مقاومت الکتریکی چیست؟ نحوه اندازه گیری مقاومت

مقدمه

مقاومت الکتریکی، یکی از مهمترین مفاهیم در علم الکترونیک است که کارکرد اصلی آن کنترل و محدود کردن جریان الکتریکی در مدار می باشد. تعریف مقاومت الکتریکی به زبان ساده، خاصیتی از یک ماده است که میزان مخالفت آن در برابر عبور جریان الکتریکی را نشان می‌ دهد. هرچه مقاومت یک ماده بیشتر باشد، جریان عبوری از آن کمتر خواهد بود. برای اینکه با مفهوم و تعریف مقاومت الکتریکی چیست و نحوه اندازه‌ گیری آن چگونه است؟ بهتر آشنا شوید، باید بگوییم، مقاومت الکتریکی یک قطعه پرکاربرد در مدار است که با حرف R که از کلمه Resistor برگرفته شده، نشان داده می شود و معمولا در مدار به صورت موازی یا سری مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت های الکتریکی دارای انواع مختلفی هستند که شامل مقاومت فلزی، مقاومت روسی، مقاومت ولتاژ بالا، مقاومت سیمی، مقاومت هیت سینک دار، مقاومت شنت جریان DC، مقاومت ترمز اینورتر، مقاومت رئوستا، مقاومت طلایی، مقاومت ترمز آلومینیومی، جعبه خازن، سلف و مقاومت و … می باشد. واحد اندازه گیری مقاومت الکتریکی اهم (Ohm) است که آن را با علامت Ω نمایش می دهند. در علم الکترونیک مقوله ای به نام مقاومت یا امپدانس وجود دارد که برای دانستن مفاهیم و تفاوت های این دو در مدار، کافیست مقاله “تفاوت مقاومت و امپدانس” را مطالعه نمایید. برای درک بهتر مقاومت الکتریکی و انواع آن، لازم است بدانید که مقاومت الکتریکی یکی از اصلی ترین قطعات در هر مدار است که معمولا به منظور کنترل و محدود کردن جریان و تقسیم ولتاژ به کار گرفته می شود. برای آشنایی با مفهوم مقاومت الکتریکی و روش‌ های اندازه ‌گیری آن، در ادامه توضیحاتی ارائه شده است. پس تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

راد الکتریک، از بزرگترین توزیع کنندگان انواع مقاومت صنعتی در ایران است. این شرکت طیف گسترده ای از محصولات خود را با برندهای معتبر و با کیفیت بالا در مدل های مختلف مانند مقاومت هیت سینک دار آرکول Arcol، مقاومت سرامیکی روسی CCCP OTK، جعبه مقاومت گلداستار، مقاومت سیمی تسلا TESLA آلمان، مقاومت وات بالا اهمیت OHMITE امریکا، مقاومت ترمز گلداستار GOLDSTAR کره و … به بازار عرضه می ‌کند. یکی دیگر از انواع مقاومت های الکتریکی، مقاومت رئوستا است که به عنوان مقاومت کشویی، مقاومت آزمایشگاهی و مقاومت متغیر سه سر در بازار شناخته شده و استفاده از آن معمولا برای کنترل ولتاژ و جریان الکتریکی در مدار به کار می رود. برای کسب اطلاع از قیمت مقاومت رئوستا و سایر مقاومت های الکتریکی می‌ توانید به وب ‌سایت راد الکتریک مراجعه نمایید.

خواهشمند است برای خرید انواع مقاومت با بهترین کیفیت و قیمت مناسب می توانید با شماره تلفنی که در بخش زیر درج شده با کارشناسان مجرب ما جهت دریافت مشاوره رایگان تماس حاصل فرمایید.

  تلفن تماس : 02136614690        موبایل :  09123118834 

مقاومت الکتریکی چیست؟

مقاومت الکتریکی، به عنوان یکی از عناصر بنیادین در مدارهای الکتریکی محسوب می شود که از آن برای کاهش و تنظیم جریان الکتریکی و افت میزان ولتاژ به کار می ‌رود. به طور خلاصه، مقاومت الکتریکی نقش بسیار مهمی را در طراحی و ساخت مدارهای الکتریکی و عملکرد صحیح این مدارها ایفا می کند و به دو دسته اصلی مقاومت ‌الکتریکی ثابت و مقاومت الکتریکی متغیر تقسیم می شوند. مقاومت ثابت همانطور که از نامش پیداست، مقدار اهمی آن با گذشت زمان یا تغییرات محیطی تغییر نمی کند، در حالی که، مقاومت متغیر برخلاف مقاومت‌ های ثابت، مقدار اهمی شان قابل تغییر می باشد. یکی از بهترین نوع مقاومت الکتریکی که در فرآیند سیستم‌ های کنترل موتور AC نقش بسزایی دارد، مقاومت ترمز است که وظیفه اصلی آن، جذب انرژی اضافی تولید شده توسط موتور در هنگام توقف یا کاهش سرعت است. اگر به دنبال بروز ترین قیمت مقاومت ترمز آسانسور و اینورتر هستید، تنها کافی است که با مجموعه راد الکتریک تماس حاصل فرمایید.

