تعتبر المقاومات من بين العناصر الأكثر استخدامًا في الإلكترونيات. لقد خرج هذا الاسم منذ فترة طويلة من الإطار الضيق لمصطلحات هواة الراديو. وبالنسبة لأي شخص مهتم قليلاً على الأقل بالإلكترونيات ، يجب ألا يسبب المصطلح سوء فهم.
محتوى
ما هو المقاوم
أبسط تعريف هو كما يلي: المقاوم هو عنصر من عناصر الدائرة الكهربائية التي تقاوم التيار المتدفق خلالها. يأتي اسم العنصر من الكلمة اللاتينية "resisto" - "أنا أقاوم" ، وغالبًا ما يسمي هواة الراديو هذا الجزء بهذه الطريقة - المقاومة.
ضع في اعتبارك ماهية المقاومات ، وما هي المقاومات. تشير الإجابات على هذه الأسئلة إلى الإلمام بالمعنى المادي للمفاهيم الأساسية للهندسة الكهربائية.
لشرح مبدأ تشغيل المقاوم ، يمكنك استخدام القياس مع أنابيب المياه.إذا تم بأي شكل من الأشكال إعاقة تدفق المياه في الأنبوب (على سبيل المثال ، عن طريق تقليل قطره) ، فسوف يزداد الضغط الداخلي. عن طريق إزالة الحاجز ، نقوم بتقليل الضغط. في الهندسة الكهربائية ، يتوافق هذا الضغط مع الجهد - من خلال جعله صعبًا على تدفق التيار الكهربائي ، فإننا نزيد الجهد في الدائرة ، ونخفض المقاومة ، ونخفض الجهد.
من خلال تغيير قطر الأنبوب ، يمكنك تغيير سرعة تدفق المياه ، في الدوائر الكهربائية ، عن طريق تغيير المقاومة ، يمكنك ضبط القوة الحالية. تتناسب قيمة المقاومة عكسًا مع موصلية العنصر.
يمكن استخدام خصائص العناصر المقاومة للأغراض التالية:
- تحويل التيار إلى جهد والعكس صحيح ؛
- الحد من التيار المتدفق للحصول على قيمته المحددة ؛
- إنشاء فواصل الجهد (على سبيل المثال ، في أدوات القياس) ؛
- حل المشكلات الخاصة الأخرى (على سبيل المثال ، تقليل التداخل اللاسلكي).
لشرح ما هو المقاوم ولماذا هو مطلوب ، يمكنك استخدام المثال التالي. يحدث توهج LED المألوف عند قوة تيار منخفضة ، لكن مقاومته الخاصة صغيرة جدًا لدرجة أنه إذا تم وضع LED مباشرة في الدائرة ، فعندئذٍ حتى عند جهد 5 فولت ، سيتجاوز التيار المتدفق خلاله المعلمات المسموح بها من الجزء. من هذا الحمل ، سوف يفشل مؤشر LED على الفور. لذلك ، يتم تضمين المقاوم في الدائرة ، والغرض منه في هذه الحالة هو قصر التيار على قيمة معينة.
جميع العناصر المقاومة هي مكونات سلبية للدوائر الكهربائية ، على عكس العناصر النشطة ، فهي لا تعطي الطاقة للنظام ، ولكنها تستهلكها فقط.
بعد معرفة ماهية المقاومات ، من الضروري مراعاة أنواعها وتعيينها ووسمها.
أنواع المقاومات
يمكن تقسيم أنواع المقاومات إلى الفئات التالية:
- غير منظم (دائم) - سلك ، مركب ، فيلم ، كربون ، إلخ.
- قابل للتعديل (المتغيرات والقواطع). تم تصميم مقاومات الانتهازي لضبط الدوائر الكهربائية. تستخدم العناصر ذات المقاومة المتغيرة (مقاييس الجهد) لضبط مستويات الإشارة.
