المقاومات ، التي يتم اختصارها عادةً باسم "R" ، هي مكونات تستخدم في المقام الأول لتقييد تدفق التيار في فرع الدائرة ، ويتميز بقيم مقاومة ثابتة وعادة ما يكون محطتين.سوف تتناقص هذه المقالة في أنواع المقاوم والرموز وطرق التمثيل لتوفير فهم أعمق لهذا المكون.هيا بنا نبدأ!
فهرس
في الحياة اليومية ، غالبًا ما تسمى المقاومات المقاومة ببساطة.تستخدم هذه المكونات في المقام الأول للحد من التدفق الحالي في فرع الدائرة ، وتأتي مع قيمة مقاومة ثابتة وعادة ما تكون محطتين.المقاومات الثابتة لها قيمة مقاومة ثابتة ، في حين يمكن ضبط مقاييس الجهد أو المقاومات المتغيرة.من الناحية المثالية ، تكون المقاومات خطية ، مما يعني أن التيار الفوري من خلال المقاوم يتناسب بشكل مباشر مع الجهد الفوري عبره.تُستخدم المقاومات المتغيرة عادة لتقسيم الجهد ، والتي تتضمن ضبط المقاومة عن طريق تحريك واحد أو اثنين من الاتصالات المعدنية المنقولة على طول عنصر مقاوم مكشوف.
تقوم المقاومات بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، وتُظهر خصائصها المتقنة ، مع لعب الأدوار في تقسيم الجهد والتوزيع الحالي في الدوائر.سواء بالنسبة للإشارات AC أو DC ، يمكن للمقاومات أن تنقل هذه بشكل فعال.رمز المقاوم هو "r" ، وحدته هي أوم (ω) ، مع عناصر شائعة مثل المصابيح الكهربائية أو أسلاك التدفئة التي تعتبر أيضًا مقاومات ذات قيم مقاومة محددة.بالإضافة إلى ذلك ، يتأثر حجم المقاومة بالمادة والطول ودرجة الحرارة والمساحة المستعرضة.يصف معامل درجة الحرارة كيف تتغير قيمة المقاومة مع درجة الحرارة ، والتي تُعرَّف بأنها النسبة المئوية للتغيير في درجة مئوية.
2.1 أنواع المقاومات
تختلف المقاومات بناءً على موادها وبناءها ووظائفها ، ويمكن تقسيمها إلى عدة أنواع رئيسية.تحتوي المقاومات الثابتة على قيمة مقاومة محددة لا يمكن تغييرها ، بما في ذلك مقاومات أفلام الكربون ، ومقاومات الأفلام المعدنية ، ومقاومات الجروح السلكية.
تصنع مقاومات أفلام الكربون عن طريق إيداع طبقة الكربون على قضيب سيراميك من خلال التبخر الفراغ عالي الحرارة ، أو ضبط قيمة المقاومة عن طريق تغيير سمك طبقة الكربون ، أو عن طريق قطع الأخاديد.توفر هذه المقاومات قيم مقاومة مستقرة ، وخصائص ممتازة عالية التردد ، ومعاملات درجات الحرارة المنخفضة.فهي فعالة من حيث التكلفة في إلكترونيات المستهلك من منتصف إلى منخفضة مع تصنيفات طاقة نموذجية من 1/8W إلى 2W ، مناسبة للبيئات التي تقل عن 70 درجة مئوية.
تُعرف مقاومات الأفلام المعدنية ، المصنوعة من سبائك نيكل كروميوم ، بمعاملاتها ذات درجة الحرارة المنخفضة ، والاستقرار العالي ، والدقة ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام على المدى الطويل أقل من 125 درجة مئوية.أنها تنتج ضوضاء منخفضة وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية واستقرار ، كما هو الحال في معدات الاتصالات والأدوات الطبية.
يتم إنشاء مقاومات Wirewound عن طريق متعرج الأسلاك المعدنية حول قلب ويتم تقديرها لدقة واستقرارها العالية ، وهي مناسبة للتطبيقات عالية الدقة.
تشمل المقاومات المتغيرة ، التي يمكن ضبط قيم مقاومتها يدويًا أو تلقائيًا ، مقاييس الدوران ، المنزلق ، والمقاييس الرقمية ، قابلة للتطبيق للتحكم في مستوى الصوت وضبط دائرة.