نحوه اندازه ‌گیری مقاومت الکتریکی چگونه است؟

اندازه ‌گیری مقدار مقاومت الکتریکی، یکی از مهارت‌ های ضروری در الکترونیک است که اهمیت زیادی در طراحی و عیب ‌یابی مدارهای الکتریکی دارد. برای اندازه گیری مقاومت روش ها مختلفی وجود دارد که در ادامه به نحوه استفاده هرکدام می پردازیم:

مولتی ‌متر

مولتی متر یا اهم متر یکی از ابزارهای اصلی برای اندازه ‌گیری مقاومت است که به صورت چند منظوره بوده و به راحتی امکان اندازه ‌گیری ولتاژ (Voltage)، جریان (Current) و مقاومت (Resistance) را فراهم می کند. نحوه استفاده از مولتی متر برای اندازه ‌گیری مقاومت به این صورت است که ابتدا دستگاه را بر روی حالت اندازه‌ گیری مقاومت (Ω) تنظیم نمایید. سپس پراب های مولتی متر را به دو سر مقاومت متصل کرده و در نهایت عددی که بر روی نمایشگر مولتی متر نشان داده می شود، مقدار اهمی مقاومت می باشد. دستگاه مولتی متر در دو نوع مولتی متر آنالوگ (عقربه ای) و مولتی متر دیجیتال در دسترس می باشد.

• اهم متر آنالوگ (عقربه ای): از یک صفحه مدرج و عقربه برای نشان دادن مقدار مقاومت استفاده می ‌کند.
• اهم متر دیجیتال: از یک صفحه نمایشگر دیجیتال برای نمایش دقیق مقدار مقاومت استفاده می ‌کند.

آمپر متر و ولت ‌متر

با استفاده از آمپرمتر و ولت ‌متر بواسطه قانون اهم (V = IR) می توان مقدار مقاومت را اندازه گیری نمود. در این روش، ابتدا با استفاده از ولت‌ متر، ولتاژ دو سر مقاومت را اندازه گیری کرده و سپس با آمپرمتر، جریان عبوری از مقاومت را اندازه‌ گیری نمایید. در ضمن با داشتن مقادیر ولتاژ و جریان، می توانید مقاومت را با استفاده از فرمول R = V / I محاسبه کنید. معمولاً از این روش در شرایطی استفاده می‌ شود که به دقت بالایی نیاز دارید و مولتی متر در دسترس نباشد.

واحد اندازه گیری مقاومت الکتریکی

یکای مقاومت الکتریکی را برحسب اُهم با نماد Ω سنجیده می شود. هرچه مقدار اهم یک مقاومت بیشتر باشد، مقاومت آن در برابر عبور جریان الکتریکی نیز بیشتر خواهد بود. برای درک بهتر رابطه بین مقاومت و جریان، می توان به شیر آب تشبیه کرد. در اینجا مقاومت مانند شیر آبی است که جریان آب (جریان الکتریکی) را کنترل می کند. هرچه شیر آب بیشتر بسته شود، آب کمتری از آن عبور می‌ کند. براساس قانون اُهم (Ω)، هرچه مقاومت یک مدار بیشتر باشد، جریان کمتری از آن عبور خواهد کرد. بدین ترتیب، رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت را قانون اهم بیان می ‌کند.

قانون اهم

ولتاژ (V) = جریان (I) × مقاومت (R)

این قانون نشان می‌ دهد که ولتاژ اعمال شده به یک مدار، برابر است با حاصل‌ ضرب شدت جریان عبوری از مدار در مقاومت آن.

تست مقاومت الکتریکی با مولتی متر

نحوه تست و اندازه گیری مقاومت الکتریکی با مولتی متر، از ابزاری کارآمد به نام مولتی ‌متر استفاده می‌ شود. مولتی متر، یک ابزار اندازه گیری دقیق چند منظوره بسیار پرکاربرد است که امکان اندازه گیری کمیت های الکتریکی مختلف اعم از ولتاژ (Voltage)، جریان (Current) و مقاومت (Resistance) را ارائه می دهد. همانطور که در مبحث بالا به آن اشاره شد، دو نوع مولتی متر وجود دارد که شامل مولتی متر عقربه ای (آنالوگ) و مولتی متر دیجیتال می باشد. در مولتی متر آنالوگ یا عقربه ای از یک عقربه برای نشان دادن مقدار اندازه‌ گیری شده استفاده می کند. در حالی که مولتی متر دیجیتال، مقدار اندازه‌گیری شده را به صورت عددی و دقیق بر روی نمایشگر دیجیتال نشان می ‌دهد و نسبت به مولتی متر آنالوگ (عقربه ای) از دقت بالایی برخوردار دارد و به دلیل سهولت استفاده از آن، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. اساس کار دستگاه مولتی متر، بر مبنای قانون اهم (V = IR) است، که محاسبه آن براساس V ولتاژ، I جریان و R مقاومت صورت می پذیرد.

فرمول مقاومت، ولتاژ و جریان چیست؟

رابطه بین مقاومت، ولتاژ و جریان براساس قانون اهم به صورت I = V/R بیان می‌ شود که I جریان برحسب آمپر، V ولتاژ برحسب ولت و R مقاومت برحسب اهم است. قانون اهم را می توان به 3 شکل مختلف مورد بررسی قرار داد که به شرح زیر می باشد:

• ولتاژ برابر است با جریان ضرب در مقاومت (V=IR)
• مقاومت برابر است با ولتاژ تقسیم بر جریان (R = V/I)
• جریان برابر است با ولتاژ تقسیم بر مقاومت (I = V/R)

این فرمول‌ ها به شما کمک می ‌کنند تا درک بهتری از رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت در مدارهای الکتریکی داشته باشید و محاسبات مورد نیاز خود را به درستی انجام دهید.

