محاسبه مقاومت الکتریکی

به طور کلی به هر قطعه­ ای که در مقابل عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت نشان می دهد « مقاومت الکتریکی » گفته می شود. مقاومت ‌ها، از مهم‌ترین و اصلی­ترین قطعات الکترونیکی هستند و نقش بسیار مهمی در صنایع برق و الکترونیک ایفا می‌کنند. واحد اندازه گیری مقاومت الکتریکی « اهم » است که آن را با علامت Ω نشان می دهند و مهمترین مشخصه­ی مقاومت نیز می باشد به طوری که هر چه مقدار اهمی مقاومتی بیشتر باشد، آن مقاومت در برابر عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت بیشتری نشان می دهد و سبب افت جریان بیشتری در مدار می شود . به عبارت دیگر قابلیت مقاومت برای محدود کردن جریان، مقدار مقاومت نام میگیرد . مقدار مقاومت می‌تواند از یک اهم تا چند میلیون اهم (مگا اهم) باشد. لازم به ذکر است که مقدار مقاومت، همواره مثبت است.

 این قطعات، انواع مختلفی دارند ؛ از جمله مقاومت‌های بسیار ریز، مقاومت‌های تراشه‌ای، مقاومت‌های سیم‌پیچی شده دور هسته نارسانا، مقاومت‌های الکتریکی کربنی، مقاومت‌های فیلمی و مقاومت‌های توان بالا که در ادامه بیشتر به آنها خواهیم پرداخت.

همانطور که پیش تر گفته شد، کاربردهای یک مقاومت در مدارهای الکتریکی یا گوناگون الکترونیکی بسیار است اما وظیفه اصلی مقاومت جلوگیری، تنظیم یا محدود کردن جریان در یک شاخه­ی خاص و یا ایجاد اختلاف ولتاژ‌ در دو سر مدار است.  هر مدار الکتریکی از یک طراحی خاص برای مقاومت استفاده می‌شود. مقاومت می‌تواند برای کنترل ولتاژ در قطعات نیمه‌هادی مثل ترانزیستورهای دوقطبی به کار برده شود. همچنین از مقاومت می‌توان برای تنظیم یا محدود کردن پاسخ فرکانسی در یک مدار نیز استفاده کرد. در مدارهای دیجیتال از انواع زیادی از مقاومت‌ها برای کاهش یا افزایش ولتاژ در ورودی و خروجی مدار استفاده می گردد. مقاومت‌ها را می‌توان به صورت ترکیبی در ساختار های موازی و سری استفاده کرد که در این صورت شبکه مقاومتی خواهیم داشت که می‌توان از آن برای ایجاد افت و تقسیم ولتاژ و همینطور محدود کردن جریان در مدارات مختلف استفاده کرد .

مقاومت ها بر اساس کاربرد به دو نوع کلی تقسیم میشوند که در ادامه با نویدک به توضیح آنها خواهیم پرداخت:

• مقاومت ثابت که  به آن دسته از مقاومت‌هایی گفته می‌شود که همواره مقدار آن‌ها ثابت است و مقدار آن با  مقدار نامی درج شده بر روی مقاومت برابر است. عوامل محیطی و ولتاژهای مختلف تاثیری بر مقدار این مقاومت ندارند.
• مقاومت متغیر به آن دسته از مقاومت هایی گفته میشود که مقدار مقاومت با توجه به مقدار ولتاژ تغییر میکند و مقدار ثابتی در مدار ندارد

نماد عمومی استفاده شده در نقشه‌های الکتریکی برای یک مقاومت ثابت، خط زیگ زاگ و برای مقاومت متغیر یک خط زیگ زاگ با یک فلش مورب بالای آن است.

