آشنایی با مقاومت (Resistor)

[sinaset]

بنام خدا
باسلام

آشنایی با المان یا قطعات دنیایی الکترونیک
بهتر است که کم کم مبحث اشنایی با قطعات الکترونیک را شروع کنیم ..
در دنیایی الکترونیک بیش از هزاران نوع قطعه وجود دارد ... که هر کدام با توجه به ماهیت خود کار منحصربفردی انجام میدهد،که با شناختن نوع قطعه می توان دنیای الکترونیک را بهتر درک کرد.
خوبی دنیایی الکترونیک این است که شما،با چند المان ساده،می توانید کارهای انجام بدهید که کسی آن را انجام نداده!چون دنیایی الکترونیک یک دنیای خلاقانه است....


برای شروع معرفی قطعات ابتدا از مقاومت شروع می کنیم.
مقاومت (به انگلیسی Resistor با تلفظ رزیستور)-قسمت اول
    که از اسم این قطعه پیداست،به کمک ان می توانید جریان و ولتاژ را به کمک مقاومت درونی آن کنترول کنید   ما در دنیای الکترونیک یک مسئله بسیار مهمی به نام اهم (OHm) .   می گوید.هر عنصر رسانایی دارایه درجه ی مقاومت در برابر جریان و ولتاژ می باشد و اصولا عناصری مثل مس و نقره و آلومینیوم به میزان اهمی که دارن،میزان رسانا بودن الکتریکیشان مشخص میشود.در واقع هر چقدر اهم انها کمتر باشد،میزان رسانایی الکتریکیشان بیشتر خواهد بود ... به عنوان مثال مس مقاومت کمتری نسبت به آلومینیوم دارد.(نکته:میزان مقاومت درونی سیمه آلومینیومی و مسی و.. ... بسیار بسیار پایین تر از قطعه مقاومت می باشد)    تصویری از درون یک مقاومت.   به کمک قانون اهم و مواد کربنی ،المانی به انواع و اقسام درجه اهم (از یک اهم تا میلیارد ها اهم) ساخته میشود،که هر کدام برای یک کاری در دنیایی الکترونیک کاربرد دارد .   مقاومت در اصل دو کار بسیار مهم انجام میدهد..جریان را محدود می کند (این مهم ترین کار مقاومت می باشد) و اجازه نمی دهد که بیش از یک جریان خاص،وارد مدار شود . و بخشی از ان انرژی را در درون خود تلف می کند (یا که به حرارت تبدیل می کند)   کار دوم مقاومت،مقاومت جریان را نسبت به اهم مدار به یک میزان خاص محدود می کند،و اگر بخواهیم بیشتر از آن بکشیم،ولتاژ را کاهش میدهد.   مقاومت میشود کارهای دیگری هم انجام داد،که البته مهمترین ها آنها در بالا ذکر شد .       ادامه مبحث مقاومت        همانجور که قبلا توضیح دادیم،مقاومت جریان و ولتاژ*(که اگر به خاطر داشته باشید در پست قبلی اشاره ای به این موضوع شد) را محدود می کند.و نمی گذارد، بیشتر از یک میزان خاصی انرژی (توان)از درون خود بگذرد...  بنابراین مقاومت علاوه بر میزان اهم درونیشان.بر اساس توان خروجیشان هم دسته بندی میشوند.       عنوان مثال یک از پرکاربردترین مقاومت ها . مقاومت 1/4 واتی می باشد. 1/4 واتی یعنی 1 چهارم وات. یک چهارم وات میشود 250 میلی وات. یعنی این مقاومت. به هیچ عنوان اجازه نمیدهد بیشتر از 250 میلی وات از درونش بگذرد. حال از خود می پرسید خوبه چه کاربردی دارد.  