تشخیص رنگ بندی مقاومت های الکتریکی براساس کشور سازنده

• رنگ سبز پسته ای – خاکستری و قهوه ای: آمریکا ( برند اهمیت OHMIT)
• رنگ سبز: روسیه (برند او تی کا CCCP OTK)
• رنگ سبز و سبز لجنی: ژاپن (برند جی آر ام JRM و نوبل NOBLE)
• رنگ سرامیک سفید سیم مشکی – مشکی روکش دار: آلمان غرب (برند دیل Dale )
• سرامیک شیار دار سفید و یا کرم بدون روکش – قرمز آجری: آلمان شرقی (برند تسلا TESLA)

ضریب مقاومت الکتریکی

ضریب مقاومت الکتریکی، یک پارامتر مهم در تحلیل و طراحی مدارهای الکتریکی به خصوص مدارهایی که در معرض تغییرات دمایی هستند، بسیار حائز اهمیت است. بنابراین، با در نظر گرفتن این پارامتر، می ‌توان مدارهایی با عملکرد پایدارتر و قابل اطمینان ‌تری طراحی نمود. ضریب مقاومت در واقع عددی است که نشان می دهد مقاومت یک ماده چقدر با تغییر دما تغییر می‌ کند. به عبارت ساده تر، این ضریب مشخص می ‌کند که مقاومت یک ماده با افزایش دما، چقدر کاهش یا افزایش می یابد. ضریب مقاومت الکتریکی، به عنوان α (آلفا) نشان داده می ‌شود.

تعریف دقیق ‌تر ضریب مقاومت الکتریکی به صورت زیر می باشد:

α = (1/R) * (dR/dT)

در این رابطه:

α: ضریب دمایی مقاومت
R: مقاومت در دمای T
dR: تغییر مقاومت
dT: تغییر دما

عوامل مؤثر بر ضریب مقاومت

• جنس ماده: هر ماده‌ای ضریب دمایی مقاومت مخصوص به خود را دارد.
• خلوص ماده: ناخالصی‌ ها در مواد می ‌توانند بر ضریب دمایی مقاومت تأثیر بگذارند.
• دما: میزان تغییر مقاومت با دما در دماهای مختلف متفاوت است.

خواهشمند است برای خرید مقاومت الکتریکی با بهترین کیفیت و قیمت مناسب می توانید با شماره تلفنی که در بخش زیر درج شده با کارشناسان مجرب ما جهت دریافت مشاوره رایگان تماس حاصل فرمایید.

  تلفن تماس : 02136614690        موبایل :  09123118834 

روش های محاسبه مقاومت الکتریکی

محاسبه مقاومت الکتریکی یک مدار، بسته به شرایط و اطلاعات موجود، به روش های مختلفی انجام می شود که در ادامه به شرح آن می پردازیم:

• استفاده از قانون اهم

از روش قانون اهم می توان با اندازه‌ گیری ولتاژ و جریان در یک مدار، مقدار مقاومت را محاسبه نمود. استفاه از قانون اهم برای مدارهای ساده با یک مقاومت مشخص مناسب است.

فرمول محاسبه مقاومت برحسب اهم : R= V/I

در این رابطه:

R: مقاومت (اهم)
V: ولتاژ (ولت)
I: جریان (آمپر)

• استفاده از اهم متر

اهم متر یا مولتی متر، دستگاهی است که برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی یک جسم یا قطعه استفاده می شود. یکی از بخش های اصلی دستگاه های مولتی متر، اهم متر است که برای اندازه گیری کمیت های الکتریکی مختلف مانند ولتاژ، جریان و مقاومت به کار می رود. روش استفاده از اهم متر به این صورت است که با اتصال پراب های مولتی متر (اهم‌ متر) به دو سر مقاومت، عددی بر روی نمایشگر مولتی متر نسان می دهد که همان مقدار مقاومت می باشد. این روش معمولا برای اندازه ‌گیری مستقیم مقاومت مناسب است.

• محاسبه مقاومت بر اساس ابعاد و جنس ماده

با دانستن مقاومت ویژه ماده (ρ) ، طول سیم (L) وسطح مقطع رسانا (A)، می ‌توان مقاومت آن را محاسبه نمود. این روش مناسب برای مواد همگن با شکل هندسی ساده می باشد.

فرمول مقاومت براساس خواص فیزیکی یک ماده : R = ρL/A

در این رابطه:

R: مقاومت
ρ: مقاومت ویژه ماده
L: طول رسانا
A: سطح مقطع رسانا

چگونه مقاومت الکتریکی کار می کند؟

مقاومت الکتریکی به میزان مخالفتی که یک ماده در برابر جریان الکتریکی از خود نشان می ‌دهد، گفته می شود. بنابراین، هنگامی که الکترون ‌ها در یک رسانا با اتم‌ های ماده برخورد می کند، این برخوردها باعث می‌شود که انرژی الکتریکی به شکل گرما تلف شود. اگر جریان الکتریکی را مانند آب در حال جریان در یک لوله فرض کنیم. هرچه قطر لوله کمتر باشد، آب با سختی بیشتری از آن عبور خواهد کرد. بدین ترتیب، هرچه تعداد برخوردهای الکترون‌ ها با اتم‌ ها بیشتر باشد، مقاومت ماده بیشتر خواهد بود و در نتیجه جریان کمتری از آن عبور می ‌کند.