توفر المقاومات المتخصصة ، مثل الأنواع الحساسة حرارياً أو حساسة للجهد ، وظائف محددة لاستشعار التغييرات البيئية أو حماية الدوائر.
تشكل هذه المقاومات المتنوعة عائلة متعددة الاستخدامات ، وتلبية احتياجات التقنية المختلفة وسيناريوهات التطبيق.
2.2 وحدات المقاومة والرموز
يتم الإشارة إلى المقاومة (المقاومة) بالحرف R ، مع الوحدة أوم (أوم ، ω) ، والتي تُعرَّف على أنها نسبة الجهد إلى التيار ، أي 1Ω تساوي 1 فولت لكل أمبير (1V/A).يشير حجم المقاومة إلى الدرجة التي يعيق بها الموصل التيار الكهربائي ، مع صيغة قانون OHM I = U/R ، والتي تبين أن التيار هو وظيفة الجهد والمقاومة.
تشمل وحدات المقاومة kiloohms (kΩ) و megaohms (MΩ) ، مع 1MΩ تساوي مليون Ω ، ووحدات أكبر مثل gigaohms (gΩ) و teraohms (tΩ) كونها ألف ميجا ، وآلاف الجيجا ، على التوالي.
2.3 تمثيل المقاومات
في مخططات الدائرة ، يتم تمثيل قيم المقاومة بالرمز "R" متبوعًا برقم يشير إلى قيم مقاومة محددة ودقة.على سبيل المثال ، يشير R10 إلى مقاوم 10Ω.عادة ما يتم التعبير عن التحمل كنسب مئوية ، مثل ± 1 ٪ ، ± 5 ٪ ، وما إلى ذلك ، مما يعكس الحد الأقصى المحتمل في قيمة المقاومة.
قد تتضمن نماذج المقاوم أيضًا معرفات للمواد والميزات التكنولوجية ، والمساعدة في الاختيار الدقيق للمقاومات المناسبة.يسرد الجدول أدناه بعض الرموز والمعاني المرتبطة بنماذج ومواد المقاوم ، مما يساعد على توضيح فهمنا للمقاومات.
2.4 الخصائص الفنية للمقاومات الشائعة
تتضمن الخصائص الأساسية للمقاومات الشائعة الاستخدام استقرارًا كبيرًا ودقة وقدرة معالجة الطاقة.يشير الاستقرار إلى القدرة على الحفاظ على قيمة المقاومة في ظل ظروف محددة ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتكنولوجيا المقاوم والتعبئة.تعكس الدقة انحراف قيمة المقاومة عن قيمتها الاسمية ، حيث تكون الدرجات الدقيقة المشتركة 1 ٪ و 5 ٪ و 10 ٪ ، وما إلى ذلك.
تشير سعة معالجة الطاقة إلى الحد الأقصى للطاقة التي يمكن للمقاوم إدارتها ، مع معايير مثل 1/4W ، 1/2W ، وما إلى ذلك ، والتي تتعلق بأداء المقاوم في البيئات عالية الطاقة.
بالإضافة إلى ذلك ، تصف خاصية التردد للمقاوم كيف تتغير قيمة المقاومة مع تردد الإشارة ، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في تصميم دائرة التردد العالي.خصائص التردد الجيدة تعني أن المقاوم يمكنه الحفاظ على أداء مستقر عبر مجموعة واسعة من الترددات.
كما نرى ، تتميز المقاومات الشائعة بالاستقرار العالي ، والدقة العالية ، وقدرات معالجة الطاقة القوية ، وخصائص التردد الجيدة.هذه الميزات تجعل المقاومات الشائعة تستخدم على نطاق واسع في دوائر إلكترونية مختلفة ، قادرة على تلبية المتطلبات المتنوعة لتلك الدوائر.
3.1 المقاومات الثابتة
عادة ما يتم تمثيل المقاومات الثابتة في مخططات الدائرة بواسطة رمز مستطيل بسيط ، كما هو موضح أدناه:
تمثل الخطوط الممتدة من كلا طرفي الرمز دبابيس توصيل المقاوم.هذا الرسم الموحد يبسط تصوير التعقيد الداخلي للمقاوم ، مما يسهل قراءة وفهم مخططات الدائرة.
