مقاومت چیست؟

تعریف مقاومت به زبان ساده:

رودخانه ی خروشانی را تصور کنید،اگر بخواهیم آب این رودخانه را وارد زمین کشاورزی کنیم تمامی محصولات زمین با شدت زیاد جریان آب جا به جا شده و حتی ممکن است نابود شوند.برای جلوگیری از این کار ، باید سدی جلوی راه آن قرار دهیم که با کمک سد بتوانیم میزان شدت جریان آب را کنترل کنیم، حالا شاید پیش خود بگویید این چه ربطی به مقاومت دارد؟ پاسخ این است که مقاومت ها در مدار های الکترونیکی کار مشابه همان سد را انجام میدهند، یعنی اگر وقتی در مدار بین منبع ولتاژی(مثال: باتری) و قطعه الکترونیکی هیچ سد و مانعی وجود نداشته باشد جریان الکتریکی با شدت زیاد از آن عبور میکند که معایب آن از جمله تخلیه سریع باتری و سوختن قطعات الکترونیکی دارد که برای جلوگیری از این مضرات از مقاومت ( Resistor  ) در مدار استفاده میکنیم که در اصل وظیفه مقاومت کنترل جریان الکتریکی است و مقاومت از عبور جریان اضافی جلوگیری میکند. مقاومت ها دارای قطب نیستند یعنی این که فرقی نمیکند کدام سر قطعه به مثبت یا منفی متصل باشد. 

شماتیک و حروف اختصاری مقاومت:

در زبان بین المللی الکترونیک مقاومت ها را با حرف اختصاری R نشان میدهند و در شماتیک آن همانطور که تصویر زیر مشاهده میکنید به دو صورت سیستم بین المللی (سمت راست) و سیستم آمریکایی (سمت چپ) نشان میدهند در شماتیک مقاومت ها اندازه (پایین) و نام آن را (بالا)  مینویسند که جلو تر به آن میپردازیم.

واحد اندازه گیر مقاومت:

همانطور که میدانید هر چیزی که بازدهی به ما میدهد یک واحد اندازه گیری دارد، واحد اندازه گیری مقاومت ها اهم (Ohm)  است که با نماد شکلی اومگا یا همان Ω نشان داده میشود. در مدار های الکتریکی مقدار اهم بسیار عدد کوچکی است و برای اندازه گیری اهم از واحد هایی همچون کیلو اهم ، مگا اهم هم استفاده میشود که هر 1000 اهم برابر 1 کیلو اهم و هر 1000000 اهم برابر 1 مگا اهم است. 

قانون اهم :

قانون اهم یک تعریف ساده است که به نام کاشف آن (جرج سیمون اهم) در سال 1827 نوشته شده است که به رابطه ی مقاومت ، جریان و ولتاژ اشاره دارد که میگوید مقدار افت ولتاژ در دمای ثابت با مقاومت رابطه معکوس دارد. به زبان ساده تر هرچقد مقاومت بیشتر بشود ولتاژ و جریان در مدار کاهش پیدا میکند. که این سه المان مثلث زیر را تشکیل میدهند:

روش اندازه گیری مقاومت:

برای اندازه گیری مقاومت ها سه روش وجود دارد که به ترتیب:
 1) مولتی متر
 2) خواندن عددی
 3)خواندن رنگ مقاومت

روش اول : مولتی متر
در این روش ما مولتی متر را در رنج اهم Ω  و محدوده اندازه گیری  مانند تصویر بالا قرار داده (نکته : در بعضی از مولتی متر ها اندازه گیری خودکار وجود دارد و فقط کافیست شما مولتی متر را روی رنج اهم قرار دهید ) و دو سر پراب را در دو سر مقاومت قرار میدهیم عدد نشان داده شده مقدار مقاومت آن قطعه است.