ویژگی‌ های مقاومت الکتریکی

• مقدار مقاومت: میزان مقاومت یک ماده در برابر عبور جریان الکتریکی است که واحد اندازه ‌گیری آن اهم (Ω) می باشد.
• تلرانس مقاومت الکتریکی: به میزان انحراف مقدار واقعی مقاومت الکتریکی از مقدار نامی آن اشاره دارد.
• توان: حداکثر مقدار توانی است که یک مقاومت می ‌تواند بدون آسیب دیدن تحمل کند.
• ضریب دمایی: عددی است که نشان می‌ دهد، مقاومت یک ماده چقدر با تغییر دما تغییر می ‌کند.
• ابعاد: ابعاد فیزیکی مقاومت که شامل طول، عرض و ارتفاع آن است.

رابطه بین مقاومت الکتریکی و ولتاژ

مقاومت الکتریکی و ولتاژ دو مفهوم اساسی در علم الکترونیک هستند که به هم مرتبط اند. رابطه بین مقاومت الکتریکی و ولتاژ، توسط قانون اهم توصیف می شود. قانون اهم به ما کمک می ‌کند تا ارتباط بین ولتاژ، جریان و مقاومت را درک کنیم. در واقع این قانون بیان می کند که ولتاژ (V) بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی برابر است با حاصل ضرب شدت جریان (I) عبوری از آن نقطه در مقاومت (R) بین آن دو نقطه می باشد که به صورت ریاضی این رابطه به شکل زیر نوشته می ‌شود:

V = I * R

نتیجه ای که براساس این رابطه می توان گرفت شامل :

افزایش ولتاژ (V): اگر ولتاژ اعمال شده به یک مدار افزایش یابد و مقاومت ثابت بماند، شدت جریان نیز افزایش می ‌یابد.
افزایش مقاومت (R): اگر مقاومت یک مدار افزایش یابد و ولتاژ ثابت بماند، شدت جریان کاهش می ‌یابد.
کاهش مقاومت (R): اگر مقاومت یک مدار کاهش یابد و ولتاژ ثابت بماند، شدت جریان افزایش می ‌یابد.

برای درک بهتر این رابطه، می‌ توانیم از تشبیه جریان آب در لوله استفاده کنیم. فرض کنید که ولتاژ مانند فشار آبی در لوله در حال جاری شدن است. هرچه فشار آب بیشتر باشد، در نتیجه جریان آب قوی ‌تر خواهد بود. حال، مقاومت را به باریک بودن لوله تصور کنید. هرچه لوله باریک‌ تر باشد، آب با سختی بیشتری از آن عبور می‌ کند. بنابراین، هرچه مقاومت یک مدار بیشتر باشد، جریان الکتریکی با سختی بیشتری از آن عبور خواهد کرد.

اهمیت مقاومت الکتریکی در مدار

مقاومت الکتریکی، یکی از اجزای اساسی و حیاتی در مدارهای الکتریکی است که مانند یک کنترل‌ کننده جریان در مدار عمل می‌ کند و نقش بسیار مهمی را در عملکرد صحیح این مدارها برعهده دارد. بسیاری از مدارها بدون استفاه از آن، به درستی کار نخواهند کرد. حال این سوال به وجود می آید که چرا مقاومت الکتریکی مهم است؟. در پاسخ به این سوال باید بگوییم که مقاومت های الکتریکی همانند شیر آب، قادر به کنترل جریان الکتریکی می باشند که با تغییر مقدار مقاومت، می ‌توان شدت جریان عبوری از مدار را کم یا زیاد کرد. هنگامی که جریان الکتریکی از یک مقاومت عبور می‌ کند، بخشی از انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می‌ شود. همچنین مقاومت های الکتریکی می توانند ولتاژ را در یک مدار تقسیم کنند. از دیگر مواردی که باعث شده که مقاومت الکتریکی در مدارها اهمیت پیدا کند، محافظت از مدار است. مقاومت ‌ها مانند فیوز می توانند از سایر اجزای مدار در برابر جریان‌ های بیش از حد محافظت نمایند. به طور خلاصه، بدون مقاومت، کنترل و هدایت جریان الکتریکی در مدارها بسیار دشوار خواهد بود.

انواع مقاومت الکتریکی و کاربرد های آن

مقاومت الکتریکی اهم، یکی از اجزای اصلی در مدارهای الکتریکی است که نقش بسیار مهمی را در تنظیم و کنترل جریان الکتریکی و یا تغییر ولتاژ در مدار ایفا می کند. دو نوع اصلی از مقاومت الکتریکی وجود دارد که شامل مقاومت خطی و مقاومت غیر خطی می باشد و هرکدام ویژگی و کاربرد های خاص خود را دارند.

• مقاومت خطی

مقاومت خطی، مقاومتی است که مقدار ثابتی دارد و مقادیر آنها با تغییر دما یا ولتاژ تغییر پیدا نمی کند. مقاومت خطی را می توان به رابطه‌ مستقیم بین جریان (I) و ولتاژ (V) اشاره نمود. مقاومت های خطی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند که شامل :

1. مقاومت الکتریکی ثابت (Fixed Resistor)
2. مقاومت الکتریکی متغیر (Variable Resistor)

 در نمودار شماتیک الکتریکی، نماد مقاومت ثابت به صورت یک خط زیگ زاگ یا جعبه مستطیلی است که با مقدار مقاومت برحسب اهم (Ω) در بالای آن نشان داده می شود. از رایج ترین انواع مقاومت الکتریکی ثابت به شرح زیر می باشد.

