آشنایی با مقاومت و کاربرد های آن

 مقاومت چیست؟

شاید این بهترین تعریف باشه
((مقاومت یک قطعه الکتریکی می باشد
که عملکرد آن موجب کاهش جریان الکتریکی می گردد و یک مصرف کننده برق نیز به حساب می آید)).

علامت زیک زاک نماد آمریکایی مقاومت و نمادی که سمت راسته علامت استاندارد جهانی تعیین شده است می باشد.

اگر بخواهیم واضح تر نگاه کنیم مثال آبی را می توان زد که از درون لوله عبور می کند

جریان آب همانند جریان الکتریکی درون مدار الکتریکی می ماند اختلاف فشار نیز موجب حرکت آب می گردد

و اگر بخواهیم آنها را با هم مقایسه کنیم

می بینیم که اختلاف وُلتاژ نیز موجب حرکت جریان الکتریکی می شود

اگر ما بر سر مسیر آب یک مقاومت قرار دهیم جریان آب نیز کاهش خواهد یافت

می توان این آزمایش را با جمع کردن قسمتی از لوله ایجاد کرد.

مقاومت در واقع همین کار را انجام می دهد
مقاومتی که قطعه از خود نشان می دهد و موجب کاهش جریان الکتریکی نیز می گردد.

با نگاه کردن به لوله آب می توان فهمید که فشار آب کم می شود و فشار در سمت چپ از فشار سمت راست بیشتر است

مقاومت نیز همین اثر مشابه را از خود بجا می گذارد و موجب افت ولتاژ می گردد.

قانون اهم

رابطه بین جریان الکتریکی، مقاومت و ولتاژ توسط قانون اُهم شرح داده می شود

آقای اُهم  دانشمندی است که در سال۱۸۲۷ کشف کرد که مقاومت برابر است با ولتاژ تقسیم بر جریان.

در قانون اُهم واحد مقاومت (اُهم) و واحد ولتاژ( وُلت) و واحد جریان( آمپر) می باشد

یک مدار ساده که شامل باتری و مقاومت باشد می تواند گویای این قضیه باشد

منبع ولتاژ باعث ایجاد جریان می گردد که توسط مقاومت نیز محدود میگردد

منبع ولتاژ دارای ۲ولت است و ما جریان ۴آمپری نیاز داریم

در این حالت مقاومت ما باید چه مقداری داشته باشد؟

براساس قانون اُهم مقاومت برابرست با ولتاژ تقسیم بر جریان

به عبارتی ۲ تقسیم بر ۴ که برابر با ۰٫۵ اُهم می گردد.

توضیح قانون اُهم با یک مثال
یک مثال ساده این مدار پایه LED می باشد
فرض کنید که ما قصد روشن کردن یک LED قرمز رنگ را با یک باتری ۹ولتی را داریم
LED ما نهایتا جریان ۳۰ میلی آمپر را از خود عبور می دهد
اگر ما LED را مستقیما به باتری وصل کنیم LED خواهد سوخت.
LED عملا هیچ مقاومتی ایجاد نمی کند بنابرای جریان عبوری بسیار بالاتر از ۳۰ میلی آمپر است
برای جلوگیری از این اتفاق یک مقاومت نیز بین LED و باتری قرار می دهیم.

مقاومت باید به نحوه ای باشد که جریان را نهایتا تا ۳۰ میلی آمپرکاهش دهد.

دوباره از قانون اُهم استفاده کنیم که مقاومت برابر است با ولتاژ تقسیم بر جریان.
یا ۹ تقسیم بر ۰٫۰۳آمپر که برابر ۳۰۰اُهم می باشد
حالا اگر ما پایه منفی را نیز وصل کنیم و یک مدار تشکیل بدهیم LED قرمز روشن می شود
استفاده از مقاومت برای مدارLED فقط یکی از کاربرد های مقاومت می باشد.
اما در واقع کاربرد ها و اهداف استفاده از مقاومت ها نیز بسیار زیاد است

انواع مختلف مقاومت ها
انواع مختلفی مقاومت داریم که هرکدام مخصوص کاربرد خاصی هستند اما رایج ترین آنها مقاومت ثابت است که مقدار مشخص و ثابتی دارد و وقتی حرف از مقاومت به میان می آید اغلب منظورمان مقاومت ثابت است.
مقاومت های ثابت در دو نوع SMD و محوری شکل موجود هستند

کاربرد ها
مقدار مقاومت، در مقاومتهای متغیر قابل تغییر است که اغلب بصورت مکانیکی تنظیم میشوند
و زمانیکه به ولتاژ متغیر نیازداریم بکار می روند و نام آنها پِتانسیومِتر است

گونه ی تغییردهنده جریان مدار رِئوستات نام دارد
مقاومت های متغییر دیجیتالی نیز بشکل الکترونیکی و بصورت بیومکانیکی کنترل میشوند

تغییر مقدار دسته سوم مقاومت ها وابسته به شرایط فیزیکی محیط است مانند: نور- دما- ولتاژ که بعنوان ابزار های اندازه گیری بکار میروند.

اگر بخواهیم مقاومت ها را از نظر جنس و ساخت تفکیک کنیم،قدیمی ترین نوع آن ها مقاومت سیمی است که هنوز هم کاربرد دارد که از پیچاندن سیم های مقاومت دار به دور یک هسته غیر رَسانا ساخته می شوند،که در رِنج های مقاومتی پایین و دقیق ساخته می شوند.

بعلاوه اینکه بسیار با دوام هستند ولی در فرکانس های بالا با مشکل نویز راکتانسی مواجه میشوند.
مقاومت های ترکیب کربنی توسط ترکیبی از سرامیک غیر رسانا و لایه نازکی از کربن ساخته میشوند و مدت هاست بعنوان رایج ترین مقاومت در دهه های اخیر بکار می روند.
با اینکه از نظر مرغوبیت بعنوان مثال از نظر تِلُرانس ضعیف ترهستند ،اما هنوز بعنوان رایج ترین مقاومت در میان اِلمان های مقاومتی در مدارات بکار میروند.