روش دوم : عدد خواندنی

در این روش بسیار ساده همانطور که از اسمش پیداست یک عدد روی مقاومت ها نوشته شده که بیشتر این مقاومت ها در مقاومت های smd وجود دارند. برای اندازه گیری این قطعات دو رقم اول را نوشته و به اندازه رقم سوم صفر جلوی دو عدد قبلی میگذاریم
 بطور مثال :

321 => 32
1=0
R=320 Ω
222=> 22
2=00
R=2200 Ω

 نکته : در خواندن قطعات smd حرف R به عنوان نقطه حساب میشود و عدد قبل R سمت چپ اعشار و بعد آن  بعد از اعشار قرار میگیرد اگر قبل یا بعد حرف R عددی وجود نداشته باشد آن را به منزله صفر حساب میکنیم.بطور مثال:

5R6 =5.6 Ω
R22 = 0.22 Ω
10KR =10k Ω

 روش سوم : خواندن رنگ مقاومت

همانطور که میدانید و اکثر مقاومت هایی که دیده اید مقاومت هایی با خط های رنگی بر روی آن هستند که این مقاومت ها بیشترین مصرف را در بین مدار های الکتریکی دارند. برای این کار ابتدا مقاومت را رو به روی خود گرفته به طوری که رنگ طلایی یا نقره ای آن سمت راست شما قرار بگیرد، (نکته : خواندن رنگ مقاومت ها از سمت چپ به راست است)، خواندن رنگ های مقاومت تقریبا شبیه به روش قبل است با این تفاوت که شما باید بدانید هر رنگ معناگر چه عددی است، دو رنگ اول مقاومت عین همان عدد را می نویسیم و به اندازه رنگ سوم صفر جلوی دو عدد قبلی میگذاریم و رنگ اخر مقدار ضریب خطای مقاومت است که رنگ نقره Ω10 و رنگ طلایی Ω5 می باشد. بطور مثلا مقاومتی با رنگ نارنجی نارنجی قهوه ای طلایی به صورت زیر نوشته میشود:

 R = 330 Ω ± 5 Ω

نوع چینش مقاومت ها:

همانطور که میدانید نوع قرارگیری قطعات در مدار تاثیر میگذارد یعنی وقتی به صورت موازی یا سری بسته بشوند  مقدار و اندازه آنها تغییر میکند و این شامل حال مقاومت ها نیز میشود.به نوع محاسبه مجموع مقاومت ها مقاومت معادل نیز می گویند. مقاومت ها وقتی به صورت اتصالات سری بسته شوند مقاومت معادل آن برابر است با مجموع مقاومت های آن برای مثال:

Req = R1+R2+R3
Req =10k Ω + 330 Ω +2k Ω =12.33k Ω

در اتصالات موازی مقاومت معادل آن برابر است با مجموع کسری 1 بر روی میزان آن مقاومت است. نکته مهم هم اینجا هست که مقدار مقاومت معادل باید عدد به دست آمده از کوچک ترین مقاومت کمتر باشد.

=++
Req=++=++=0.0001+0.003+0.0005=0.0036
Req = =1÷0.0036=277 Ω

جمع بندی:

مقاومت ها قطعات مهمی هستند که ما میتوانیم با استفاده از آنها جریان ورود و خروجی مدار های خود را کنترل کنیم  حتی می توانیم از آن ها به عنوان حسگر استفاده کنیم. برای مثال مقاومت های حرارتی وجود دارند که با وجود آنها میتوان با داغ شدن باتری در موبایل مدار را قطع نمود و از ترکیدن باتری یا سوختن مدار جلوگیری کرد یا میتوان بعنوان مقاومت های حساس به نور استفاده کرد که در اکثر ماژول هایی که در چراغ های سطح شهر وجود دارد از آنها در مدار استفاده شده است که زمانی که نور کم است مدار و چراغ آنها روشن میشود در مورد انواع مقاومت ها در پست های بعدی صحبت خواهیم کرد.