• مقاومت سرامیکی

این مقاومت یا رزیستور نوعی از مقاومت‌ الکتریکی ثابت است که به دلیل ساختار سرامیکی، مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت دارد. کاربرد این نوع مقاومت الکتریکی در صنایع مختلف مانند صنایع خودروسازی، مدارهای کنترل موتور و تجهیزات الکترونیکی صنعتی، سیستم ‌های قدرت (مانند ترانسفورماتورها و سیستم‌ های حفاظت از موتور) و سیستم‌ های گرمایشی بسیار ایده آل است. دقت و توان بالا و عمر طولانی از ویژگی های بارز این مقاومت‌ سرامیکی به شمار می رود.

• مقاومت سیمی (مقاومت سیم پیچی شده)

مقاومت سیمی یا مقاومت سیم پیچی شده، نوعی مقاومت الکتریکی است که به دلیل ساختار خاص خود، از دقت، پایداری و توان تحمل بالایی برخوردارند. این نوع مقاومت ها به طور گسترده در صنایع الکترونیک و برق به ویژه در مدارهای حساس و پرقدرت استفاده می شوند. ساختار و عملکرد مقاومت سیم پیچی شده به این صورت است که با پیچیدن یک سیم رسانا (معمولاً از آلیاژهایی مانند نیکل کروم) به دور یک هسته عایق سرامیکی ساخته می ‌شوند. طول و ضخامت این سیم به همراه جنس آن، مقدار مقاومت نهایی را تعیین می‌ کند. با عبور جریان الکتریکی از مقاومت سیمی و برخورد الکترون ها با اتم های سیم، بخشی از انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می ‌شود. طراحی خاص این نوع مقاومت، باعث شده که این گرما بواسطه هسته سرامیکی به محیط اطراف منتقل شود. پایداری حرارتی خوب، دقت و توان بالا از دیگر مزایای مقاومت‌ سیمی به شمار می رود. کاربرد این نوع مقاومت الکتریکی سیمی در مدارهای قدرت مانند مدارهای تغذیه و کنترل موتور، مدارهای فیلتر، مدارهای تقسیم ولتاژ و تولید گرما مناسب است.

• مقاومت فلزی (مقاومت هیت سینک دار طلایی)

مقاومت فلزی یا مقاومت هیت سینک دار طلایی، نوعی مقاومت الکتریکی است که نه تنها برای برای محدود کردن جریان الکتریکی به کار می رود، بلکه به دلیل طراحی خاصی که دارند، قادرند حرارت تولید شده دبر اثر عبور جریان الکتریکی را به خوبی دفع نمایند. از ویژگی ‌های برجسته مقاومت فلزی را می توان به هیت‌ سینک یکپارچه بر روی بدنه، دقت و پایداری بالا و ضریب دمایی پایین اشاره نمود. این نوع مقاومت هیت سینک دار طلایی، به دلیل قابلیت دفع حرارت بالا در مدارهایی که نیاز به تحمل توان زیاد دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. طول عمر بیشتر، پایداری بهتر و دقت بالاتر از ویژگی های بارز مقاومت فلزی طلایی به شمار می رود.

• مقاومت وات بالا ( ولتاژ بالا)

مقاومت ولتاژ بالا یا مقاومت وات بالا، نوعی خاصی از مقاومت الکتریکی است که برای کار در شرایط سخت ولتاژ بالا طراحی شده ‌اند. این نوع مقاومت الکتریکی توان بالا به دلیل توانایی تحمل ولتاژهای بسیار زیاد و جریان ‌های قوی، نقش حیاتی در کنترل و حفاظت از مدارهای پرقدرت ایفا می ‌کنند. از ویژگی های کلیدی مقاومت ولتاژ بالا را می توان به بهره بردن از توان حرارتی بالا، پایداری در برابر ولتاژ بالا، ضریب دمایی پایین، محافظت در برابر اتصال کوتاه، ابعاد و ساختار خاص آن اشاره نمود.

• مقاومت ترمز اینورتر / آسانسور

مقاومت ترمز (Braking Resistor) یکی از پرمصرف ترین نوع مقاومت الکتریکی است که در فرآیند سیستم‌ های کنترل موتور AC نقش بسزایی دارد. این نوع مقاومت الکتریکی، قادر است که انرژی جنبشی موتور را به گرما تبدیل کرده تا توقف سریع تری داشته باشد. از مقاومت ترمز در کاربرد هایی نظیر آسانسور، دستگاه‌ های اینورتر، جرثقیل، بالابرها و برخی ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

• مقاومت کربنی

از پرکاربرد ترین انواع مقاومت الکتریکی ثابت، مقاومت کربنی است که از ترکیب پودر کربن و مواد عایق ساخته شده و به دلیل سادگی در ساختار و هزینه پایین در بسیاری از مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع مقاومت‌ الکتریکی در برابر تغییرات دما و رطوبت از پایداری نسبتا خوبی برخوردار است.

• مقاومت شنت جریان DC

مقاومت شنت (Shunt)، یک نوع مقاومت الکتریکی بسیار دقیق و حساس است که از آن برای اندازه گیری دقیق جریان مستقیم (DC) در مدارهای الکتریکی به کار می رود. به عبارت دیگر، شنت جریان مستقیم DC، میزان دقت اندازه گیری آمپرمترها را بهبود می بخشد. از مقاومت شنت جریان DC می توان در کاربرد هایی نظیر اندازه‌ گیری جریان در منابع تغذیه، اندازه‌ گیری جریان در موتورها، اندازه‌ گیری جریان در باتری‌ ها و اندازه‌ گیری جریان در سیستم ‌های کنترل صنعتی استفاده نمود. دقت بالا، کالیبراسیون آسان، ابعاد کوچک و پایداری در برابر جریان ‌های بالا از ویژگی های این مقاومت شنت جریان مستقیم (DC) محسوب می شود.

