مقاومت الکتریکی چیست - قسمت اول


در این سری از مقالات قصد داریم تا مقاومت الکتریکی ، این قطعه بسیار پر کاربرد در مهندسی برق و الکترونیک را به شما معرفی کنیم . برای آشنایی با این قطعه ، انواع آن و خواندن مقدار مقاومت توسط کد های رنگی ، در ادامه با ما همراه باشید

مقاومت الکتریکی چیست - قسمت اول

مقاومت ها ، قطعات الکترونیکی هستند که می توانند در مقابل جریان الکتریکی از خود مقاومت نشان دهند و آن را محدود نمایند که این عمل موجب به وجود آمدن اختلاف پتانسیل در دو سر مقاومت می شود . برای سنجش مقدار مقاومت از قانون اهم استفاده می شود و طبق این قانون (اهم) ، نسبت اختلاف پتانسیل دو سر یک رسانا به شدت جریان عبوری از آن در دمای ثابت ، مقدار ثابتی است که به آن مقدار مقاومت الکتریکی گفته می شود و از رابطه زیر محاسبه می شود : 

قانون اهم

همانطور که از رابطه فوق مشاهده می شود ، واحد اختلاف پتانسیل ، ولت و واحد شدت جریان الکتریکی ، آمپر است که از تقسیم این دو کمیت با واحد های ولت و آمپر ، پارامتر الکتریکی جدید با واحد اهم Ω به وجود می آید که به آن مقاومت الکتریکی گفته می شود .

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است ، اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت ، به جریان فشار می آورد تا از مقاومت عبور نماید و با افزایش مقاومت ، از این عمل جلوگیری می شود . هر چه مقاومت بیشتر شود ، برای عبور یک جریان ثابت ، نیاز به اختلاف پتانسیل بیشتر در دو سر مقاومت می باشد . 

شبیه سازی عملکرد مقاومت

واحد مقاومت الکتریکی اهم است و از واحد های کیلو اهم KΩ و مگا اهم  MΩنیز برای سنجش مقاومت استفاده می شود که هر کیلو اهم ، 1000 اهم و هر مگا اهم برابر 1000 کیلو اهم است . شکل مداری مقاومت به صورت زیر است .

شکل مداری و فنی مقاومت

مقدار مقاومت وابسته به فرکانس نبوده و با تغییر فرکانس هیچ تغییری نمی کند اما در عوض بسیار وابسته به دما است . در صورت تغییر دما می توان شاهد تغییر مقادیر مقاومت های یک مدار بود .

رابطه قانون اهم به دو صورت زیر نیز نوشته می شود :

رابطه قانون اهم

روابط فوق از جابه جایی پارامتر های رابطه اصلی بدست می آیند که هر کدام بیانگر یک ویژگی مقاومت ها می باشند .

این قطعه الکتریکی ، بسیار پر کاربرد است و تقریبا در تمامی مدارات الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود . همچنین سایر قطعات الکتریکی و الکترونیکی نیز در ساختار خود دارای مقداری خاصیت مقاومت الکتریکی نیز می باشند .
 
از مقاومت می توان برای محدود کردن جریان و تقسیمات ولتاژ استفاده نمود . برای مثال در صورتی که یک مقاومت را به دو سر یک باتری متصل نماییم ، شدت جریان عبوری از آن ، طبق قانون اهم برابر است با نسبت اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت (ولتاژ دو سر باتری) به مقدار مقاومت الکتریک در واحد اهم . همانطور که از قانون اهم مشخص است با تغییر مقدار مقاومت ، می توان شدت جریان عبوری از مقاومت را تغییر دهیم . همچنین در صورتی که از چند مقاومت در مدار استفاده شده باشد ، بر روی هر کدام از آن ها به نسبت مقدار مقاومت آن ها در واحد اهم ، اختلاف پتانسیل مشخصی وجود دارد ، که به نوعی می توان گفت ، مقدار ولتاژ منبع را به مقادیر کم تر تقسیم نموده ایم .

حداکثر توان مجاز مقاومت ها :
همانطور که گفته شد با عبور جریان الکتریکی از مقاومت ها ، اختلاف پتانسیلی در دو سر آن افت می کند که این امر موجب مصرف انرژی الکتریکی توسط مقاومت ها می شود و به همین دلیل مقاومت را عنصر مصرف کننده توان می نامند . زمانی که انرژی الکتریکی توسط منبع ، مانند باتری به مدار الکتریکی اعمال می شود ، مقدار قابل توجهی از آن توسط مقاومت ها مصرف و به انرژی گرمایی تبدیل می شود . به این امر تلف شدن انرژی یا توان در مقاومت گفته می شود . توان ، آهنگ مصرف انرژی در واحد زمان است و توان مصرفی هر مقاومت از حاصل ضرب شدت جریان عبوری از آن در افت ولتاژ دو سر آن محاسبه می شود .

رابطه توان مصرفی مقاومت

همانطور که گفته شد این انرژی مصرفی به حرارت تبدیل می شود و در نتیجه ، هر مقاومت دارای یک محدوده مجاز مصرف توان است که در صورت رعایت نشدن این مرز ، مقاومت آتش می گیرد و می سوزد . برای جلوگیری از چنین اتفاقی ، تولید کننده های مقاومت ، پارامتری را تحت عنوان حداکثر توان مصرفی مقاومت در واحد وات مشخص می نمایند که حداکثر توانی است که می توان به یک مقاومت اعمال نمود .

توان مصرفی یک مقاومت رابطه مستقیم با ابعاد مقاومت دارد و هر چه ابعاد آن افزایش یابد ، توان نیز افزایش می یابد . برای مثال در تصویر زیر چند مقاومت با توان مصرفی متفاوت دیده می شود :

مقاومت ها با توان مختلف

برای مثال اگر به دو سر یک مقاومت 1 واتی اختلاف پتانسیل 1 ولت اعمال شود ، در صورتی که شدت جریان از 1 آمپر تجاوز نکند ، مشکلی برای مقاومت پیش نمی آید ، زیرا حاصل ضرب ولتاژ در جریان برابر 1 است .

روابط زیر ساده شده رابطه توان مصرفی مقاومت است :

روابط توان مصرفی مقاومت

دو رابطه فوق بسیار کاربردی می باشند و در صورت دانستن مقدار مقاومت و توان مصرفی مجاز آن می توان مقدار ولتاژ و جریان مجاز را انتخاب نمود .

این مقاله قسمت اول از سری مقالات معرفی قطعه الکتریکی مقاومت است و برای دسترسی به مقالات بعدی می توانید به لینک های زیر مراجعه نمایید . با بستیوال بهترین ها را دنبال کنید .

 مقاومت الکتریکی - قسمت دوم - روش اتصال مقاومت ها به یکدیگر

 مقاومت الکتریکی - قسمت سوم - معرفی انواع روش های ساخت مقاومت

 مقاومت الکتریکی - قسمت چهارم - معرفی انواع مقاومت های

 مقاومت الکتریکی - قسمت پنجم - روش های خواندن کد رنگی و عددی مقاومت ها

فال انبیا - حضرت زکریا (ع) فال انبیا - حضرت زکریا (ع)
راهنمای ماه به ماه بارداری ، ماه اول تا نهم راهنمای ماه به ماه بارداری ، ماه اول تا نهم