برای آشنایی با انواع مقاومت ثابت و متغیر با نویدک همراه باشید

انواع مقاومت ثابت را می‌توان به چهار دسته زیر تقسیم کرد:

• مقاومت‌های ترکیب کربنی که از کربن یا گرافیت ساخته می‌شوند. از این نوع مقاومت‌ها در مدارات با توان‌های پایین استفاده می‌شود.
• مقاومت‌های فیلم که از چسب اکسید فلزی رسانا ساخته شده­اند. از این نوع مقاومت‌ها در مدارات با توان‌های بسیار پایین استفاده می‌شود.
• مقاومت‌های سیم‌پیچ که مقاومت‌های استفاده شده در سینک­های داغ هستند از این نوع مقاومت‌ها در مدارات با توان‌های بالا استفاده می‌شود.
• مقاومت‌های نیمه ‌هادی که با استفاده از تکنولوژی سطحی فلز نازک ساخته می‌شوند از این نوع مقاومت‌ها در مداراتی استفاده میشود که نیازمند فرکانس بالا هستند.
•  

مقاومت‌های متغیر به دو دسته مقاومت‌های مستقل و مقاومت‌های وابسته تقسیم می‌شوند.

مقاومت‌های مستقل

مقاومت‌های مستقل، به نوعی از مقاومت‌های متغیر گفته میشود که به متغیرهای محیطی مانند دما و نور وابسته نیستند و مقدار آن‌ها بر اساس نیاز مدار به طور دستی و با کمک اهرمی که به بدنه­ی آنها متصل است قابل تنظیم است .این نوع مقاومت‌ها خود به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• پتانسیومتر:  پتانسیومتر نوعی از مقاومت متغیر است که سه پایه دارد و دو پایه آن، در دو طرف ثابت هستند. پایه میانی به یک محور متحرک متصل است که روی مقاومت حرکت می‌کند و باعث تغییر مقدار مقاومت میشود. از پتانسیومتر برای رسیدن به مقدار پتانسیل دلخواه در مدارات استفاده می‌شود.

• رئوستا:  رئوستا، یک المان مقاومتی، یک المان متحرک و یک المان ثابت دارد و  در مدارات برای دستیابی به جریان الکتریکی دلخواه استفاده میشود.

مقاومت­های وابسته

مقاومت­های وابسته به آن دسته از مقاومت های متغیر گفته گفته می شود که به عواملی از قبیل نور ، حرارت ، ولتاژ و ... وابسته هستند و مقدار مقاومتشان با توجه به عوامل محیطی تغییر می­کند . این مقاومت ها خود به چهار دسته تقسیم میشوند :

• مقاومتهای تابع حرارت  

این مقاومت ها در اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند. مقاومت های حرارتی را با نام « ترمیستور » می شناسیم . ترمیستورها در مداراتی که دما را اندازه گیری یا کنترل می کنند به کار می روند و در دو نوع ساخته می شوند : ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت که با افزایش دما مقدار آن افزایش می یابد و دیگری ترمیستور با ضریب حرارتی منفی که با افزایش دما مقدار آن کاهش می یابد .

• مقاومت های تابع نور 

 مقدار این نوع از مقاومت تابع تغییرات شدت نور محیط است . مقاومت تابع نور در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد در حدود مگا اهم و در روشنایی دارای مقاومت کم در حدود یا اهم است . این مقاومت ها را  « فتو رزیستور » می نامند . از این مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان نور سنج استفاده می شود . از جمله کاربردهای این مقاومت استفاده ی آن در دوربین های عکاسی و کلیدهای نوری و چشم های الکترونیکی است .

• مقاومت های تابع ولتاژ 

مقدار این نوع از مقاومت تابع تغییرات ولتاژ است ، و کاربردشان یکسان نگه داشتن ولتاژ در مدارات است.این مقاومت ها را با نام « واریستور » می شناسند . مقدار این مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی عکس دارد . به طوری که با افزایش ولتاژ مقدار آنها کاهش می یابد.