مقاومت الکتریکی متغیر

مقاومت متغیر، نوعی از مقاومت الکتریکی است که امکان تغییر مقادیر آن به صورت دستی یا خودکار وجود دارد. بر روی این مقاومت متغیر الکتریکی یک لغزنده مکانیکی قرار دارد که با تغییر موقعیت آن، مقدار مقاومت موثر در مدار تغییر می‌ کند. این نوع مقاومت ‌ها در بسیاری از مدارهای الکتریکی برای تنظیم جریان، ولتاژ یا سایر پارامتر های مدار مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی، مقاومت الکتریکی متغیر قابل تنظیم به دو دسته اصلی پتانسیومتر (Potentiometer) و رئوستا (مقاومت کشویی) تقسیم می شوند که به شرح زیر می باشد.

• پتانسیومتر (Potentiometer)

پتانسیومتر نوعی مقاومت متغیر الکتریکی است که از آن برای تقسیم ولتاژ در مدارهای الکتریکی به کار می رود. به عبارت ساده ‌تر، پتانسیومتر به شما این امکان را می ‌دهد تا ولتاژ خروجی مدار را به صورت پیوسته و دقیق تنظیم نمایید.

• رئوستا (Rheostat)

رئوستا یا مقاومت کشویی، یک نوع مقاومت متغیر الکتریکی است که با چرخاندن محور رئوستا، می توان مقدار مقاومت را به صورت دستی تنظیم نمود. با تغییر مقاومت رئوستا، جریان عبوری از موتور تغییر پیدا می کند. از مقاومت رئوستا معمولا در آزمایشگاه‌ های الکتریکی و مدارهای آموزشی مورد استفاده قرار می گیرد.

خواهشمند است، برای خرید بهترین مقاومت الکتریکی با قیمت مناسب می توانید با شماره تلفنی که در بخش زیر درج شده با کارشناسان مجرب ما جهت دریافت مشاوره رایگان تماس حاصل فرمایید.

  تلفن تماس : 02136614690        موبایل :  09123118834 

تفاوت مقاومت‌ ثابت و متغیر

مقاومت ثابت و مقاومت متغیر، دو نوع اصلی از مقاومت الکتریکی است  که هرکدام براساس کاربرد هایی که دارند، با هم متفاوت هستند. مقاومت ثابت، مقاومتی است که مقدار ثابت و مشخصی دارد، در حالی که مقاومت متغیر، مقدار مقاومتش به صورت دستی یا خودکار، قابل تغییر و تنظیم می باشد. نمودار شماتیک مقاومت ثابت به صورت یک خط زیگزاگ ساده یا یک جعبه مستطیلی و مقاومت متغیر با نماد خط زیگزاگ با فلش یا محور متحرک نمایش داده می شود. از دیگر تفاوت مقاومت‌ ثابت و مقاومت متغیر را می توان به کاربرد آن در مدار الکتریکی اشاره نمود. مقاومت ثابت در مدارهایی که به مقدار ثابت و مشخصی نیاز دارند مانند مدارهای فیلتر، مدارهای تقویت‌ کننده و تقسیم‌ کننده‌ های ولتاژ به کار می رود. اما، مقاومت متغیر در مدارهایی که نیاز به تنظیم یا کنترل دقیق مقدار مقاومت وجود دارد، مانند تنظیم ولتاژ، جریان، تقویت سیگنال، کنترل سرعت موتور مورد استفاده قرار می گیرد.

مقاومت غیر خطی

نوعی دیگر از مقاومت الکتریکی، مقاومت غیر خطی (Non-linear Resistor) است که بر خلاف مقاومت خطی از قانون اهم پیروی نمی کند. مقدار این نوع مقاومت ها با توجه به یکی از پارامترهای محیطی مانند دما، رطوبت، نور، مغناطیس، ولتاژ و … قابل تغییر می باشد. مقاومت غیر خطی به سه دسته اصلی مقاومت وابسته به حرارت یا ترمیستور (Thermistor)، مقاومت وابسته به ولتاژ یا وریستور (Varistor) و مقاومت وابسته به میدان مغناطیسی MDR (Magnetic Dependent Resistor) تقسیم می شوند که به شرح زیر است.

• مقاومت وابسته به حرارت یا ترمیستور (Thermistor)

مقدار این نوع مقاومت با تغییرات دما، تغییر می کند و در دو نوع مقاومت PTC (ضریب دمای مثبت ) و مقاومت NTC (ضریب دمای منفی) تقسیم می شوند..

1. مقاومت PTC مخفف عبارت (Positive Temperature Coefficient) است که مقدار مقاومت آن با افزایش دما، افزایش می‌ یابد.
2. مقاومت NTC مخفف عبارت (Negative Temperature Coefficient) است که مقدار مقاومت آن با افزایش دما، کاهش می ‌یابد.

• مقاومت وابسته به ولتاژ یا وریستور (Varistor)

وریستور (Varistor)، یک نوع مقاومت حساس به ولتاژ است. مقدار مقاومت و ولتاژ در وریستور رابطه عکس دارند. یعنی، با افزایش ولتاژ، مقاومت آن کاهش می یابد. وریستورها معمولا برای ثابت نگه داشتن ولتاژ و محافظت مدار در مقابل ولتاژ به کار می روند.

