انواع مقاومت‌ها و کاربرد آنها

مقاومت چیست؟

مقاومت وسیله‌ای است که در برابر عبور جریان مقاومت می‌کند. خاصیت مقاومتی که از طریق آن با جریان مخالفت می‌کند مقاومت نامیده می‌شود.

واحد مقاومت اهم است. مقاومت نسبت مستقیم با مقاومت ماده و طول دارد در حالی که با مساحت مقاومت نسبت معکوس دارد.

مقاومت‌ها در اندازه ها و اشکال مختلف موجود هستند. مقاومت ها بر اساس ویژگی های زیر طبقه بندی می شوند:

• رتبه بندی قدرت (Power rating)
• تحمل (Tolerance)
• ضریب دمای (Temperature coefficient)
• سر و صدا (Noise)
• پاسخ فرکانس (Frequency response)
• ثبات (Stability)

انواع مقاومت‌ها

مقاومت‌ها را می‌توان به دو دسته زیر طبقه بندی کرد.

1. مقاومت‌های ثابت (Fixed Resistors)
2. مقاومت‌های متغیر (Variable Resistors)

الف) مقاومت‌های ثابت

این مقاومت‌ها در طول عمر خود دارای یک مقدار ثابت هستند. یعنی پس از ساخته شدن مقدار مقاومت این مقاومت‌ها ثابت می‌شود.

انواع مقاومت‌های زیر وجود دارد:

1. مقاومت‌های ترکیب کربن : (Carbon Composition)

مقاومت ترکیب کربن به شکل استوانه‌ای است. عنصر مقاومتی این مقاومت از پودر کربن یا پودر گرافیت مخلوط با خاک رس سرامیکی تشکیل شده است. این مقاومت دارای دو کلاهک فلزی متصل است و دو سیم از دو سر آن خارج می‌شود. مقاومت با یک پوشش پلاستیکی پوشانده شده است که از کربن تشکیل شده است.

آنها عموماً برای مقاومت در برابر پالس‌های انرژی بالا استفاده می‌شدند، اما اکنون منسوخ شده‌اند زیرا ضریب دمایی ضعیف و پایداری ضعیفی دارند. صدای بیشتری تولید می‌کنند و دقت کمتری دارند. آنها اکنون با مقاومت های نوع فیلم جایگزین شده‌اند.

کاربردها: – حفاظت از مدارها، منابع تغذیه ولتاژ بالا، محدود کردن جریان، روشنایی و جوشکاری .

2. مقاومت فیلم کربن : (Carbon Film)

3. مقاومت فیلم فلزی : (Metal Film)

تا جایی که به ساختار مربوط می‌شود، مقاومت‌های فیلم فلزی بسیار شبیه به مقاومت‌های فیلم کربنی هستند. آنها با قرار دادن یک فیلم فلزی بر روی بستر سرامیکی ساخته می‌شوند. این نوع مقاومت‌ها مقاومت‌های کم هزینه‌ای هستند. آنها همچنین در مقایسه با مقاومت های ترکیب کربن، صدای کمتری تولید می‌کنند. پایداری بالا و ضریب دمای پایین دارند. آنها معمولاً برای کاربردهای فرکانس بالا ترجیح داده می‌شوند.

کاربردها: – فیلترهای فعال و مدارهای پل

4. مقاومت فیلم اکسید فلز : (Metal Oxide Film)

از نظر ساختار کاملاً شبیه به مقاومت های فیلم فلزی و فیلم کربنی هستند. اما در اینجا، به جای فلز یا کربن، فیلم اکسید فلزی بر روی بستر سرامیکی رسوب می‌کند. اکسید قلع به طور کلی به عنوان فیلم اکسید فلز استفاده می‌شود. آنها همچنین مقاومت های کم هزینه ای هستند.

در مقایسه با مقاومت های فیلم فلزی، نویز بیشتری تولید می‌کنند، ناپایدار هستند و تحمل کمی دارند. اما از نظر تولید نویز، پایداری و تحمل بهتر از مقاومت های فیلم کربنی هستند. آنها ضریب دمایی ضعیفی در مقایسه با مقاومت‌های فیلم فلزی دارند. با این حال، آنها هنوز هم بیشتر در کاربردهای دمای بالا استفاده می شوند.

کاربردها: – کاربردهای با استقامت بالا

5. مقاومت های سیمی : (Wire Wound)

آنها اغلب استفاده می‌شوند. ساختار مقاومت سیم پیچ به گونه‌ای است که سیم مقاومتی فلزی روی مواد سرامیکی پیچیده می‌شود. مقاومت مقاومت‌های سیم پیچ به ضخامت سیم فلزی بستگی دارد. از آلیاژهای فلزی مس یا نقره به عنوان ماده سیم پیچ استفاده می‌شود. از مزایای این نوع مقاومت‌ها این است که دقت بسیار بالایی ارائه می‌دهند.

همچنین دارای ضریب مقاومت دمایی بسیار پایینی هستند. به دلیل این ضریب مقاومت دمای پایین، آنها برای کاربردهای با دقت بالا و همچنین برای کاربردهای توان بالا بسیار مناسب هستند. با این حال، باید به خاطر داشت که این نوع مقاومت‌ها برای کاربردهای فرکانس بالا مناسب نیستند.

کاربردها: – سیستم های استریو و برنامه‌های کاربردی با قدرت بالا مانند مبدل‌ها و تلویزیون‌ها

6. مقاومت های سطحی : (Surface Mount)

مقاومت‌های روی سطح بسیار ریز هستند و عموماً در مادربردها استفاده می‌شوند. ترکیب مقاومت‌های نصب سطحی به گونه‌ای است که یک لایه نازک از فیلم مقاومتی بر روی بدنه سرامیکی مقاومت رسوب می‌کند. به طور کلی فیلم فلزی یا فلزی اکسید شده به عنوان فیلم مقاومتی استفاده می‌شود. در قسمت بالایی این مقاومت یک لایه عایق نازک قرار گرفته است.

کنتاکت‌های فلزی در دو طرف مقاومت‌های نصب سطحی قرار دارند تا بتوان مقاومت ها را روی PCB لحیم کرد. از آنجایی که مقاومت‌های نصب سطحی از فیلم فلزی یا فیلم اکسید فلزی تشکیل شده اند. دقت بسیار بالا و مقدار تحمل بسیار پایین را می‌توان به دست آورد.

ب) مقاومت های متغیر

مقاومتی که مقدار آن قابل تغییر است، مقاومت متغیر نامیده می‌شود. این مقاومت ها می‌توانند هر مقداری بین صفر تا حداکثر مقدار معینی داشته باشند. آنها معمولاً در مدارهای الکتریکی برای تنظیم مقدار ولتاژ و جریان استفاده می‌شوند. این مقاومت‌ها را می‌توان به سه دسته زیر طبقه بندی کرد

1. مقاومت پتانسیومتر (Potentiometer)

وسیله‌ای است که برای اندازه گیری emf با متعادل کردن آن در برابر اختلاف پتانسیل استفاده می‌شود. پتانسیومتر به دو نوع تقسیم می شود:

1. پتانسیومتر کربن
2. پتانسیومتر سیمی

2. مقاومت‌های رئوستات (Rheostat)

این یک سیم مقاومتی بر روی یک لوله باز از سرامیک است که با پوششی از مینای شیشه‌ای پوشانده شده است.