يتم تمثيل مجموعة منفصلة بواسطة عناصر مقاومة أشباه الموصلات (الثرمستورات ، مقاومات الضوء ، المتغيرات ، إلخ)
يتم تحديد خصائص المقاومات حسب الغرض منها ويتم ضبطها أثناء التصنيع. من بين المعلمات الرئيسية:
- المقاومة المقدرة. هذه هي السمة الرئيسية للعنصر ، مقاسة بالأوم (أوم ، كيلو أوم ، MΩ).
- الانحراف المسموح به كنسبة مئوية من المقاومة الاسمية المحددة. يعني الانتشار المحتمل للمؤشر الذي تحدده تكنولوجيا التصنيع.
- تبديد الطاقة هو أقصى طاقة يمكن أن يتبددها المقاوم تحت الحمل طويل المدى.
- معامل درجة حرارة المقاومة هو قيمة توضح التغير النسبي في مقاومة المقاوم مع تغير درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية.
- تحديد جهد التشغيل (القوة الكهربائية). هذا هو الحد الأقصى للجهد الذي يحتفظ فيه الجزء بالمعلمات المعلنة.
- خاصية الضوضاء - درجة التشويه التي أدخلها المقاوم في الإشارة.
- مقاومة الرطوبة ومقاومة الحرارة - القيم القصوى للرطوبة ودرجة الحرارة ، والتي يمكن أن يؤدي فائضها إلى فشل الجزء.
- عامل الجهد. قيمة تأخذ في الاعتبار اعتماد المقاومة على الجهد المطبق.
يعطي استخدام المقاومات في منطقة الميكروويف أهمية لخصائص إضافية: السعة الطفيلية والحث.
مقاومات أشباه الموصلات
هذه عبارة عن أجهزة أشباه موصلات ذات سلكين ، والتي تعتمد على المقاومة الكهربائية على معلمات البيئة - درجة الحرارة ، والإضاءة ، والجهد ، وما إلى ذلك. لتصنيع هذه الأجزاء ، يتم استخدام مواد أشباه الموصلات المشبعة بالشوائب ، ونوعها الذي يحدد اعتماد الموصلية على التأثيرات الخارجية.
هناك الأنواع التالية من العناصر المقاومة لأشباه الموصلات:
- المقاوم الخط. هذا العنصر ، المصنوع من مادة خفيفة السبائك ، يعتمد بشكل منخفض على المقاومة للتأثيرات الخارجية في نطاق واسع من الفولتية والتيارات ؛ وغالبًا ما يستخدم في إنتاج الدوائر المتكاملة.
- المكثف هو عنصر تعتمد مقاومته على قوة المجال الكهربائي. تحدد خاصية المكثف هذه نطاق تطبيقه: لتثبيت وتنظيم المعلمات الكهربائية للأجهزة ، للحماية من الجهد الزائد ، ولأغراض أخرى.
- الثرمستور. هذا النوع من العناصر المقاومة غير الخطية لديه القدرة على تغيير مقاومته حسب درجة الحرارة. هناك نوعان من الثرمستورات: الثرمستور ، الذي تقل مقاومته مع درجة الحرارة ، والثرمستور ، الذي تزداد مقاومته مع درجة الحرارة. تستخدم الثرمستورات حيث يكون التحكم المستمر في درجة الحرارة أمرًا مهمًا.
- مقاوم ضوئي. تتغير مقاومة هذا الجهاز تحت تأثير تدفق الضوء ولا تعتمد على الجهد المطبق.يستخدم الرصاص والكادميوم في التصنيع ، وكان هذا هو سبب رفض استخدام هذه الأجزاء لأسباب بيئية في عدد من البلدان. اليوم ، المقاومات الضوئية أقل شأنا من الثنائيات الضوئية وأجهزة الترانزستورات الضوئية المستخدمة في العقد المماثلة.
- قياس الضغط. تم تصميم هذا العنصر بطريقة تجعله قادرًا على تغيير مقاومته اعتمادًا على الإجراء الميكانيكي الخارجي (التشوه). يتم استخدامه في الوحدات التي تحول العمل الميكانيكي إلى إشارات كهربائية.