فرض کنید یک ایسی یا یک قطعه حساس الکترونیکی مثل led دارید،و یک منبع تغذیه 10 امپری دارید. حالا می خواهید اولا ولتاژ کمتری به آن برسد،دوما اگر 10 امپر را مستقیم به ان قطعات بدهیم،قطعا به ان قطعات آسیب وارد می کنم، و از این گذشته،ممکنه است به هر دلیلی امپر افزایش یا کاهش پیدا کند. شما با گذاشتن یک مقاومت 1/4 واتی (یا همون 250 میلی واتی) جریان و ولتاژ را به کنترول خود در اورده و با هر تغییر یا نوسانی از صدمه دیدن المان های الکتریکی جلوگیری به عمل می اورید.   واقع این خاصیت مقاومت می باشد که در برابر جریان و ولتاژ نسبت به اهمی که دارد از خودش مقاومت نشان میدهد. و در واقع مقاومت را می توان یک المان امنیتی محسوب کرد.   مقداری از انرژی یا همان توان را به حرارت تبدیل می کند.که به ان اتلاف انرژی هم گفته میشود.اتلاف انرژی در هر مقاومت همان توان نامی مقاومت می باشد. یعنی مقاومت 1/4 واتی، در صورتی که 250 میلی وات از ان کشید شود. 250 میلی وات را به حرارت تبدیل می کند.  مقاومت بر اساس توان به چند دست تقسیم می شود .    های (بیشتر مورد استفاده) 1/8 واتی ، 1/4 واتی ، 1/2 واتی ، 1 واتی ، 2 واتی ، 3 واتی، 5 واتی ، 10 واتی و 15 و 17 و 20 واتی.     مقاومت 1/8 واتی تا 10 واتی      مقاومت 1 تا 20 واتی   فرمول محاسبه مقاومت .   همانطور که تا الان متوجه شدید. ما به کمک میزان اهم درونی مقاومت،میزان مقاومت درونی یک مقاومت را بدست می اوریم .    کنید ما یک ولتاژ 12 داریم،و می خواهیم 1 عدد LED با ولتاژ 3.2 و امپر 20 میل و توان 64 میلی وات را با ان روشن کنیم .   بر اساس فرمول مقاومت : ولتاژ را تقسیم بر اهم مقاومت می کنیم . در نتیجه امپر خروجی بدست می آید.  به مثال ما از یک مقاومت 330 اهمی استفاده می کنید(مقاومت که معمولا برای روشن کرد یک LED استفاده می کنند)  12 تقسیم بر 330 اهم = با 0.036 یا 36 میلی امپر.  پس اگر شما یک منبع تغذیه داشته باشید که ولتاژ ان 12 باشد. و امپر ان هر چقدر باشد. با گذاشتن یک مقاومت 330 اهمی می توانید جریان ان را به 36 میلی امپر محدود کنید.و led که نیاز به 20 میلی امپر و 3.2 ولتاژ دارد را روشن کنید.بدین شکل LED قطعا طولی عمر بسیار بالایی خواهد داشت و به این راحتی ها نمی سوزد.  یک نکته فرعی:شاید در حال حاضر کلی سوال برای شما به وجود امده،که یکی از انها این باشد،که چطور یک مقاومت کوچک در برابر 10 یا 20 یا 40 یا... امپر مقاومت می کند! و نمی سوزد. جواب سوال این است که مصرف کننده یا همان LED به اندازه نیازش جریان می کشد (20 میلی امپر و 3.2 ولت) و بیشتر از ان نیاز ندارد و از منبع تغذیه انرژی دریافت نمی کند.در نتیجه مشکلی بخصوصی پیش نمی آید. اما اگر ما از یک وسیله پر توان تر استفاده می کردیم،در نتیجه درخواست بیشتری می کرد.اما چون مقاومت نمی توانست این میزان درخواست را به مصرف کننده بدهد. در نتیجه به خاطره ایجاد حرارت بالا میسوخت و از بین میرفت .    کلی ما همیشه باید میزان انرژی در خواستی قطعات مصرفی را در نظر بگیریم و با توجه به توان انها مقاومت های پر توان تر یا بیشتری مورد استفاده قرار دهیم.   دارد....  .   نقل از تاپیک "الکترونیک به زبان ساده"   

[sinaset]

ادامه مبحث مقاومت ها ..
در این پست بطور موقت از فرمول خارج میشویم و به دیگر مسائل مقاومت های می پردازیم .

