایر مقاومتهای از نوع PTH ، از فویل فلزی فوق العاده نازک تشکیل شده اند. معمولا این مقاومتها گرون تر هستند.

مقاومتهای SMD معمولا از فیلم های نازک یا ضخیم تشکیل شده اند. اون مقاومتهایی که از فیلم های ضخیم تشکیل شده اند ، ارزون تر هستند.

مقاومتهای متغیر:

مقاومتها در شکل های مختلفی در دنیای بیرون یافت می شوند. مثلا گاهی اوقات میشه اون ها رو به شکل آرایه ای از مقاومتها دید. از این نوع آرایه ی مقاومتی میشه برای تقسیم ولتاژ استفاده کرد.

آرایه ای از مقاومت ها

البته مقاومتها فقط در مقادیر ثابت موجود نیستند و گاهی اوقات میتونن مقادیر متغیر هم داشته باشند. مثلا یک نمونه از مقاومتهای متغیر رئوستا هست که میتونه مقادیر مختلفی از یک رنج مقاومتی رو داشته باشه. نمونه ی دیگر اون پتانسیومتر هست که در واقع دو تا مقاومت هستند که به صورت سری به همدیگه وصل شدن و با استفاده از یکی از پایه هاش میشه مقدار مقاومت رو تعیین کرد. از این مقاومتها معمولا در کلیدهای چرخشی استفاده میشه که نیاز هست تا خود ما مقدار مقاومتش رو تنظیم کنیم. در شکل زیر میتونید انواعی از مقاومتهای متغیر رو ببینید:

مقاومت های متغیر

خوب دوستان . برای این جلسه هم کافی هست. مثل همیشه میتونید ما رو در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید: