عبور جریان الکتریکی از هادی ها از بسیاری جهات شبیه عبور گاز از یک لوله است . 

اگر این لوله پر از پشم فلزی یا ماده مختلتی باشد ، این شباهت ها بیشتر می شود . 
اتم های نشکیل دهنده سیم هادی از عبور الکترون ها جلوگیری می کنند ، همانطور که الیاف پشم فلزی مانع عبور مولکولهای گاز می شوند . حال می خواهیم ببینیم که مقاومت هادی ها به غیر از جنس فلز به چه عواملی دیگری بستگی دارد .
 


تاثیر سطح مقطع بر مقاومت الکتریکی 

مقاومت هر جسمی به الکترونهای آزاد آن بستگی دارد . می دانید که واحد شدت الکتریکی آمپر ( A ) است . یک آمپر یعنی این که 6/28ضرب در 10 به توان 18 الکترون آزاد در هر ثانیه از هر نقطه سیم عبور می کند . پس یک هادی خوب باید به مقدار کافی الکترون آزاد داشته باشد تا جریان الکتریکی با چندین آمپر بتواند از آن عبور کند . 

بنا بر این هرگاه پهنای فلز افزایش یابد ، در حقیقت سطح مقطع زیادتر و در نتیجه ، مقاومت کم تر می شود . پس سطح مقطع عکس مقاومت عمل می کند 

خصوصیات اصلی یک مقاومت

 مقاومتها از نظر عمل الکتریکی که انجام می دهند دارای دو مشخصه اصلی هستند که همیشه در انتخاب آنها باید مورد توجه قرار گیرد.   

۱)  اهم مقاومت : مقاومتها از نظر اهمی که از خود در مقابل عبور جریان از خود نشان می دهند مقدار گذاری می شوند یا به عبارت دیگر اهم گذاری می شوند. 

۲)  وات : وات یک مقاومت عبارت است از میزان و قابلیت حرارت پذیری در تحمل حرارت بدون آنکه آسیب ببیند. 

موارد کاربردی یک مقاومت در مدارات الکترونیکی

 ۱)  تقسیم پتانسیل: یعنی به وسیله دو یا چند مقاومت می توان یک ولتاژ را به ولتاژهای کوچکتری تقسیم نمود.مثلاً یک ولتاژ ۶ ولتی را می توان به یک ولتاژ۲ ولتی یک ولتاژ ۳ ولتی و یک ولتاژ ۱ ولتی تقسیم نمود.

 ۲)  جلوگیری از سوختن قطعات و ایجاد اتصال کوتاه در مدار: اگر دو دو سر یک دیود نورانی را مستقیماً به یک منبع وصل کنیم به خاطر اینکه دیود مقاومت کمی در حدود صفر دارد ممکن است جریان بالایی بکشد و بسوزد ولی با قرار دادن یک مقاومت سری می توان از این کار جلوگیری کرد.

 ۳) تنظیم میزان تقویت کننده در تقویت کننده ها: در مدارات تقویت کننده معمولاً مقاومت متغیری در مدار قرار داده می شود که بوسیله آن می توان میزان تقویت کنندگی مدار را تغییر داد. 

مقدار مقاومت:

مقدار مقاومت هادیها بستگي به جنس هادي و طول آن وسطح مقطع آن  دارد كه آن را بر حسب اهم مي سنجند.

R=ρL/A  که ρ  نشان دهنده جنس هادی و L  طول و A  سطح مقطع می باشد.

تاثیر طول هادی بر مقاومت الکتریکی : 

شاید تصور کنید که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست . اگر چه در یک قطعه مسی بلند تر تعداد بیشتری الکنرون آزاد وجود دارد ولی الکترونهای آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکی داخل نمی شود . در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیشتر می شود . 

تغییرات مقاومت به طول سیم 

نکته : تغییر طول و سطح مقطع به میزان دو برابر مقاومت را تغییر نمی دهد . 

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار 

مدارهای الکتریکی به دو نوع بسته می شوند : سری یا موازی 

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدارسری : 

در مدار سری همانگونه که از نامش پیدا است مقاومت ها به دنبال هم بسته شده اند پس باید تمامی مقدار آنها را با هم جمع کرد 

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار موازی : 

در مدار موازی باید حاصل ضرب تمام مقاومت ها را تقسیم بر مجموع مقاومت ها کرد . 

 کاربرد مقاومت های الکتریکی 

مقاومت های اهمی برای اضافه کردن مقاومت مدارهای الکتریکی به کار می روند . در حقیقت ، آنها اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان مقاومت زیادی از خود نشان می دهند . موادی که غالباٌ در مقاومت ها به کار می روند عبارتند از کربن ، آلیاژ مخصوص از فلزاتی از قبیل نیکروم ، کنستانتان و منگانان . 

مقاومت اهمی را طوری به مدار می بندیم که جریان همان طور که از بار الکتریکی و منبع ولتاژ عبور می کند ، از آن هم بگذرد . در این صورت مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های بار الکتریکی ، منبع ولتاژ ، سیم های رابط و مقاومت اهمی است . توجه داشته باشید که فقط با اضافه کردن یک مقاومت اهمی مناسب به مدار می توان مقاومت کل مدار را به اندازه ی دلخواه تغییر داد . 