تشخیص میزان اهم مقاومت
میزان اهم مقاومت ها را می توان براساس رنگ های که بر روی بدنه آن ها هک شد،تشخیص داد ....
    مقاومت ها 4 رنگ بر رویشان هک شد .   روی مقاومت ها معمولا 4 رنگ هک شده . که هر رنگ براساس جدولی که در بالا گذاشته شده،نشان دهنده یک نوع عدد می باشد . شما با حفظ کردن ان می توانید میزان اهم مقاومت را هم بدست بیااورید .   رنگ اول از سمت راست مقاومت . یکان و دهگان می باشند و رنگ سوم،تعداد صفرهای مقاومت می باشد . همانجور که در تصویر بالا مشاهد می کنید .. مقاومت 4 رنگ بالایی صفحه یکان ان سبز یعنی عدد 5 و دهگان ان ابی یعنی 6 و تعداد صفر ان زرد می باشد یعنی 4 عدد صفر . وقتی این اعداد را کنار هم بگذاریم مقدار اهم مقاومت بدست می اید . 560000 اهم یا به عبارتی 560 کیلو(*) اهم .   رنگ چهارهم مقاومت. میزان تلرانس مقاومت می باشد . تلرانس،میزان خطا می باشد.داستان تلرانس این است که،معمولا شرکت ها مقاومت ها دقیق نمی سازند و معمولا حدود 5 درصد کمتر از میزان نوشته بر روی مقاومت انها را میسازن .    مقاومت 560 کیلو اهمی،اهم ان حدود 5 درصد کمتر از ان چیزیست که گفته شده . چون در کارهای الکترونیک ضرورت انچنانی نیست که مقاومت دقیق باشد،اما در بعضی کارها که نیاز به دقت بالا هست،از مقاومت های 1 درصد استفاده میشود.   علاوه بر روش بالا،به کمک مولتی متر یا اهم متر (بعدا با انها آشنا میشود)، و همچنین با کمک نرم افزارها هم می توانید اهم مقاومت ها را بدست بیاورید ..  -- 
ادامه مبحث مقاومت ...
واحد های سنجش میزان مقاومت ها

بهتر بود این موضوع را قبلا توضیح میدادم،اما بدلیل طولانی بودن مبحث مقاومت،از خاطر بردم.
برای محاسبه میزان اهم مقاومت ها هم به مانند ولتاژ و امپر و توان و... از واحد های کیلو و مگا و گیگا و .. استفاده می کنیم

1 اهم
هر 1000 اهم = 1 کیلو اهم ( 1K Ohm )
هر 1000 کیلو اهم= 1 مگا اهم( 1M Ohm)
هر 1000مگا اهم = 1 گیگا اهم(1G Ohm)

نکته:بیشترین رنج مورد استفاده مقاومت ها 1 اهم تا 1 مگا اهم می باشد . و به ندرت مقاومت های بالاتر از 1 مگا اهم مورد استفاده قرار می گیرد.


سری و موازی کردن مقاومت ها.


خوبی دنیایی الکترونیک این است که میشود با محدودیت ها هم کارهای خود را انجام داد . فرض کنید،ما در یک کار الکترونیکی نیاز به 2 کیلو اهم مقاومت داریم،ولی ما مقاومت 2 کیلواهمی در ابزارالات خود نداریم ،حال باید چه کار کنیم؟!
یا انکه می خواهیم 1 امپر را وارد مدار کنیم،ولی همه مقاومت های ما 1/4 واتی هستن،در این وضعیت نیز باید چه کاری انجام دهیم .؟!

روش سری کردن

وقتی که چند مقاومت را پشت سر هم به یک دیگر وصل کنیم (یا اصطلاحا سری کنیم) ان وقت میزان مقاومت خروجی ، مساوی است با حاصل جمع ان مقاومت ها
    کنید ما 3 عدد مقاومت 1 کیلو اهمی داریم. پس وقتی این سه را با هم جمع کنیم،3 کیلواهمی،پاسخ ما می شود. و ما از خروجی مقاومت های سری شده،میزان 3 کیلو اهمی دریافت می کنیم .     تصویر مدار بالا چه میزان مقاومت در مدار وجود دارد؟!   همین   روش موازی کردن    انکه توان مقاومت را بالاتر ببریم.باید آنها را در کنار هم قرار بدهیم ....     که مقاومت ها را به صورت موازی کنار هم قرار دهیم،مقاومت درونی آن ها نسبت به تعداد انها کاهش پیدا می کند .! این نکته یست که باید مد نظر داشته باشید.   پیدا کردن مقاومتی خروجی،از مقاومت موازی شده بدین شکل است ...  ( . . . . . RT = 1 ÷ (1/R1 + 1/R2 + 1/R3   به عنوان مثال ... مقاومت خروجی ،شکل بالا اینطور میشود   (RT = 1 ÷ (1/1 + 1/2.5 + 1/3  (RT = 1 ÷ (1 + 0.4 + 0.33  RT = 1 ÷ 1.73  RT = 0.58 k  
ادامه مبحث مقاومت

