مقاومت الکتریکی و کاربرد آن
مقاومت (Resistor)
یکی از قطعات معروف و پر کاربرد در الکترونیک، مقاومت می باشد که خود انواع مختلفی دارد.
همانطو که از اسم آن ها مشخص است ویژگی اصلی مقاومت ها داشتن مقاومت الکتریکی در برابر جریان الکتریکی یا همان حرکت الکترون ها می باشد.
واحد اندازه گیری مقاومت ها اهم (Ω) می باشد که در مقادیر بزرگ از کیلو اهم و مگا اهم استفاده می شود، همچنین توانی را که مقاومت به طور دائم می تواند تحمل کند توان مقاومت می گویند هرچه توان مقاومتی بیشتر باشد، اندازه ی آن مقاومت بزرگتر می شود و می تواند بهتر گرمای خود را به محیط اطراف منتقل کند. مقاومت ها را می توان بر اساس نوع عملکرد، جنس، نوع مونتاژ روی برد و … دسته بندی کرد. در این پست مقاومت ها را بر اساس نوع عملکرد دسته بندی کرده و بررسی خواهیم کرد.
1. مقاومت های ثابت
مقادیر ثابتی دارند و خود به چند دسته کربنی، لایه ای، سیمی و فلزی و … تقسیم می شوند.
رایج ترین و ارزانترین مقاومت ها، مقاومت های کربنی هستند که مقادیر آنها از چند صدم اهم تا 100 مگا اهم است. این نوع مقاومت ها به علت داشتن ضریب حرارتی بالا و ثبات کم، در مدارات با حساسیت و دقت بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
شکل 1 – مقاومت کربنی 0.25 وات
مقاومت هاي سيمي خود دارای دو دسته قدرتی و دقیق هستند که دسته قدرتی با رنج توانی تا 300 وات می تواند جریانی بسیار زیادی را از خود عبور دهد و دسته دقتی دارای توان های پایین (رنج 0.25 تا 2 وات) و نمی توانند میزان جریان بالایی را عبور دهند. مقاومت های سیمی قدرتی معمولا با یک محفظه سرامیکی پوشیده می شوند که در این حالت به آن ها مقاومت های آجری گفته می شود.
شکل 2 – مقاومت آجری 10 وات
مقاومت لایه ای ترکیبی از مقاومت های سیمی و کربنی می باشد.
2. مقاومت های متغیر
مقاومت هایی که مقدار آن ها ثابت نبوده و قابل تغییر می باشد که به دو دسته ی قابل تنظیم و وابسته تقسیم می شوند.
مقاومت های قابل تنظیم مانند رئوستا و پتانسیومتر و همچنین مقاومت های وابسته تابع حرارت، نور، ولتاژ و میدان مغناطیسی می باشد.
شکل 3 – مقاومت متغیر قابل تنظیم
مقاومت های تابع حرارات بر اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند و آن ها را تحت عنوان ترمیستور می شناسیم. اگر با افزایش دما مقدار مقاومت افزایش یابد به معنای ضریب دمای مثبت بوده و آن مقاومت را نوع PTC می گویند و اگر مقاومت با افزایش دما کاهش می یابد به معنای ضریب دمای منفی بوده و آن را نوع NTC می گویند.
مقاومت های وابسته به نور (LDR) با شدت نور تغییر مقدار می دهند یعنی هرچه نور بیشتری به آن تابیده شود مقدار مقاومت کمتری خواهند داشت (مقاومتی در حدود ده اهم) و هر چه نور کمتری به آن برسد به مقدار مقاومت بیشتری حتی تا صد برابر خواهد رسید (مقاومتی در حدود مگااهم)، برای اینکه نور بتواند بر این نوع مقاومت اثر بگذارد سطح آن را با شیشه و یا پلاستیک شفاف می پوشانند.
مقاومت های وابسته به ولتاژ (VDR) با افزایش ولتاژ مقدار اهم آن ها کاهش پیدا می کند و با ولتاز رابطه عکس دارند و همچنین به پلاریته ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند.
مقاومت های تابع میدان (MDR) همراه با اعمال میدان مغناطیسی به شیوه ای تغییر می کند که اگر دما افزایش یابد مقاومت آن ها کاهش می یابد چرا که در ساخت این نوع از مقاومت ها از نیمه هادی هایی با ضریب حرارتی منفی استفاده شده است.