3.2 المقاومات المتغيرة
يشار إلى المقاومات المتغيرة في تصميم الدائرة عن طريق إضافة سهم إلى رمز المقاوم القياسي للإشارة إلى أنه يمكن ضبط مقاومتها ، كما هو موضح في الرمز القياسي المحدث التالي لمقاوم متغير:
يميز هذا الرمز بوضوح بين الدبابيس الثابتة ودبوس واحد متحرك (ممسحة) ، ويشار إليه عادةً بواسطة "RP" للمقاومات المتغيرة.مثال على رمز المقاوم المتغير التقليدي ، والذي يصور بصريًا مبدأ ضبط المقاومة واتصاله الفعلي في الدائرة ، حيث يتصل دبوس المساحات بإحدى المسامير الثابتضبط قيمة المقاومة.
يتم استخدام رمز آخر موضح أدناه لمقياس الجهد ، حيث يحتوي المقاوم المتغير على ثلاث دبابيس مستقلة تمامًا ، مما يشير إلى أوضاع ووظائف اتصال مختلفة:
3.3 مقاومات محددة مسبقًا
المقاومات المحددة مسبقًا هي نوع خاص من المقاوم المتغير المصمم لوضع قيم مقاومة محددة في البداية في الدوائر.يتم ضبط هذه المقاومات مع مفك البراغي ، وفعالة من حيث التكلفة ، وبالتالي تستخدم على نطاق واسع في المشاريع الإلكترونية لتقليل التكاليف وتعزيز الكفاءة الاقتصادية.
لا تعدل المقاومات المحددة مسبقًا حالة الدوائر التشغيلية فحسب ، بل تحمي أيضًا المكونات الحساسة بشكل فعال داخل الدوائر ، مثل المكثفات وجهات الاتصال.يفعلون ذلك عن طريق الحد من التيارات الشحن العالية التي قد تحدث عند زيادة الطاقة ، وتجنب التيار المفرط الذي قد يتسبب في تلف المكثف وفشل الموصل.يظهر رمز المقاوم مسبقًا أدناه:
في بناء مقاييس الجهد ، عادة ما يتم تعريض العنصر المقاوم ، ومجهز بمتابعة أو اثنين من الاتصالات المعدنية المنقولة.يحدد موضع جهات الاتصال هذه على العنصر المقاوم المقاومة من أحد طرفي العنصر إلى جهات الاتصال ، مما يؤثر على جهد الخرج.اعتمادًا على المادة المستخدمة ، يمكن تقسيم مقاييس الجهد إلى جرح سلكي وفيلم الكربون وأنواع صلبة.علاوة على ذلك ، يمكن تصنيف مقاييس الجهد إلى أنواع خطية ولوغاريتمية بناءً على العلاقة بين نسب الإخراج وجهد الإدخال وزاوية الدوران ؛تغير الأنواع الخطية جهد الإخراج خطيًا بزاوية الدوران ، في حين أن الأنواع اللوغاريتمية تغير جهد الخرج بطريقة غير خطي.
تشمل المعلمات الرئيسية قيمة المقاومة ، والتسامح ، والقوة المقدرة.الرمز المميز لمقياس الجهد هو "RP" ، حيث يشير "R" إلى المقاومة واللاحقة "P" تشير إلى قابلية ضبطه.لا يتم استخدامها فقط كقوائز الجهد ولكن أيضًا لضبط مستوى الطاقة من رؤوس الليزر.من خلال ضبط آلية الانزلاق أو الدوارة ، يمكن تغيير الجهد بين الاتصالات المتحركة والثابتة بناءً على الموضع ، مما يجعل مقاييس الجهد مثالية لضبط توزيع الجهد في الدوائر.
5.1 الثرمستور
تأتي الثرمستورات في نوعين: معامل درجة الحرارة الإيجابية (PTC) ومعامل درجة الحرارة السلبية (NTC).تتمتع أجهزة PTC بمقاومة منخفضة في درجات حرارة طبيعية (بضعة أوم إلى عدة عشرات من أوم) ولكنها يمكن أن ترتفع بشكل كبير إلى مئات أو حتى آلاف أوم في غضون ثوانٍ عندما يتجاوز التيار القيمة المقدرة ، والتي تستخدم عادة في الشركات الناشئة الحركية ، وتزويدها ،ودوائر فتيل.على العكس من ذلك ، تظهر أجهزة NTC مقاومة عالية في درجات حرارة طبيعية (عدة عشرات لآلاف أوم) وتنخفض بسرعة مع ارتفاع درجة الحرارة أو زيادة التيار ، مما يجعلها مناسبة لدارات التعويض والتحكم في درجة الحرارة ، كما هو الحال في التحيزات في الترانزستور وأنظمة التحكم في درجة الحرارة الإلكترونية (مثل مكيفات الهواء والثلاجات).
5.2 المخلوقات الضوئية
مقاومة المخلوقات الضوئية تتناسب عكسيا مع شدة الضوء.عادة ، يمكن أن تكون مقاومتها مرتفعة مثل عدة عشرات من Kiloohms في الظلام ، وتنخفض إلى بضع مئات إلى عدة عشرات من أوم تحت ظروف الضوء.يتم استخدامها بشكل أساسي في المفاتيح التي يتم التحكم فيها بالضوء ، ودوائر حساب ، وأنظمة التحكم الآلي المختلفة.
5.3 المتغيرات
تستخدم المتغيرات خصائصها غير الخطية التي توطيرها للحماية المفرطة في الجهد في الدوائر ، والفولتية المقطوعة ، وامتصاص التيار الزائد لحماية المكونات الحساسة.غالبًا ما تكون هذه المقاومات مصنوعة من مواد أشباه الموصلات مثل أكسيد الزنك (ZNO) ، مع قيم المقاومة التي تختلف مع الجهد المطبق ، وتستخدم على نطاق واسع لامتصاص المسامير الجهد.
5.4 المقاومات الحساسة للرطوبة
تعمل المقاومات الحساسة للرطوبة بناءً على خصائص امتصاص الرطوبة للمواد الرطبة (مثل كلوريد الليثيوم أو أفلام البوليمر العضوية) ، مع انخفاض قيم المقاومة مع زيادة الرطوبة البيئية.يتم استخدام هذه المقاومات في التطبيقات الصناعية لمراقبة الرطوبة البيئية والتحكم فيها.
5.5 مقاومات حساسة للغاز
تقوم المقاومات الحساسة للغاز بتحويل مكونات وتركيزات الغاز المكتشفة إلى إشارات كهربائية ، وتتألف في المقام الأول من أشباه الموصلات أكسيد المعادن التي تخضع لتفاعلات الأكسدة والاختزال عند امتصاص بعض الغازات.يتم استخدام هذه الأجهزة للمراقبة البيئية وأنظمة إنذار السلامة للكشف عن تركيزات الغازات والملوثات الضارة.
5.6 المقاومة المغناطيسية
تغير مقاومات Magneto مقاومتها استجابةً لأيونات V ariat في المجال المغناطيسي الخارجي ، وهي خاصية تُعرف باسم التأثير المغناطيسي.توفر هذه المكونات ردود فعل عالية الدقة لقياس قوة المجال المغناطيسي واتجاهها ، وتستخدم على نطاق واسع في معدات تحديد المواقع وقياس الزاوية.
تنقسم طرق وضع علامة على قيم المقاوم بشكل أساسي إلى أربعة أنواع: العلامات المباشرة ، وعلامات الرموز ، والترميز الرقمي ، وترميز الألوان ، لكل منها خصائصها ومناسبة لاحتياجات تحديد الهوية المختلفة.
طريقة العلامات المباشرة:
تتضمن هذه الطريقة طباعة أعداد مباشرة ورموز الوحدة (مثل ω) على سطح المقاوم ، على سبيل المثال ، "220Ω" تشير إلى مقاومة 220 أوم.إذا لم يتم تحديد عدم التسامح على المقاوم ، يتم افتراض التسامح الافتراضي بنسبة ± 20 ٪.عادة ما يتم تمثيل التحمل مباشرة كنسب مئوية ، مما يسمح بتحديد سريع.
طريقة وضع علامة الرمز:
تستخدم هذه الطريقة مزيجًا من الأرقام العربية ورموز نصية محددة للإشارة إلى قيم المقاومة والأخطاء.على سبيل المثال ، فإن التدوين "105k" حيث يشير "105" إلى قيمة المقاومة ، ويمثل "K" تسامحًا بنسبة ± 10 ٪.في هذه الطريقة ، يشير الجزء الصحيح من الرقم إلى قيمة المقاومة ، ويتم تقسيم الجزء العشري إلى رقمين يمثلان التسامح ، مع رموز نصية مثل D و F و G و J و K و M المقابلة لمعدلات التسامح المختلفة ،مثل ± 0.5 ٪ ، ± 1 ٪ ، إلخ.
طريقة الترميز الرقمي:
يتم تمييز المقاومات باستخدام رمز مكون من ثلاثة أرقام ، حيث يمثل الرقمين الأولين أرقامًا مهمة ، ويمثل الرقم الثالث الأسس (عدد الأصفار التالية) ، مع افتراض الوحدة بأنها أوم.على سبيل المثال ، يعني الكود "473" 47 × 10^3Ω أو 47kΩ.يشار إلى التسامح عادة مع رموز النص مثل J (± 5 ٪) ، و K (± 10 ٪).
طريقة ترميز الألوان:
تستخدم المقاومات ألوان مختلفة من الأشرطة أو النقاط لتمثيل قيم المقاومة والتحمل.تشمل رموز الألوان الشائعة الأسود (0) ، بني (1) ، أحمر (2) ، برتقالي (3) ، أصفر (4) ، أخضر (5) ، أزرق (6) ، أرجواني (7) ، رمادي (8) ، أبيض(9) ، والذهب (± 5 ٪) ، الفضة (± 10 ٪) ، لا شيء (± 20 ٪) ، إلخوالفرقة الأخيرة التسامح.في المقاوم المكون من خمس نطاق ، تُظهر النطاقات الثلاثة الأولى شخصيات مهمة ، وهي الفرقة الرابعة التي تُظهرها TEN ، والفرقة الخامسة تُظهر التسامح ، مع وجود فجوة كبيرة بين الخامس وبقية النطاقات.
من المقاومات الثابتة إلى المقاومات المتغيرة ، والمقاومات الخاصة ، كل نوع من المقاوم له خصائصه الفيزيائية الفريدة ومجالات التطبيق.بشكل عام ، لا يعرض تنوع المقاومات والمبادئ التقنية التي تقف وراءها عمق واتساع تقنية المكونات الإلكترونية فحسب ، بل يعكس أيضًا التقدم المستمر والابتكار في الإلكترونيات.يعد فهم أنواع وخصائص وتطبيقات المقاومات أساسية وضرورية لمصممي الدوائر وفنيي الإلكترونيات.
إذا كان لديك أي أسئلة أو تحتاج إلى مزيد من المعلومات ، فيرجى الاتصال بنا.
أسئلة وأجوبة (FAQ]
1. ما هي رموز المقاومات؟
بشكل عام ، عادة ما يتم تمثيل المقاومات برموز مثل R و RN و RF و FS.في الدائرة ، يكون رمز المقاوم الثابت ومقاوم القطع هو R ، ورمز مقياس الجهد هو RP.
2. ما هو رمز K على المقاوم؟
عادة ما يتم تمثيل الرمز لمقاوم 1 كيلومتر (1KΩ) على أنه "1K" أو "1KΩ".يشير الحرف "K" إلى بادئة وحدة SI "Kilo" ، والتي تمثل مضاعف 1000.لذلك ، يدل "1KΩ" على المقاوم مع قيمة مقاومة تبلغ 1000 أوم.
3. ما هو المقاوم المستخدم؟
المقاوم هو مكون كهربائي سلبي ثنائي الطرفي يقوم بتطبيق المقاومة الكهربائية كعنصر دائرة.في الدوائر الإلكترونية ، يتم استخدام المقاومات لتقليل التدفق الحالي ، وضبط مستويات الإشارة ، وتقسيم الفولتية ، والتحيز العناصر النشطة ، وإنهاء خطوط النقل ، من بين استخدامات أخرى.