مقاومت

قطعه مقاومت، یکی از قطعات الکترونیکی پرکاربرد است که برای محدود کردن جریان الکتریکی در مدارهای الکتریکی به کار می‌رود. این قطعه معمولاً از یک بلوک سرامیکی یا پلیمری تشکیل شده است که دو سیم برقی به دو طرف آن متصل می‌شوند. درون قطعه، یک ماده مقاومتی مانند فلزی یا کربنی قرار دارد که جریان الکتریکی را در آن محدود می‌کند. در ادامه به بررسی بیشتر درباره این قطعه می پردازیم.

بخش اول: آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد مقاومت‌ها

برای آشنایی بیشتر با مقاومت‌ها و نحوه عملکرد آنها می‌توانید مقالات زیر را مطالعه کنید.

واحد اندازه گیری مقاومت‌ها

مقدار مقاومتی که توسط قطعه مقاومت ایجاد می‌شود، به واحد اهم (ohm) اندازه گیری می‌شود. این واحد به نام فیزیکدان انگلیسی جرج سیمون اُهم (Georg Simon Ohm) نامگذاری شده است. قطعات مقاومت معمولاً در مدارهای الکتریکی برای تنظیم و کنترل جریان استفاده می‌شوند. همچنین در بسیاری از موارد، قطعات مقاومت برای حفاظت از قطعات دیگر مدارهای الکتریکی نیز به کار می‌روند.

مقادیر مقاومتی قطعات مقاومت، بسته به نوع ماده مقاومتی استفاده شده در آنها و سایر خصوصیات فیزیکی و الکتریکی، می‌تواند متفاوت باشد. این مقادیر از چند اهم تا چند مگااهم و بیشتر نیز می‌تواند باشد.

نماد مداری مقاومت الکتریکی

قطعات مقاومت‌ها به صورت قطعاتی با دو سر هستند که نماد شماتیک آن‌ها به صورت یکی از دو شکل زیر می‌باشد:

مقاومت‌ها در نقشه‌های الکتریکی با نام و مقدار آن نشان داده می‌شود. که هر مقاومت دارای نام خاصی می‌باشد. شکل زیر یک نمونه تایمر 555 را نشان می‌دهد که تعدادی مقاومت در آن به کار رفته است:

پیشنهاد خواندنی: دیود

ویژگی مقاومت ها

یکی از ویژگی‌های قابل تنظیم قطعات مقاومت، مقدار مقاومت آنهاست. برای تغییر مقدار مقاومت، می‌توان از قطعات مقاومتی با مقادیر مختلف یا از قطعات قابل تنظیم استفاده کرد. قطعات قابل تنظیم، معمولاً با یک پیچ است که به وسیلهٔ یک پیچ خاص تغییر مقدار مقاومت را ممکن می‌کند. همچنین، در برخی قطعات مقاومت، مقدار مقاومت در طول زمان تغییر می‌کند که به عنوان مقاومت متغیر معروف هستند. این قطعات در برخی کاربردهای خاص مانند سنسورها و فیلترها به کار می‌روند.

انواع مقاومت‌

مقاومت‌ها به صورت و اشکال مختلفی موجود هستند که از نظر نوع نصب به صورت «سوراخ کامل» (Plated Through-Hole) یا PTH یا «فناوری نصب سطحی» (Surface-Mount Technology یا Surface-Mount Device) یا SMT/SMD وجود دارند.

مقاومت‌های سوراخ کامل دارای پایه‌های بلند هستند، که فلز آن‌ها خم می‌شود و می‌توان آن را به صورت دستی روی برد مدار چاپی یا PCB نصب کرد. معمولا مقاومت‌ها در برِدبُردها (Breadboard)، و هرگونه دیگری که لحیم به کوچکی مقاومت‌های SMD با اندازه 0.6 میلی‌متر نیست مورد استفاده قرار می‌گیرند. قبل از نصب به علت اشغال کم‌تر فضا توسط مقاومت‌ها پایه‌های آن کوتاه‌تر می‌شود.
مقاومت‌های محوری یکی از پر مصرف‌ترین مقاومت‌های سوراخ کامل هستند، که اندازه‌ای متناسب با توان نامی‌شان دارند. همان‌طور که مشاهده می‌کنید شکل زیر یک مقاومت 0.5 واتی را با اندازه 9.2 میلی‌متر و یک مقاومت 0.25 واتی را با طول 6.3 میلی‌متر نشان می‌دهد.
مقاومت‌های نصب سطحی معمولاً به صورت مستطیلی سیاه هستند که از دو طرف نقره‌ای، درخشان و رسانا هستند که لبه مقاومت‌های SMD رسانا می‌باشد. به دلیل کوچک بودن این مقاومت توسط یک ربات بر روی PCBها نصب می‌شوند. این نوع مقاومت‌ها معمولا نیز به قلع و لحیم کاری ندارند و معمولا با حرارت دادن روی PCB مونتاژ می‌شوند.

مقاومت‌های SMD در اندازه‌های استاندارد 0805 (طول 0.8 میلی‌متر و عرض 0.5 میلی‌متر)، 0603 یا 0402 موجود هستند. که قابل استفاده در فضاهای کوچک که محدودیت فضایی وجود دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بخش دوم: آشنایی بیشتر با کارایی مقاومت‌ها

مقالات زیر به شما کمک می‌کنند تا با کارایی مقاومت‌ها نیز بیشتر آشنا شوید.

کاربرد مقاومت

یکی از کاربردهای قطعات مقاومت، کار با دیودها است. دیودها برای تبدیل انرژی AC به DC و همچنین برای تنظیم و کنترل جریان در مدارهای الکتریکی استفاده می‌شوند. قطعات مقاومت، با ایجاد یک محدودیت در جریان الکتریکی، به دیودها کمک می‌کنند تا به بهترین شکل کار کنند.

با توجه به اهمیت و کاربرد وسیع قطعات مقاومت در مدارهای الکتریکی، طراحی و تولید قطعات مقاومت، به یکی از مهمترین فعالیت‌های شرکت‌های تولید الکترونیکی تبدیل شده است. برای انتخاب و استفاده بهینه از قطعات مقاومت، باید با ویژگی‌های مختلف آنها، مانند مقدار مقاومت، دقت، تحمل توان و مقاومت دما آشنا شد. همچنین، در طراحی مدارهای الکتریکی، باید به درستی انتخاب شوند تا عملکرد بهینه همچنین، در طراحی مدارهای الکتریکی، باید به درستی انتخاب شوند تا عملکرد بهینه داشته باشند. برای این منظور، باید به مواردی مانند جریان الکتریکی، ولتاژ، توان مصرفی و تحمل دما در نظر گرفته شود.

با پیشرفت تکنولوژی، قطعات مقاومت به صورت دیجیتالی نیز تولید می‌شوند. این قطعات، با نام مقاومت دیجیتالی شناخته می‌شوند و برای کنترل و تنظیم جریان در مدارهای الکتریکی استفاده می‌شوند. مقاومت دیجیتالی، با ایجاد مقاومت در برابر جریان الکتریکی، به مدارهای الکتریکی کمک می‌کند تا به بهترین شکل کار کنند. به طور کلی، قطعات مقاومت، به عنوان یکی از اجزای اساسی و حیاتی مدارهای الکتریکی، به صورت گسترده در صنعت الکترونیک استفاده می‌شوند.