انواع مقاومت ها 

1- مقاومت های ترکیبی 

2- مقاومت های سیم پیچی 

3- مقاومت های لایه ای 

 
مقاومتهای توان کم دارای ابعاد کوچک هستند، به همین دلیل مقدار مقاومت و تولرانس را بوسیله نوارهای رنگی مشخص می‌کنند که خود این روش به دو شکل صورت می‌گیرد: 
 
1.روش چهار نواری 
 
2.روش پنج نواری 
 
روش اول برای مقاومتهای با تولرانس 2% به بالا استفاده می‌شود و روش دوم برای مقاومتهای دقیق و خیلی دقیق تولرانس کمتر از 2%) استفاده می‌شود. در اینجا به روش اول که معمولتر است می‌پردازیم. به جدول زیر توجه نمائید. هر کدام از این رنگها معرف یک عدد هستند: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
روش بیان اهم یک مقاومت
 
اهم مقاومتها را به دو روش بر روی آنها مشخص می کنند.
 
۱) به روش اعداد
 
۲) به روش نوارهای رنگی
 
در روش اول اهم مقاومت را به عدد روی بدنه آن مشخص می کنند. در روش دوم مقاومتها به صورت نوارهایی به روی بدنه نشان می دهند.نوار اول و دوم دو رقم اول و دوم و نوار سوم ضریب و نوار چهارم دقت مقاومت را نشان می دهد.
 
حداکثرخطا یا تلورانس             ضریب           رقم اول و دوم          رنگ
 
               ۲۰٪                         --                    ---                        بیرنگ            
 
               ۱۰٪                       ۰.۰۱                  ---                       نقره ای                 
 
                ۵٪                         ۰.۱                  ---                       طلایی                  
 
                --                          ۱۰۰                     ۰                       مشکی             
 
                ۱٪                          ۱۰                     ۱                      قهوه ای                                      
 
               ۲٪                        ۱۰۲                      ۲                       قرمز                                                  
 
                ۳٪                        ۱۰۳                    ۳                        نارنجی                                
 
                ۴٪                       ۱۰۴                     ۴                         زرد                       
 
             ۵.۵٪                       ۱۰۵                     ۵                         سبز                               
 
           ۶.۲۵٪                       ۱۰۶                    ۶                          آبی                                              
 
               ۷٪                       ۱۰۷                     ۷                         بنفش                                             
 
               ۸٪                      ۱۰۸                      ۸                        خاکستری                        
 
               ۹٪                      ۱۰۹                      ۹                         سفید     
 
 
ساخت هر مقاومت با خطا همراه است. یعنی ممکن است 5% یا 10% یا 20%خطا داشته باشیم . اگر یک طرف مقاومت به رنگ طلایی بود ، نشان دهنده مقاومتی با خطا یا تولرانس 5 % است و اگر نقره‌ای بود نمایانگر مقاومتی با خطای 10% است.اما اگر مقاومتی فاقد نوار چهارم بود، بی رنگ محسوب شده و تولرانس آن را 20 %در نظر می‌گیریم.
 
دو رنگ دیگری که روی مقاومتها به چشم می‌خورد: طلایی و نقره‌ای است، که روی یک مقاومت یا فقط طلایی وجود دارد یا نقره‌ای.
 اگر یک سر مقاومت به رنگ طلایی یا نقره‌ای بود ، ابتدا این سر را به سمت راست خویش گرفته و از طرف دیگر مقاومت (سمت چپ )، شروع به خواندن رنگها می‌کنیم. و عدد متناظر با رنگ اول را یادداشت می‌کنیم. سپس عدد متناظر با رنگ دوم را کنار عدد اول می‌نویسیم. سپس به رنگ سوم دقت می‌کنیم. عدد معادل آنرا یافته و به تعداد آن عدد ، صفر می‌گذاریم جلوی دو عدد قبلی( در واقع رنگ سوم معرف ضریب است ). عدد بدست آمده ، مقدار مقاومت برحسب اهم است.
 
به مثال زیر توجه نمایید: 
 
 
 
از سمت چپ شروع به خواندن می‌کنیم. رنگ قهوه ای معادل عدد 1 ، رنگ مشکی معادل عدد 0، رنگ مشکی معادل عدد0 ، و رنگ طلایی معادل تولرانس ٪5 می‌باشد. پس مقدار مقاومت بدون در نظر گرفتن تولرانس ، مساوی 10 اهم است و برای محاسبه خطا عدد 10 را ضربدر 5 و تقسیم بر 100 می‌کنیم، که بدست می‌آید: 0.5
 
 
 
10.5 = 0.5+ 10
 
 
9.5 = 0.5- 10
 
مقدار واقعی مقاومت چیزی بین 9.5 اهم تا 10.5 اهم می‌باشد. 
 
