مهندسی برق-الکترونیک
دانلود جزوات، کتاب ها، نرم افزار ها وآشنایی با مهندسی برق-الکترونیک
مهندسی برق-الکترونیک
دانلود جزوات، کتاب ها، نرم افزار ها وآشنایی با مهندسی برق-الکترونیکآشنایی با قطعات الکترونیکی (مقاومت)
مقاومت چیست؟
مقاومت (Resistor):
مقاومت قطعه ای است که از جنس کربن ساخته می شود و بمنظور کم نمودن ولتاژ و جریان مورد استفاده قرار می گیرد . واحد مقاومت اُهم ( Ω ) است.
هر هزار اهم برابر با یک کیلو اُهم و هر میلیون اُهم برابر با یک مگا اُهم است
محاسبه مقدار اُهمی یک مقاومت در مقاومتهای با وات پائین معمولاً مقدار اُهمی مقاومت
بصورت کدهای رنگی و بر روی بدنه ان چاپ می شود ولی در مقاومتهای با وات بالا تر مثلاً 2 وات یا بیشتر ، مقدار اُهمی مقاومت بصورت عدد بر روی آن نوشته می شود .
محاسبه مقدار اُهم مقاومت های رنگی بر اساس جدول رمز مقاومتها و بسیار ساده انجام می شود . بر روی بدنه مقاومت معمولاً 4 رنگ وجود دارد . برای محاسبه از نوار رنگی نزدیک به کناره شروع می کنیم و ابتدا شماره دو رنگ اول را نوشته و سپس به میزان عدد رنگ سوم در مقابل دو عدد قبلی صفر قرار می دهیم . اینک مقدار مقاومت بر حسب اُهم بدست می آید.
شماره رنگ اول و دوم را می نویسیم و سپس به تعداد عدد رنگ سوم در مقابل دو رقم قبلی صفر قرار می دهیم .
درصد خطای یک مقاومت:
رنگ چهارم درصد خطای مقاومت ( تلرانس ) را نشان می دهد رنگ چهارم طلائی خطای مثبت و منفی 5 درصد است . یعنی مقدار این مقاومت 5 درصد بیشتر یا 5 درصد کمتر است . در زیر میزان خطا برای رنگ های قهوه ای ، قرمز ، طلائی و نقره ای نشان داده شده است
قهوه ای ±1% قرمز ±2% طلائی ±5% نقره ای ±10%
2700R means 2.7K Ω
560R means 560 Ω
2K7 means 2.7 kΩ = 2700Ω
39K means 39 kΩ
1M0 means 1.0 MΩ = 1000 kΩ
جنس این مقاومت ها معمولاً از کرم نیکل است و معمولاً دارای یک روکش 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
تر میسترهادر مدارات برای ممانعت ازآسیب رساندن فشار جریانی که در ابتدای روشن نمودن آنها در مدار جریان پیدا میکند بکار برده میشود. با قرار دادن این قطعه در ابتدای ورودجریان باعث می شود تا جریانی که در ابتدای بکار انداختن مدار با فشار وارد میشود مواجه با تر میستر شده ومتوقف شود.تر میستر در مقابل جریان وارده کم کم گرم شده وجریان را تد ریجا وارد مدار میکند تاآنکه مقاومت خودش براثر گرما کم شده عبور جریان را بحالت عادی در می آورد.
تر میستر در مدارات رادیو وتلویزیون استفاده میشود.البته موارد استفاده فراوانی دارد. که شما میتوانید در مدارات طراحی شده خود تان هم از این قطعه بکار ببرید وبه مدار خود امکان جدیدی را بیافزاید.
البته چگونگی استفاده از این قطعه بستگی به نیاز مدار شما دارد.
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.
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:
0
سیاه
1
قهوه‌ای
2
قرمز
3
نارنجی
4
زرد
5
سبز
6
آبی
7
بنفش
8
خاکستری
9
سفید
دو رنگ دیگر هم روی مقاومتها به چشم می‌خورد: طلایی و نقره‌ای ، که روی یک مقاومت یا فقط طلایی وجود دارد یا نقره‌ای. اگر یک سر مقاومت به رنگ طلایی یا نقره‌ای بود ، ما از طرف دیگر مقاومت ، 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. که آنرا می‌توان به کیلواهم نیز تبدیل کرد.
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.
به مثال زیر توجه نمایید:
از سمت چپ شروع به خواندن می‌کنیم. رنگ زرد معادل عدد 4 ، رنگ بنفش معادل عدد 7 ، رنگ قرمز معادل عدد 2 ، و رنگ طلایی معادل تولرانس ٪5 می‌باشد. پس مقدار مقاومت بدون در نظر گرفتن تولرانس ، مساوی 4700 اهم ، یا 4.7 کیلو اهم است و برای محاسبه خطا عدد4700 را ضربدر 5 و تقسیم بر 100 می‌کنیم، که بدست می‌آید: 235
4465 = 235 - 4700
مقدار واقعی مقاومت چیزی بین 4465 اهم تا 4935 اهم می‌باشد.
مقاومت الکتریکی:
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 طبق شکل 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
تاثیر طول هادی بر مقاومت الکتریکی:
شاید تصور کنیئ که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست . اگر چه در یک قطعه مسیبلند تر تعداد بیشتری الکنرون آزاد وجود دارد ولی الکترونهای آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکیداخل نمی شود . در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیتر 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
