آشنایی با مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی
عبور جریان الکتریکی از هادی ها از بسیاری جهات شبیه عبور گاز از یک لوله است. اگر این لوله پر از پشم فلزی یا ماده مختلطی باشد ، این شباهت ها بیشتر می شود. اتم های نشکیل دهنده سیم هادی از عبور الکترون ها جلوگیری می کنند ، همانطور که الیاف پشم فلزی مانع عبور مولکول های گاز می شوند. حال می خواهیم ببینیم که مقاومت هادی ها به غیر از جنس فلز به چه عواملی دیگری بستگی دارد.

مقاومت هر جسمی به الکترون های آزاد آن بستگی دارد. می دانید که واحد شدت الکتریکی آمپر (A) است. یک آمپر یعنی این که 6/28 ضرب در 10 به توان 18 الکترون آزاد در هر ثانیه از هر نقطه سیم عبور می کند. پس یک هادی خوب باید به مقدار کافی الکترون آزاد داشته باشد تا جریان الکتریکی با چندین آمپر بتواند از آن عبور کند.
بنابراین هرگاه پهنای فلز افزایش یابد ، در حقیقت سطح مقطع زیادتر و در نتیجه مقاومت کم تر می شود. پس سطح مقطع عکس مقاومت عمل می کند.

تأثیر طول هادی بر مقاومت الکتریکی
شاید تصور کنید که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست. اگر چه در یک قطعه سیم بلندتر تعداد بیشتری الکترون آزاد وجود دارد ولی الکترون های آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکی داخل نمی شود. در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیشتر می شود.
نکته: تغییر طول و سطح مقطع به میزان دو برابر مقاومت را تغییر نمی دهد.

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار
مدارهای الکتریکی به دو نوع بسته می شوند: سری و موازی
اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدارسری: در مدار سری همانگونه که از نامش پیدا است ، مقاومت ها به دنبال هم بسته شده اند. پس باید تمامی مقدار آنها را با هم جمع کرد.
اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار موازی: در مدار موازی باید حاصل ضرب تمام مقاومت ها را تقسیم بر مجموع مقاومت ها کرد.

کاربرد مقاومت های الکتریکی
مقاومت های اَهمی برای اضافه کردن مقاومت مدارهای الکتریکی به کار می روند. در حقیقت ، آنها اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان مقاومت زیادی از خود نشان می دهند. موادی که غالباٌ در مقاومت ها به کار می روند ، عبارتند از کربن ، آلیاژ مخصوص از فلزاتی از قبیل نیکروم ، کنستانتان و منگانان. مقاومت اَهمی را طوری به مدار می بندیم که جریان همان طور که از بار الکتریکی و منبع ولتاژ عبور می کند ، از آن هم بگذرد. در این صورت مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های بار الکتریکی ، منبع ولتاژ ، سیم های رابط و مقاومت اَهمی است. توجه داشته باشید که فقط با اضافه کردن یک مقاومت اَهمی مناسب به مدار ، می توان مقاومت کل مدار را به اندازه ی دلخواه تغییر داد.

انواع مقاومت ها
1- مقاومت های ترکیبی
2- مقاومت های سیم پیچی
3- مقاومت های لایه ای

مقاومت های وات بالا
جنس این مقاومت ها معمولاً از كرم نیكل است و معمولاً دارای یک روكش گچی یا آجری می باشند و به همین دلیل به مقاومت های گچی یا آجری نیز معروف هستند. ظرفیت اُهمی و توان این مقاومت ها بصورت عدد بر روی آنها چاپ می شود.

مقاومت های خودکار
ترمیسترها در مدارات برای ممانعت ازآسیب رساندن فشار جریانی كه در ابتدای روشن نمودن آنها در مدار جریان پیدا می كند ، بكار برده می شوند. با قرار دادن این قطعه در ابتدای ورود جریان باعث می شود تا جریانی كه در ابتدای بكار انداختن مدار با فشار وارد می شود ، مواجه با ترمیستر شده و متوقف شود. ترمیستر در مقابل جریان وارده كم كم گرم شده و جریان را تدریجاً وارد مدار می كند تا آنكه مقاومت خودش بر اثر گرما كم شده و عبور جریان را به حالت عادی در می آورد.ترمیستر اغلب در مدارات رادیو و تلویزیون استفاده می شود.

LDR مقاومت تابع نور
LDR مقاومت تابع نور یا همان دیود تابع نور در تاریکی می باشد. مقدار مقاومت الکتریکی این قطعه بسیار زیاد است ، یعنی اجازه ی عبور جریان الکتریکی را از خود نمی دهد ولی با تابیدن نور بر سطح آن ، مقاومت آن کاهش می یابد و هر چه نور شدیدتر باشد ، رساناتر می شود.

مقاومت (Resistor)
مقاومت قطعه ای است كه معمولًا ساز جنس كربن ساخته می شود و بمنظور كم نمودن ولتاژ و جریان مورد استفاده قرار می گیرد. واحد مقاومت اُهم ( Ω ) است.
هر هزار اُهم برابر با یک كیلو اُهم و هر میلیون اُهم برابر با یک مگا اُهم است.

محاسبه مقدار اَهمی یک مقاومت در مقاومت های با وات پایین
معمولاً مقدار اُهمی مقاومت بصورت كدهای رنگی و بر روی بدنه آن چاپ می شود ولی در مقاومت های با وات بالاتر مثلاً 2 وات یا بیشتر ، مقدار اُهمی مقاومت بصورت عدد بر روی آن نوشته می شود.
محاسبه مقدار اُهم مقاومت های رنگی بر اساس جدول رمز مقاومت ها و بسیار ساده انجام می شود. بر روی بدنه مقاومت معمولاً 4 رنگ وجود دارد. برای محاسبه از نوار رنگی نزدیک به كناره شروع می كنیم و ابتدا شماره دو رنگ اول را نوشته و سپس به میزان عدد رنگ سوم در مقابل دو عدد قبلی صفر قرار می دهیم. اینک مقدار مقاومت بر حسب اُهم بدست می آید. این مطلب نکاتی را در مورد آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی ارائه می دهد.