مقاومت های وات بالا 
جنس این مقاومت ها معمولاً از كرم نیكل است و معمولاً دارای یك روكش گچی یا آجری می باشند و به همین دلیل به مقاومتهای گچی یا آجری نیز معروف هستند . ظرفیت اُهمی و توان این مقاومتها بصورت عدد بر روی آنها چاپ می شود
 
مقاومتهای خودکار 
تر میسترهادر مدارات برای ممانعت ازآسیب رساندن فشار جریانی كه در ابتدای روشن نمودن آنها در مدار جریان پیدا میكند بكار برده میشود. با قرار دادن این قطعه در ابتدای ورودجریان باعث می شود تا جریانی كه در ابتدای بكار انداختن مدار با فشار وارد میشود مواجه با ترمیستر شده و متوقف شود.
ترمیستر در مقابل جریان وارده كم كم گرم شده وجریان را تد ریجا وارد مدار میكند تاآنكه مقاومت خودش براثر گرما كم شده عبور جریان را بحالت عادی در می آورد.
تر میستر در مدارات رادیو وتلویزیون استفاده میشود.البته موارد استفاده فراوانی دارد. كه شما میتوانید در مدارات طراحی شده خود تان هم از این قطعه بكار ببرید وبه مدار خود امكان جدیدی را بیافزاید.
البته چگونگی استفاده از این قطعه بستگی به نیاز مدار شما دارد
 
LDR مقاومت تابع نور 
LDR مقاومت تابع نوریا همان دیود تابع نور در تاریکی، مقدار مقاومت الکتریکی این قطعه بسیار زیاد است یعنی اجازه ی عبور جریان الکتریکی را از خود نمی دهد. ولی با تابیدن نور بر سطح آن، مقاومت آن کاهش می یابد و هر چه نور شدیدتر باشد، رسانا تر می شود. 
 

مقاومت :

مقاومت قطعه ای است الکترونیکی  غالبا از جنس کربن که در مدارات از آن جهت کم نمودن جریان و ولتاژ الکتریکی استفاده می شود. واحد مقامت الکتریکی اهم Ω ) است.

مقاومتهای الکتریکی بر چند قسم است اما بطور متداول و در مدارات الکترونیکی و دیجیتال از دو نوع استفاده محسوس می شود:

1- مقاومتهای سیمی

2- مقاومتهای کربنی

مقاومتهای سیمی

این نوع از مقاومتهای همانطوریکه از اسم شان هم پیداست از جنس سیم و مخصوصا فلز استفاده می شوند.

حال نوع فلز بکار رفته در انواع مقاومتها و نیز نوع کاربرد آنها متفاوت می باشد.

مثلا در لامپهای روشنائی از فلز تنگستن استفاده می شود و در مقاومت های اهمی پائین تر که در مدارات الکترونیکی امثال رادیو و تلویزیون و.......استفاده می شوند از آلیاژهای مختلف فلزات ساخته می شوند.

مقاومتهای مورد نظر ما که صرفا در مدارات الکترونیکی و دیجیتالی مصرف دارند دارای اشکال مختلفی هستند.

مقاومتهای الکترونیکی بر دو نوع هستند:

الف) مقاومتهای ثابت

ب) مقاومتهای متغیر

مقاومتهای ثابت نیز خود از چند نوع تشکیل می شوند که من جمله آنها را میتوان از  مقاومتهای کربنی و مقاومتهای آجری نام برد.

مقاومتهای استاندارد

یکی از استاندادردهای مقاومت سری E می باشد که شامل سری های E6 - E12 - E24 می باشد.سری E6 در هر دهه 6 اندازه دارد که معمولاً با تلورانس 20% عرضه می شوند. تا تمام رنجهای مقاومتی را بپوشانند. برای سری مقاومتی از 1 اهم تا 1 مگا اهم می باشد که سری آن عبارتند از :

1-1.2-1.5-1.8-2.2-2.7-3.3-3.9-4.6-5.6-6.8-8.2

سری E12 در هر دهه 12 اندازه دارد که معمولاً با تلورانس 5% تا 10% عرضه می شوند. که سری آن مشابه قبلی است.

سری E24 در هر دهه 24 اندازه دارد که سری آن عبارتند از:

1-1.1-1.2-1.6-1.8-2-2.2-2.4-2.7-3-3.3-3.9-4.3-4.7-5.1-5.6-6.2-6.8-7.5-8.2-9.1

از این سری خیلی کمتر استفاده می شود.

یک نوع استاندارد انگلیسی با کد BS1852 داریم که در این استاندارد از حروف و اعداد به جای رنگ استفاده شده است. در این کد حروف R,K,M هنگامی که به اولین حرف ما بین دو عدد واقع شوند به عنوان فاکتورهای ضربه کننده هستند که این حروف نماینده نقطه اعشاری می باشند.ضریب معادل هر حروف به صورت زیر است :

R=100           K=103                      M=106

حرف بعدی که در آخر این نوع استاندارد می آید تلورانس را نشان می دهد.

F=1%         G=2%               H=2.5%             J=5%      K=10%       M=20%

مثلاً  5R6J برابر است با 5.6 اهم با تلورانس 5%

 

ادامه دارد...........