• مقاومت وابسته به میدان مغناطیسی MDR (Magnetic Dependent Resistor)

در ساخت این نوع مقاومت ها از قطعات نیمه هادی با ضریب حرارتی منفی استفاده شده و با قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی، مقدارشان تغییر پیدا می‌ کند.

تفاوت مقاومت خطی و غیر خطی

از مهمترین تفاوت مقاومت خطی و غیر خطی در نحوه ارتباط بین ولتاژ و جریان اعمال شده به آن ‌ها است. در مقاومت خطی، رابطه بین ولتاژ و جریان به صورت مستقیم بوده و توسط قانون اهم بیان می شود. در حالی که در مقاومت غیر خطی، رابطه بین ولتاژ و جریان به صورت غیر مستقیم است و از قانون اهم نیز پیروی نمی کند. مقدار مقاومت خطی در دمای ثابت، مقدار ثابتی بوده و با تغییر ولتاژ یا جریان تغییر پیدا نمی ‌کند. اما در مقاومت غیر خطی، مقدار آن با تغییر دما، ولتاژ، جریان، نور یا عوامل دیگر قابل تغییر می باشد. در مقاومت خطی، نمودار رابطه‌ بین ولتاژ و جریان به خط مستقیم بوده اما، در مقاومت غیر خطی به صورت منحنی یا شکسته می باشد. درک تفاوت بین این دو نوع مقاومت در تحلیل و طراحی مدارهای الکتریکی بسیار اهمیت دارد.

رابطه شدت جریان و مقاومت الکتریکی چیست؟

رابطه بین شدت جریان و مقاومت را می توان یکی از مفاهیم اساسی علم الکترونیک دانست. این رابطه که به قانون اهم نیز شناخته می شود از رابطه زیر محاسبه می گردد:

فرمول محاسبه جریان و مقاومت :

I = V / R

که در آن :

• I: نشان دهنده شدت جریان بر حسب آمپر ( A )
• R: نمایانگر مقاومت بر حسب اهم ( Ω )
• V: به معنای ولتاژ یا اختلاف پتانسیل الکتریکی برحسب ولت ( V )

قانون اهم به واسطه این فرمول بیان می کند که میزان شدت جریان عبوری از یک مدار با مقدار مقاومت آن رابطه عکس دارد. به بیان ساده تر، هر چه میزان مقاومت بیشتر باشد به مراتب جریان کمتری از آن عبور خواهد کرد. اگر بخواهیم حالت های متنوع قانون اهم را بیان کنیم، باید بگوییم:

• اگر مقدار ولتاژ را ثابت نگه داریم و در کنار آن به مقدار مقاومت بی فزاییم، شدت جریان کاش می یابد.
• اگر در مرحله دوم باز هم ولتاژ را ثابت نگه داریم و این بار مقاومت را کاهش دهیم، شدت جریان افزایش پیدا می کند.
• در حالت سوم، اگر مقدار مقاومت را ثابت نگه داریم و ولتاژ را افزایش دهیم، این بار هم شدت جریان افزایش پیدا خواهد کرد.

تفاوت مقاومت اهمی و غیر اهمی

مقاومت الکتریکی به صورت کلی به دو نوع مقاومت اهمی و مقاومت غیر اهمی دسته بندی می شود. این دو نوع مقاومت، بر اساس رفتار الکتریکی و روابط مبنایی که آنها را تعریف می کنند، تفاوت های قابل توجهی دارند. مقاومت اهمی که به مقاومت های خطی نیز شناخته می شوند بر طبق قانون اهم عمل می کند. این موضوع به این معنی است که مقاومت اهمی ثابت است و با تغییر ولتاژ یا جریان تغییر نخواهد کرد. در مقابل مقاومت غیر اهمی از قانون اهم پیروی نمی کند، یعنی نسبت ولتاژ به جریان در این مقاومت ها قابل تغییر است و نمی توان یک مقدار ثابت برای آن در نظر گرفت. از مثال های مقاومت های اهمی می توان به مقاومت های سیمی اشاره نمود. در مقابل دیود، سنسور، انواع لامپ های رشته ای و … را می توان به عنوان یک مقاومت غیر اهمی نام برد. مقاومت های اهمی کاربران را برای کنترل جریان در مدارهای مختلف یاری می کنند. در حالی که، مقاومت های غیر اهمی ممکن است تحت شرایط محیطی مانند دما یا فشار تغییر کنند و موجب ایجاد آثاری مخرب در مدار های الکتریکی شوند.

عوامل موثر بر مقاومت الکتریکی

همانطور که گفته شد، مقاومت الکتریکی یکی از کلیدی ترین مفاهیم در الکتریسیته و صنعت برق به شمار می رود. مقاومت، تحت تاثیر عواملی مختلفی قرار دارد که تعیین کننده میزان مخالفت مقاومت برای عبور جریان الکتریکی هستند. در ادامه به برسی این موارد خواهیم پرداخت.

• طول رسانا

 هر چه مقدار طول یک سیم بیشتر باشد. مقاومت الکتریکی آن نیز به همان منوال بیشتر خواهد بود. به فرض مثال، اگر طول یک سیم دو برابر شود، مقاومت نیز دو برابر خواهد شد. پس در نتیجه، بین مقدار طول رسانا با مقاومت آن رابطه ای مستقیم برقرار است.