• مقاومت های تابع میدان مغناطیسی 

مقدار این نوع از مقاومت ها بر اثر میدان مغناطیسی تغییر می کند .به دلیل اینکه در ساخت این مقاومت ها از نیمه رسانا هایی استفاده میشود که دارای ضریب حرارتی منفی هستند،  در صورت افزایش دما مقدار مقاوت کاهش می یابد .

علت استفاده از کد رنگی در مقاومت­ ها

معمولاً مقاومت‌ها بر اساس مقدار نامی ساخته می‌شوند. اگر ابعاد فیزیکی مقاومت به اندازه کافی بزرگ باشد، مقدار، تلرانس و آن ، به عدد یا حروف روی بدنه چاپ می‌شود. اما اگر ابعاد مقاومت،‌ کوچک باشد مانند مقاومت فیلمی یا مقاومت ترکیب کربنی این مشخصات باید به روش دیگری مشخص ‌شود. بنابراین در مقاومت‌های کوچک از نوارهای رنگی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر، مقدار مقاومت و تلرانس آن را با یک کد رنگی مشخص می‌کنند. باندهای نواری رنگی، منجر به یک سیستم تشخیص مقدار مقاومت می‌شود که « کد رنگی مقاومت » نام دارد و به وسیله یک جدول و محاسبات ریاضی مقدار اهمی مقاومت بدون توجه به اندازه فیزیکی یا شرایط مقاومت در مدار، قابل محاسبه است. در مقاومت هایی که مقدارشان بر اساس کد رنگی نوشته شده است دو خط اول از سمت چپ بیانگر عدد مقاومت و خط سوم نشان دهنده­ی ضریب آن است. خطوط رنگی چهارم تا ششم هم نشان دهنده­ی دقت یا تلرانس مقاومت هستند.

 تلرانس یک مقاومت ، مقدار خطای مقاومت از مقدار نامی آن است. این خطاها در فرآیند ساختِ مقاومت روی می دهد. تلرانس مقاومت های فیلمی از یک تا ده درصد متغیر است. مقاومت های کربنی تلرانسی معادل بیست درصد دارند که عدد بزرگی است و نشان دهنده­ی دقت پایین این نوع از مقاومت ها است.

 مقاومت هایی با تلرانس کمتر از 2 درصد را مقاومت دقیق می نامیم. مقاومت هایی که شش نوار رنگی دارند مقاومت های بسیار دقیقی هستند که در بازار قیمت بالایی دارند. مقاومت هایی که پنج نوار رنگی دارند هم در دسته بندی مقاومت های دقیق قرار می گیرند و تلرانس این مقاومت ها حدود 1 تا ۲ درصد است. اکثر مقاومت های چهار نواره ، تلرانسی در حدود 5 تا ۱0 درصد دارند و  اگر یک مقاومت ، نوار رنگی چهارم را نداشته باشد ، تلرانس آن را به صورت قراردادی برابر 20 درصد در نظر می گیریم.

 برای محاسبه­ی مقدار مقاومت الکتریکی بدون نیاز به محاسبات ریاضی با نویدک همراه باشید.

نحوه کار با ابزار انلاین محاسبه مقاومت الکتریکی نویدک

برای استفاده از ابزار انلاین محاسبه مقاومت الکتریکی نویدک کافیست در ابتدا تعداد خطوط رنگی روی مقاومت الکتریکی را در اولین بخش وارد کنید.

سپس به ترتیب از چپ به راست رنگ دو ستون رنگی اول را در بخش های بعدی وارد کرده و پس از آن رنگ خط سوم که مربوط به ضریب مقاومت است را وارد کنید.

اگر مقاومت دارای کد های رنگی مربوط به تلورانس نیز بود ( خطوط 4، 5 و 6 ) رنگ آنها را هم به ترتیب وارد کنید و پس از آن ابزار آنلاین محاسبه­ی مقاومت نویدک به طور لحظه­­ای مقدار مقاومت را به نمایش در می­آورد.

پیشنهادات و نظرات ارزشمند خود را نسبت به این ابزار از طریق ثبت دیدگاه برای ما ارسال کنید.