مقاومت یکی از اصلی ترین ،المان الکتریکی در همه مدار های الکتریکی می باشد.شاید بشود گفت بیش از 95 درصد مدارها و وسایل الکترونیکی(مخصوصا دیجیتال) مقاومت در آن به کار رفته.
هیچ المانی را نمی توان جایگزین مقاومت کرد (در حال حاضر)

اما مقاومت علاوه بر مدل اصلی که ذکر شد،مدل های دیگری هم دارد . که در ادامه انها را به مرور معرفی می کنیم .

پتانسیو متر(Potentiometer) و مولتی ترن (Multiturn) یا مقاومت متغیر.
  
ما در دنیای الکترونیک،قطعه به نام مقاومت متغیر داریم،که ما می توانیم با پیچاندن درجه روی آنها،مقاومتشان را کم و زیاد کنیم.
که این المان،کاربرد نسبتا فراوانی در الکترونیک دارد.
ما به کمک این المان،و مقاومت تغییر پذیرش،میتوانیم به راحتی ولتاژ را کم زیاد کنیم و تنظیمات دلخواه خود را پیاده سازی کنیم .

    متر: یک مقاومت متغیر، نسبتا دقیق می باشد .(تصویر به نقل از aradrobo.com) 

    ترن:یک مقاومت متغیر،دقیق می باشد. 

[sinaset]

ادامه مبحث مقاومت ها
مقاومت های حرارتی
   مقاومت حرارتی،نوعی از مقاومت می باشد. که نسبت به دما اطراف خود مقاومتش تغییر می کند .  از کاربرد این المان ارزان قیمت،برای سنجش دمایی محیط می باشد .    المان به دو سری NTC و PTC می باشد .    سری NTC نسبت به افزایش دما،مقاومتش کاهش پیدا می کند.   سری PTC با افزایش دما ،مقاومتش افزایش پیدا می کند .     واقع این نوع مقاومت ها رو می توان دماسنج هم نام گذاری کرد. اما دقت این دماسنج،نسبت به المان دیگر الکتریکی (در زمینه سنج دما) پایین تر می باشد.اما قیمت آن ارزان تر می باشد.  ---- ادامه مبحث مقاومت ها ..
فتوسل
  
در دنیایی الکترونیک المان جالب و کاربردی به نام فتوسل وجود دارد. که مقاومت درونیش با دیدن نور کاهش پیدا می کند! که ما به کمک این قابلیت می توانیم میزان روشنایی نور را بفهمیم یا که تشخیص دهیم .
      کلی المان فتوسل یک المان کاربردی،در دنیای الکترونیک محسوب میشود که میتوان به هزینه کم توانایی درک میزان نور را به مدار فهماند.  
--
ادامه مبحث مقاومت ها ..
وریستور یا مقاومت وابسته به ولتاژ
  
نوعی دیگری از مقاومت ها وجود دارد،که تابع افزایش و کاهش ولتاژ است .. بصورت دقیق تر ، وقتی که ولتاژ در مدار کاهش می یابد،مقاومتش کم شده واجازه میدهد ولتاژ بیشتری از ان رد شود،و وقتی ولتاژ بالا رفته (مثلا بیش از 230 ولت) مقاومتش افزایش یافته،و بدین ترتیب از مدار محافظ می کند.
  
از این المان یعنی وریستور ، در پاورهای به عنوان حفاظت در برابر ولتاژ ناخواسته زیاد از حد استفاده میشود،که بدین شکل از باقی قطعات الکتریکی درون مدار محافظت کند.
--
ادامه مبحث مقاومت ها ..
سنسور مغناطیس (مقاومت وابسته به میدان مغناطیس)
نوعی مقاومت دیگر وجود دارد که نسبت به میدان مغناطیسی،مقاومتش کم شده و اجازه عبور ولتاژ بیشتری را میدهد.