تتميز عناصر أشباه الموصلات مثل المقاومات الخطية والمتغيرات بدرجة ضعيفة من الاعتماد على العوامل الخارجية. بالنسبة لمقاييس الإجهاد والثرمستورات والمقاومات الضوئية ، فإن اعتماد الخصائص على التأثير قوي.
يشار إلى مقاومات أشباه الموصلات على الرسم البياني برموز بديهية.
المقاوم في الدائرة
في الدوائر الروسية ، عادةً ما يُشار إلى العناصر ذات المقاومة المستمرة على أنها مستطيل أبيض ، وأحيانًا يكون الحرف R فوقه. في الدوائر الأجنبية ، يمكنك العثور على تسمية المقاوم على شكل رمز "متعرج" بحرف R مشابه في الأعلى. إذا كانت أي معلمة للجزء مهمة لتشغيل الجهاز ، فمن المعتاد الإشارة إليها في الرسم التخطيطي.
يمكن الإشارة إلى القوة بخطوط على مستطيل:
- 2 واط - 2 خطوط عمودية ؛
- 1 واط - 1 خط عمودي ؛
- 0.5 واط - 1 خط طولي ؛
- 0.25 واط - خط مائل واحد ؛
- 0.125 واط - خطان مائلان.
يجوز الإشارة إلى القوة على الرسم البياني بالأرقام الرومانية.
يتميز تعيين المقاومات المتغيرة بوجود خط إضافي به سهم فوق المستطيل ، يرمز إلى إمكانية الضبط ، ويمكن أن تشير الأرقام إلى ترقيم الدبوس.
يُشار إلى مقاومات أشباه الموصلات بنفس المستطيل الأبيض ، ولكن يتم شطبها بخط مائل (باستثناء المقاومات الضوئية) بحرف يشير إلى نوع إجراء التحكم (U - لمكثف التيار ، P - لمقياس الضغط ، t - لمقاوم الثرمستور ). تتم الإشارة إلى المقاوم الضوئي بواسطة مستطيل في دائرة يشير نحوه سهمان يرمزان إلى الضوء.
لا تعتمد معلمات المقاوم على تردد التيار المتدفق ، مما يعني أن هذا العنصر يعمل بشكل متساوٍ في دارات التيار المستمر والتيار المتردد (كل من الترددات المنخفضة والعالية). الاستثناء هو المقاومات السلكية ، وهي حثي بطبيعتها ويمكن أن تفقد الطاقة بسبب الإشعاع عند الترددات العالية وترددات الميكروويف.
اعتمادًا على متطلبات خصائص الدائرة الكهربائية ، يمكن توصيل المقاومات بالتوازي والتسلسل. تختلف صيغ حساب المقاومة الإجمالية لتوصيلات الدوائر المختلفة اختلافًا كبيرًا. عند الاتصال في سلسلة ، فإن المقاومة الإجمالية تساوي المجموع البسيط لقيم العناصر المدرجة في الدائرة: R \ u003d R1 + R2 + ... + Rn.
عند الاتصال بالتوازي ، لحساب المقاومة الإجمالية ، من الضروري إضافة القيم المقلوبة لقيم العناصر. سينتج عن هذا قيمة هي أيضًا عكس القيمة الأخيرة: 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + ... 1 / Rn.
ستكون المقاومة الكلية للمقاومات المتصلة بالتوازي أقل من أصغرها.
الطوائف
توجد قيم مقاومة قياسية للعناصر المقاومة تسمى "نطاق المقاوم الاسمي". يعتمد نهج إنشاء هذه السلسلة على الاعتبار التالي: يجب أن تغطي الخطوة بين القيم الانحراف المسموح به (الخطأ). مثال - إذا كانت قيمة العنصر 100 أوم ، والتسامح 10٪ ، فإن القيمة التالية في السلسلة ستكون 120 أوم.تسمح هذه الخطوة بتجنب القيم غير الضرورية ، لأن الطوائف المجاورة ، إلى جانب انتشار الخطأ ، تغطي عمليا النطاق الكامل للقيم بينهما.
