انواع مقاومت ها و کاربرد آن ها

مقاومت یکی از قطعات مهم در صنعت برق و الکترونیک است که نقشی اساسی در مدارهای الکتریکی دارد. یکی از فاکتورهای مهم در مدارهای الکتریکی، کاهش یا کنترل ولتاژ یا جریان می باشد که این کار به وسیله مقاومت انجام می گردد. این قطعه با توجه به کاربردهایی که دارد در انواع مختلف و سایزهای گوناگون تولید می شود. از مقاومت های خیلی ریز گرفته که روی برد گوشی های تلفن همراه استفاده می گردند تا مقاومت های بزرگ که در صنایع بکار می روند و به صورت یک سیم پیچ دور یک هسته نارسانا هستند. مقاومت  ها وظیفه دارند که میزان عبور جریان الکتریکی را تنظیم کنند یا از عبور آن جلوگیری نمایند. در این مقاله قصد داریم شمارا با انواع مقاومت آشنا کنیم.

انواع مقاومت از لحاظ عملکرد

با توجه به عملکردی که مقاومت ها دارند، می توان آن ها را به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم بندی نمود.

مقاومت ثابت: مقاومتی است که مقدار آن تغییر نمی کند و همواره ثابت و مطابق با مقدار درج شده روی آن است. اگر ولتاژ و جریان عبوری از آن در محدوده استاندارد باشد، نمی تواند موجب افزایش یا کاهش مقاومت گردد.

مقاومت متغیر: اگر بخواهیم در یک مدار جریان قسمتی از مدار را کم یا زیاد کنیم، مقاومت متغیر را بکار می بریم. همانطور که از اسم این مقاومت پیداست، مقدار ثابتی ندارد و قابل تغییر و تنظیم است.

انواع مقاومت های ثابت

۱- مقاومت ترکیب کربن

یکی از ارزان ترین و قدیمی ترین نوع مقاومت ثابت است که در مدارات الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود. مواد تشکیل دهنده این مقاومت شامل گرد کربن (ماده رسانا) و پودر سرامیک (ماده غیر رسانا) می باشد. هرچه میزان گرد کربن بیشتر شود، مقاومت کمتری دارد و اگر مقدار پودر سرامیک بیشتر باشد، مقدار مقاومت آن افزایش می یابد. این نوع مقاومت به شکل استوانه ای تولید می شود که دو سر آن متصل به دو رسانای دارای پایه است و پایه ها رو برد لحیم می شوند. مقاومت ترکیب کربن با یک نوع عایق پوشیده می شود و با استفاده از کدهای رنگ روی آن، مقدار مقاومت مشخص می گردد.

مقاومت ترکیب کربن در مدارهای با توان متوسط و پایین بکار می رود. به دلیل اینکه دارای اندوکتانس کمی است، برای مدارات فرکانس بالا مناسب می باشد. اما به علت درصد خطای زیاد، ناپایداری در دماهای بالا و حساسیت به نویز، در مدارهایی که نیاز به دقت زیاد دارند و از حساسیت بالایی برخوردار هستند، از مقاومت ترکیب کربن کمتر استفاده می شود.

[ پیشنهادات سردبیر :

هرچه که باید در مورد  مقاومت ها و تاریخچه آن بدانید ! ]

۲- مقاومت فیلمی

این نوع مقاومت ثابت شامل مقاومت فیلم اکسید فلزی، فیلم فلزی و فیلم کربنی است. نحوه ساخت این نوع مقاومت فیلمی به این صورت است که یک فلز خالص را روی یک زیر لایه یا سرامیک عایق ته نشین می کنند. هرچه ضخامت فیلم ته نشین شده روی زیر لایه بیشتر باشد، مقدار مقاومت آن افزایش می یابد. پس از این که فلز ته نشین شد، با استفاده از یک لیزر دقیق، شیارهای مارپیچی شکلی روی فیلم فلزی ایجاد می کنند. نتیجه آن تشکیل یک سیم پیچ است که باعث می شود در مسیر حرکت جریان، مقاومت ایجاد گردد. تلرانس مقاومت فیلمی به خاطر ساختار آن از مقاومت ترکیب کربن بسیار کمتر است و شیوه درج مقدار مقاومت آن همانند مقاومت ترکیب کربن به صورت کدهای رنگی می باشد.

این نوع مقاومت، حساسیت به نویز کمتری دارد و پایداری آن در دماهای بالا زیاد است. بنابراین در مدارهای فرکانس رادیویی یا فرکانس بالا، کاربرد بسیاری دارد. همچنین در مدارهای مقاوم به جریان ضربه ای از مقاومت اکسید فلز استفاده می شود.

۳- مقاومت سیم پیچی شده

برای ساخت مقاومت سیم پیچی شده، یک سیم نازک آلیاژی مانند نیکروم به دور یک هسته عایق سرامیکی پیچیده می شود. مقدار این مقاومت به ضخامت سیم و تعداد دور پیچیده شده روی عایق بستگی دارد. خطای مقاومت سیم پیچی شده بسیار پایین است و نسبت به سایر مقاومت های مشابه، می تواند جریان بیشتری را تحمل نماید.

به دلیل خطای پایین مقاومت سیم پیچی شده، در ساخت پل وتستون کاربرد زیادی دارد. همچنین برای نصب بر روی هیت سینک ها از این مقاومت سیم پیچی شده استفاده می شود تا موجب پراکنده شدن گرمای تولید شده گردد. یکی دیگر از کاربرد های مقاومت سیم پیچی شده در ساخت بخاری های برقی است که با عبور جریان، گرمای زیادی تولید می کند.

۴- مقاومت SMD

مقاومت SMD یا نصب بر روی سطح، مقاومت های کوچکی هستند که به شکل مکعب مستطیل تولید می شوند. از دو طرف روی مدار چاپی لحیم می گردند. مقدار مقاومت SMD با عدد بر روی آن مندرج شده است. این نوع مقاومت بر روی بردهای چاپی ظریف مانند برد گوشی تلفن همراه بکار می رود.

۵- مقاومت آرایه ای

برای صرفه جویی در فضای روی بردهای الکترونیکی از مقاومت آرایه ای استفاده می گردد. این نوع مقاومت از کنار هم قرار گرفتن چند مقاومت ساخته می شود که یک پایه بین آن ها مشترک است و دیگر پایه ها، مقاومت معینی دارند. کاربرد متداول مقاومت آرایه ای در مدار نمایشگر 7segment می باشد، همچنین در ورودی و خروجی های مدارات منطقی برای pull up و push down به کار می رود.

مقاومت های متغیر

۱- مقاومت متغیر مستقل

این مقاومت ها با توجه به نیازی که در مدار وجود دارد، به صورت دستی قابل تنظیم هستند. مقاومت متغیر مستقل هیچ وابستگی به متغیرهای محیطی مانند نور و دما ندارند. روی این مقاومت ها یک اهرم کوچک تعبیه شده که به وسیله آن می توان میزان مقاومت را تغییر داد. البته برای هر مقاومت متغیر مستقل محدودیت وجود دارد و تنها یک بازه مشخص مقاومتی قابل انتخاب است. این نوع مقاومت به دو دسته پتانسیومتر و رئوستا تقسیم بندی می شود که پتانسیومتر برای دستیابی به اختلاف پتانسیل مورد نظر و رئوستا برای رسیدن به جریان دلخواه بکار می رود.

۲- مقاومت متغیر وابسته

این نوع مقاومت متغیر شامل مقاومت هایی می شود که به عوامل محیطی مانند ولتاژ، میدان مغناطیسی، نور، رطوبت و دما وابسته هستند و هر کدام در مداراتی که از این عوامل تاثیر می پذیرند، استفاده می گردند. تعدادی از مقاومت های متغیر وابسته شامل موارد زیر می باشد:

• MDR یا مقاومت وابسته به میدان مغناطیسی
• LDR یا مقاومت وابسته به نور
• ترمیستور یا مقاومت وابسته به حرارت
• وریستور یا مقاومت وابسته به ولتاژ