  
از این مقاومت می توان در جاهای مختلف استفاده کرد،از جمله اندازه گیری جریان عبوری از سیم ها ... (همانجور که مستحضر هستید،جریان AC برق،خاصیت مغناطیسی دارد،حال ما می توانیم به کمک این سنسور، جریان عبوری را بدست اوریم)،از جمله کاربردهای دیگری این مقاومت،اندازی گیری دور موتور (به عنوان مثال دور موتور ها و یا دوچرخه یا هر وسیله ی که نیاز به دانستن میزان پیمایش یا حرکتش داریم ) و...است
   مدل دیگر از سنسور مقاومت مغناطیسی که جریان عبوری از مدار را اندازه گیری می کند ..  . 

[sinaset]

با سلام

   محدود کردن جریان به کمک مقاومت      در مثال بالا شیر آب وصل شده به منبع، به مانند مقاومت مانند،که از سریز شدن بیش از حد اب جلوگیری می کند      روشن کردن یک LED به کمک مقاومت  در مدار بالا مقاومت از سریز شدن بیش از اندازه انرژی به پایه LED جلوگیری به عمل می اورد        در تصویر بالا،ذرات زرد رنگ ،همان الکترون یا انرژی می باشند،که بعد از گذر از مقاومت ،تعداد ان کاهش پیدا می کند   (مقاومت بخشی از انرژی را تبدیل به حرارت می کند!)  . 

[khashayar1]

سلام خیلی ممنون از بحث. من هم یک ایده دارم ببینید درست هست.
میخواهم یک مقاومت با استفاده ار آهنربا درست کنم.
ابتدا دور یک آهن ربا (باید آهنربا مستقیم باشه و جهت میدان از یک سر به سر دیگرش تغییر کنه نمیدونم به این آهنرباها چی میگن)  
سیم میپیچیم.  
حالا اگه یه این سیم یک جریان وصل بشه بنابه قانون دست راست یک میدان مغناطیسی در وسطش ایجاد   
حالا اگه این میدان در خلاف جهت میدان خود آهنربا باشه میدان آهنربا با اون مخالفت میکنه و جریان رو کاهش میده که خودش یک مقاومت میشه.

-اگه جریان موفق باشه آهنربا به مرور خاصیت مغناطیسیش افزایش پیدا میکنه اگه مخالف باشه خاصیت آهنربایی از دست میره (برای همین روش بالا فقط
به جهت نظری ارزش داره)
البته از این روش میشه جهت میدان یک آهنربا رو هم مشخص کرد به این ترتیب که به وسیله یک مولد جریانی میدیم اگه جریان تقویت شد
پس جهت آهنربا رو میشه از روی قانون دست راست مشخص کرد در غیر اینصورت خلاف جهت دست راست جهت میدان آهنربا رو مشخص میکنه.  

[sinaset]

سلام بر شما
-
تشکر از نظرتون .

بدرستی متوجه منظور شما نشدم . و بدلیل پیچیدگی مباحث مغناطیسی فعلا از پاسخ دادن صرف نظر میکنم(مگر کاربر محترم دیگری پاسخ بدن ) .

ولی در الکترونیک اگر تلاش کنید همه چیز امکان دارد.
ضمن اینکه برای ساخت یک مقاومت ساده،به کمک *گرافیت (مداد ساده) خط پررنگی را بکشید بعد به مانند کلید،یک سیم را ابتدا خط وصل کنید،و سیم دیگر را از انتها بکشید ،به سمت ابتدا .(به مرور مقاومت کمترمیشود و جریان بیشتر عبور می کند)
*گرافیت یک نوع ماده رسانا با مقاومت می باشد .
برای ازمایش بهتر می توانید از خود مغزی مداد به عنوان مقاومت استفاده کنید .(هر چقدر فاصله دو سیم بین ابتدا و انتهای مغزی مداد کمتر شود،مقاومت کمتر میشود و جریان بهتر عبور می کند)

باتشکر.