يتم دمج المقاومات المنتجة في سلسلة تختلف في التفاوتات. كل سلسلة لها سلسلة اسمية خاصة بها.
الاختلافات بين السلاسل:
- E 6 - التسامح 20٪ ؛
- ه 12 - تحمل 10٪ ؛
- E 24 - تحمل 5٪ (أحيانًا 2٪) ؛
- E 48 - التسامح 2٪ ؛
- E 96 - التسامح 1٪ ؛
- E 192 - تسامح 0.5٪ (أحيانًا 0.25٪ ، 0.1٪ وأقل).
تشتمل سلسلة E 24 الأكثر استخدامًا على 24 قيمة مقاومة.
العلامات
يرتبط حجم العنصر المقاوم ارتباطًا مباشرًا بقدرة تبديده ، فكلما زاد حجمه ، زادت أبعاد الجزء. إذا كان من السهل الإشارة إلى أي قيمة عددية في المخططات ، فقد يكون من الصعب تمييز المنتجات. يقود اتجاه التصغير في تصنيع الإلكترونيات إلى الحاجة إلى مكونات أصغر وأصغر ، مما يزيد من تعقيد كل من كتابة المعلومات على العبوة وقراءتها.
لتسهيل تحديد المقاومات في الصناعة الروسية ، يتم استخدام علامات أبجدية رقمية. يشار إلى المقاومة على النحو التالي: تشير الأرقام إلى القيمة الاسمية ، ويوضع الحرف إما خلف الأرقام (في حالة القيم العشرية) أو أمامها (للمئات). إذا كانت القيمة أقل من 999 أوم ، فسيتم تطبيق الرقم بدون حرف (أو يمكن أن يقف الحرفان R أو E). إذا تم الإشارة إلى القيمة في kOhm ، فسيتم وضع الحرف K خلف الرقم ، والحرف M يتوافق مع القيمة في MΩ.
تتم الإشارة إلى تصنيفات المقاومات الأمريكية بثلاثة أرقام. يفترض الأولين منهم الفئة ، والثالث - عدد الأصفار (عشرات) المضافة إلى القيمة.
في الإنتاج الآلي للمكونات الإلكترونية ، غالبًا ما ينتهي الأمر بالرموز المطبقة على جانب الجزء المواجه للوحة ، مما يجعل قراءة المعلومات مستحيلة.
لون الترميز
للتأكد من أن المعلومات حول معلمات الجزء تظل قابلة للقراءة من أي جانب ، يتم استخدام علامات اللون ، بينما يتم تطبيق الطلاء في خطوط حلقية. كل لون له قيمته الرقمية الخاصة. يتم وضع الخطوط الموجودة على التفاصيل بالقرب من أحد الاستنتاجات ويتم قراءتها من اليسار إلى اليمين. إذا كان من المستحيل ، نظرًا لصغر حجم الجزء ، تحويل علامة اللون إلى نتيجة واحدة ، فسيكون الشريط الأول أكبر مرتين من البقية.
تتم الإشارة إلى العناصر ذات الخطأ المسموح به بنسبة 20٪ بثلاثة أسطر ، وفي حالة حدوث خطأ بنسبة 5-10٪ ، يتم استخدام 4 أسطر. يتم تحديد المقاومات الأكثر دقة باستخدام 5-6 خطوط ، أول 2 منها يتوافق مع تصنيف الجزء. إذا كان هناك 4 ممرات ، فإن المسار الثالث يشير إلى المضاعف العشري للمسارين الأولين ، أما السطر الرابع فيعني الدقة. إذا كان هناك 5 نطاقات ، فثالثها هو الفئة الثالثة ، والرابعة هي درجة المؤشر (عدد الأصفار) ، والخامس هي الدقة. الخط السادس يعني معامل درجة الحرارة للمقاومة (TCR).
في حالة وضع العلامات المكونة من أربعة خطوط ، تأتي الخطوط الذهبية أو الفضية دائمًا في النهاية.
تبدو جميع العلامات معقدة ، لكن القدرة على قراءة العلامات بسرعة تأتي مع الخبرة.
مقالات مماثلة:
