مقاومت الکتریکی ثابت قطعه‌ای الکتریکی است که با عبور جریان مخالفت می کند و یا سبب محدود شدن شدت جریان تولیدی و عبوری از مدار می شود. در سیستم های مکانیکی دمپر یا کمک فنر مانند مقاومت می باشد، یعنی با نیرو مخالفت می کند و مقداری از شتاب حرکت را کم می کند. واحد مقاومت الکتریکی اهم (Ω) بوده و با حرف R نمایش داده می شود.
مقاومت‌های الکتریکی به دو دسته مقاومت الکتریکی ثابت و مقاومت الکتریکی متغیر (برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد مقاومت‌های متغیر مقاله “مقاومت الکتریکی متغیر” را مطالعه کنید) تقسیم می‌شوند. در این مقاله به بررسی مقاومت‌های ثابت پرداخته می‌شود.
انواع مقاومت الکتریکی ثابت:
این مقاومت‌ها، مقاومت‌هایی هستند که مقدار مقاومت آنها نسبت به تغییر پارامترهایی مانند دما، فشار، نور، میدان مغناطیسی، ولتاژ الکتریکی و غیره تقریبا ثابت می‌ماند. این مقاومت‌ها مطابق شکل 1 دسته‌بندی می‌شوند.
شکل 1-انواع مقاومت الکتریکی ثابت
پرکاربردترین مقاومت الکتریکی ثابت در خودرو، مقاومت‌های سیمی و کربنی می‌باشند که به بررسی آنها در ذیل پرداخته می شود
مقاومت الکتریکی ثابت سیمی
این نوع مقاومت از پیچیدن طول معینی از سیم مقاومت دار از جنس آلیاژهای مختلف فلز نیکل، بر روی استوانه عایق از جنس سرامیک یا بدون استوانه عایق سرامیکی بدست می آید. توان مصرفی این مقاومت ها بین 25/0 تا 250 وات می باشد.
شکل 2 نوعی از مقاومت الکتریکی ثابت سیمی که برای کنترل دور موتور فن بخاری و سیستم تهویه خودرو مورد استفاده قرار گرفته است را نشان می دهد.
1-مقاومت ثابت سیمی 2-مقاومت ثابت کربنی
شکل2- مقاومت الکتریکی ثابت سیمی و کربنی برای کنترل دور موتور فن سیستم تهویه خودرو
شکل 3 مقاومت الکتریکی ثابت سیمی برای کنترل دور موتور فن رادیاتور را نشان می‌دهد.
شکل 3-مقاومت الکتریکی ثابت سیمی برای کنترل دور موتور فن رادیاتور
نوعی از مقاومت سیمی به همراه پایه عایق سرامیکی بر سر راه سیم پیچ اولیه کویل جرقه خودرو قرار می گیرد که وظیفه محافظت از سیم پیچ اولیه کویل را به عهده دارد که به آن مقاومت بالاست(Ballast Resistor) گفته می شود.
اگر از مقاومت الکتریکی ثابت سیمی در مدارات الکترونیکی استفاده شود، به سبب سیم پیچ بودن، خاصیت خود القایی ایجاد می کند، که باعث آسیب رساندن به مدارات الکترونیکی و اختلال در اندازه گیری کمیت‌های مختلف می شود. بنابراین باید مطابق شکل 4 سیم مقاومت دار را به صورت دولایی یا بی فیلار(Bi-Fillar) پیچید. در این صورت، سیم‌های حامل جریان رفت و برگشت، در کنار هم قرار گرفته و میدان‌های مغناطیسی معکوس را ایجاد می کنند و در نتیجه اثر خودالقایی مقاومت کاهش می یابد.
شکل4-پیچیدن سیم مقاومت الکتریکی ثابت سیمی به روش دولایی
مقاومت الکتریکی ثابت کربنی
ماده اصلی تشکیل دهنده این نوع مقاومت، کربن می‌باشد، به صورتی که هر چقدر مقدار کربن موجود در آن زیادتر باشد، مقاومت آن بیشتر می‌باشد. این نوع مقاومت‌ها به صورت گسترده در قسمت‌های مختلف خودرو و مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
روش تشخیص مقدار مقاومت الکتریکی ثابت کربنی
در برخی موارد، وایر شمع ها حاوی ذرات کربنی می باشند که عملا مقاومت وایر شمع را بالا برده و اصطلاحا وایر شمع های مقاومتی کربنی گفته می‌شود. وجود مقاومت کربنی در وایر شمع ها برای جلوگیری از اختلالات فرکانس رادیویی (Radio Frequency Interference) و سوختن زود هنگام الکترودهای مرکزی و بدنه شمع می باشد. البته درون شمع جرقه نیز از مقاومت استفاده می شود تا از ذوب شدن زود هنگام الکترودها جلوگیری کند. لازم به ذکر است که این مقاومت ها فقط از عبور جریان زیاد جلوگیری کرده در حالی که جریان برق با ولتاژ فشار قوی را به راحتی عبور می دهند.
برای مشخص نمودن مقدار مقاومت این نوع مقاومت ها سه روش وجود دارد:
- در روش اول مقدار مقاومت به صورت عددی بر روی آنها حک شده است.