[kingday]

این مورد که گفتین فقط برای تغییر شار مغناطیسی و در شرایطی که اهنربا حرکت میکنه و بصورت لحظه ای صدق میکنه نه برای جریان مستقیم

[MOHAMMAD_ASEMOONI]

با سلام

محدود کردن جریان به کمک مقاومت


در مثال بالا شیر آب وصل شده به منبع، به مانند مقاومت مانند،که از سریز شدن بیش از حد اب جلوگیری می کند


روشن کردن یک LED به کمک مقاومت
در مدار بالا مقاومت از سریز شدن بیش از اندازه انرژی به پایه LED جلوگیری به عمل می اورد

سلام

برای درک مقاومت الکتریکی از کانال پاناما هم میشه استفاده کرد


[External Link Removed for Guests]
اگر فرض کنیم که اون دروازه ها فنری باشه پس در مقابل فشار آب مقاومت نشون میده
باید فشار آب به اندازه ی کافی قوی باشه تا بتونه بر مقاومتِ دروازه ها غلبه کنه و دروازه ها رو باز کنه و رد بشه
البته اگر کانال رو به صورت یک لوله ی مربع شکل تجسم کنین بهتر هست

[sinaset]

با سلام

تشکر از توضیحات شما،ولی فکر میکنم،کمی مثال شما سخت بود(البته شاید برای من.)

   وقتی بخواهیم یک ولتاژ را با دقت، پایین و بالا کنیم.یک پایه مقاومت متغیر را به مثبت و پایه دیگر را به منفی، و از پایه وسط خروجی می گیریم و به المان مد نظر (به عنوان مثال LED ) میدهیم  *لازم به ذکر است،زمان استفاده از مقاومت متغیر(پتانسیو متر،مولتی ترن،ولومه) یک مقاومت بر سر راهشان جهت محدود کردن جریان.قرار دهید.  . 

[hamedxy]

سلام خیلی ممنون از بحث. من هم یک ایده دارم ببینید درست هست.
میخواهم یک مقاومت با استفاده ار آهنربا درست کنم.
ابتدا دور یک آهن ربا (باید آهنربا مستقیم باشه و جهت میدان از یک سر به سر دیگرش تغییر کنه نمیدونم به این آهنرباها چی میگن)  
سیم میپیچیم.  
حالا اگه یه این سیم یک جریان وصل بشه بنابه قانون دست راست یک میدان مغناطیسی در وسطش ایجاد   
حالا اگه این میدان در خلاف جهت میدان خود آهنربا باشه میدان آهنربا با اون مخالفت میکنه و جریان رو کاهش میده که خودش یک مقاومت میشه.

-اگه جریان موفق باشه آهنربا به مرور خاصیت مغناطیسیش افزایش پیدا میکنه اگه مخالف باشه خاصیت آهنربایی از دست میره (برای همین روش بالا فقط
به جهت نظری ارزش داره)
البته از این روش میشه جهت میدان یک آهنربا رو هم مشخص کرد به این ترتیب که به وسیله یک مولد جریانی میدیم اگه جریان تقویت شد
پس جهت آهنربا رو میشه از روی قانون دست راست مشخص کرد در غیر اینصورت خلاف جهت دست راست جهت میدان آهنربا رو مشخص میکنه.  

با سلام. متوجه نشدم اگه جریان گذرنده از سیم پیچ، میدانی خلاف جهت آنهربا ایجاد کند، چرا جریان باید کاهش یابد؟
اگه منظورتون قانون القای فارادی هست که چنین دستگاهی نمی تواند بر این اساس جریان را کاهش دهد. مخالفت مد نظر این نوشته مقاومت اهمی هست. در القای الکترومغناطیسی این مخالفت از جنس ولتاژ است. فکر کنم منظور شما چیزی شبیه یک القاگر یا یک باتری ضدمحرکه باشد با این حال رفتار آنها کاملا با مقاومت تفاوت دارد. ولی قسمت بعدی درست است که خاصیت مغناطیسی آهنربا تغییر می کنه.

[sinaset]

بنام خدا
باسلام

تصویر متحرک،برای درک بهتر مقاومت:
  

همانجور که می ببینید،جریان (که همان انرژی می باشد) قبل از مقاومت بسیار زیاد می باشد،اما بعد از مقاومت بشدت کاهش پیدا می کند!
باتشکر.