- در روش دوم توان مصرفی مقاومت بر روی آنها حک شده که با داشتن ولتاژ اعمالی به مقاومت می توان مقدار مقاومت آن را بدست آورد.
- روش سوم که بسیار رایج می باشد استفاده از نوارهای رنگی روی مقاومت کربنی می باشد.
شکل 5 مقاومت کربنی و نوارهای رنگی روی آن در مقاومت‌های الکتریکی چهار و پنج نواری را نشان می دهد.
شکل 5-مقاومت الکتریکی ثابت کربنی چهار و پنج نواری و نوارهای رنگی روی آن
با توجه به شکل 5، برای بدست آوردن مقدار مقاومت الکتریکی مقاومت چهار نواری، نوار اول از سمت چپ عدد دهگان و نوار دوم عدد یکان را تشکیل می‌دهد و سپس عدد دو رقمی بدست آمده در مقدار عددی نوار سوم ضرب می‌شود تا مقدار مقاومت بدست آید. مقدار عددی نوار چهارم نیز میزان تلرانس یا خطای مجاز عدد بدست آمده را نشان می‌دهد. همانگونه که در شکل 5 ملاحظه می‌شود مقدار مقاومت بالای تصویر برابر با 5%±1000 یا 5±K1 است.
مثال: مقاومتی با 4 نوار رنگی مفروض است. اگر نوارهای رنگی روی آن از چپ به راست به ترتیب زرد، بنفش، طلایی و نقره ای باشد، مقدار مقاومت آن چند اهم است؟
رنگ نوار اول = زرد ← عدد اول = 4
رنگ نوار دوم= بنفش← عدد دوم = 7
رنگ نوار سوم = طلایی ← ×0/1
رنگ نوار چهارم = نقره ای ← ±%10
بنابراین عدد صحیح اول مقاومت 4 و عدد صحیح دوم مقاومت 7 می باشد. در نتیجه مقدار عدد صحیح مقاومت 47 اهم می باشد. حال عدد صحیح بدست آمده را در ضریب مربوطه به نوار سوم ضرب می کنیم:
بنابراین مقاومت برابر با 4/7 اهم می باشد. سپس مقدار تلرانس (نوار چهارم) را در نظر می گیریم :
4/7Ω±%10
مقدار عدد نوار چهارم تلرانس یا خطای ساخت مقاومت را نشان می دهد بنابراین عدد 4/7 را در 10% یا 0/1 ضرب کرده و مقدار تلرانس مقاومت بدست می آید.
4/7Ω×%10=0/47Ω
بنابراین مقدار نهایی مقاومت به صورت زیر بدست می آید.
4/7±0/47= 4/7+0/47 Ω تا 4/7 – 0/47 Ω
یعنی مقدار مقاومت الکتریکی بین 5/17 اهم تا 4/23 اهم می باشد.
با توجه به شکل 5، برای بدست آوردن مقدار مقاومت الکتریکی مقاومت پنج نواری، نوار اول از سمت چپ عدد صدگان، نوار دوم عدد دهگان و نوار سوم عدد یکان را تشکیل می‌دهد و سپس عدد سه رقمی بدست آمده در مقدار عددی نوار چهارم ضرب می‌شود تا مقدار مقاومت بدست آید. مقدار عددی نوار پنج نیز میزان تلرانس یا خطای مجاز عدد بدست آمده را نشان می‌دهد. همانگونه که در شکل 5 ملاحظه می‌شود مقدار مقاومت پایین تصویر برابر با 1%±254 است.
مثال: مقاومتی با 5 نوار رنگی به ترتیب از چپ به راست نارنجی، سیاه، آبی، قرمز و بی‌رنگ مفروض است. مقدار مقاومت آن چند اهم است؟
رنگ نوار اول = نارنجی عدد اول = 3
رنگ نوار دوم = سیاه عدد دوم = 0 عدد صحیح مقاومت = 306Ω
رنگ نوار سوم = آبی عدد سوم = 6
رنگ نوار چهارم = قرمز = ×100 ← اعمال نوار ضریب چهارم ← 306Ω×100=30600Ω
رنگ نوار پنجم = بی رنگ = ±% 20 ← اعمال نوار تلرانس پنجم ← 30600Ω±%20
=30600Ω±(30600×±%20)=30600Ω±(6120)=36720Ω تا 24480Ω
در برخی موارد مقدار مقاومت با عبارتی که بر روی آن نوشته شده است مشخص می شود. در این روش اعداد صحیح مقدار مقاومت را نشان داده و حرف R به معنی اهم، K برای کیلو اهم، M برای مگا اهم مورد استفاده قرار می گیرد. بعد از این حروف حروف دیگری قرار می گیرند که بیان کننده تلرانس مقاومت می باشد. حرف M برای 20 در صد خطا، K برای 10 درصد خطا و J برای 5 درصد خطا استفاده می شود.
مثال:
25RM=25Ω±%20
61KJ=61KΩ±%5
عدد دوم مقدار اعشار مقاومت را نشان می دهد.
مثال:
9K 2M=9/2KΩ±%20
15M 7K=15/7MΩ±%10
اشتراک در
0 نظرات