• سطح مقطع 

سطح مقطع یک رسانا تاثیر معکوس بر مقاومت دارد. این بدین معناست که اگر سطح مقطع رسانا بزرگتر باشد، دارای مقاومت کمتری خواهد بود. به عنوان مثال، سیم های کلفت تر نسبت به سیم های که نازک تر هستند، میزان مقاومت کمتری دارند.

• جنس رسانا ( مقاومت ویژه )

جنس ماده رسانا تاثیر بسزایی در مقاومت الکتریکی دارد. به طور مثال، مواد مختلف ویژگی های متفاوتی نیز دارند. بعضی از مواد با مقاومت ویژه پایین مانند مس و نقره جزو بهترین رساناها شناخته می شوند، چون دارای مقاومت بسیار پایینی هستند. در مقابل بعضی از مواد با مقاومت بسیار بالا مثل شیشه عایقی بسیار مناسب به حساب می آیند. در نتیجه، مقاومت ویژه وابسته به نوع ماده است. برای محاسبه مقاومت ویژه می توان از فرمول زیر استفاده نمود.

ρ = R * A / L

در این رابطه:

R: مقاومت بر حسب اهم (Ω)
ρ: مقاومت ویژه ماده بر حسب اهم متر (Ω.m)
L: طول رسانا بر حسب متر (m)
A: سطح مقطع رسانا بر حسب متر مربع (m)

• دمای رسانا

یکی دیگر از عوامل تاثیر گذار بر مقاومت یک ماده مقدار دمای آن است. با افزایش دما در مواد فلزی، مقاومت آن نیز افزایش پیدا می کند. بالا رفتن مقاومت به علت افزایش ارتعاشات اتمی و برخورد بیشتر الکترون ها با یکدیگر انجام می پذیرد.

• رطوبت و شرایط محیطی 

وجود رطوبت و ترکیبات شیمیایی محیط نیز می تواند عامل تاثیر گذار بر مقاومت الکتریکی یک ماده باشد. در مواد نارسانا یا به اصطلاح عایق رطوبت، می تواند منجر به کاهش مقاومت و ایجاد یک اتصال کوتاه مدت شود.

مقاومت ویژه

همانطور که در مبحث قبلی گفته شد، مقاومت ویژه یکی از عوامل تاثیر گذار در مقاومت یک ماده محسوب می شود. با فرمول و نحوه محاسبه آن به شکل کلی آشنا شدیم حال به جنبه های دیگر این مفهوم می پردازیم. مقدار مقاومت ویژه به سه عامل مهم بستگی دارد.

1. نوع ماده، مواد مختلف دارای مقادیر متفاوتی از مقاومت ویژه هستند. به عنوان مثال، مس دارای مقاومت ویژه پایین تری نسبت به آلومینیوم است.
2. دمای محیط بر رفتار الکترون ها تاثیر می گذارد و همین امر سبب تاثیر در مقاومت ویژه خواهد شد.
3. ترکیبات شیمیایی موجود در مواد مختلف که می تواند در رفتار مقاومت تاثیر گذار باشد.

از کاربرد های مقاومت ویژه می توان به چند مورد چشم گیر اشاره کرد. از مقاومت ویژه برای استفاده و شناخت هر چه کامل تر از مواد در صنایع مختلف مانند الکترونیک ، پیش بینی رفتار مواد در مدار های الکتریکی، تشخیص عیوب در مواد ( مانند آسیب های وارد شده به کابل ها و سیم ها ) و یا در علم خاک برای تشخیص مقاومت ویژه آن استفاده نمود. در نهایت، مقاومت ویژه یکی از پارامتر های کلیدی در مهندسی الکترونیک و علم فیزیک به شمار می رود. با درک درستی از مقاومت ویژه و به کار گیری صحیح آن می توانیم تاثیرات بسیار مثبتی را در طراحی مدارها و مواد مختلف داشته باشیم.

کاربرد مقاومت در مدار الکتریکی

مقاومت ها، برای کنترل و یا محدود کردن مقدار جریان عبوری از مدار مورد استفاده قرار می گیرند. این مسئله امری بسیار حیاتی در دستگاه های الکتریکی به شمار می رود. برای کاهش ولتاژ و رساندن آن به سطحی مناسب برای جلوگیری از آسیب به قطعات حساس، مقاومت ها را در مدار های سری و موازی ترکیب می کنند. در برخی از کاربرد ها و وسایل مانند بخاری یا توستر ها از مقاومت ها به عنوان مبدل گرما بهره می برند. از ترکیب مقاومت با خازن ها می توان برای ایجاد تاخیر زمانی در مدار های الکتریکی بهره برد.

روش ساخت مقاومت

همانطور که می دانیم، هر جسمی در برابر عبور جریان الکتریکی مقداری مقاومت الکتریکی دارد که این مقاومت به نوع جنس ماده، ابعاد آن و عوامل دیگری سنجیده خواهد شد. پس می توان نتیجه گرفت که طیف گسترده‌ای از مواد برای ساخت مقاومت‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌ گیرند. در انتخاب مواد برای ساخت مقاومت، عواملی مانند مقاومت الکتریکی ویژه، ضریب دمایی، پایداری در برابر عوامل محیطی و قیمت اهمیت زیادی دارند. بدین ترتیب، در ساخت مقاومت الکتریکی باید به عواملی مانند کوچک بودن ابعاد مقاومت، دوام و طول عمر بالا و قیمت مقرون به صرفه آن توجه نمود.

تفاوت مقاومت کربنی و سیمی

مقاومت سیمی و مقاومت کربنی، از رایج ترین انواع مقاومت الکتریکی هستند که هر کدام ویژگی ها و کاربرد های خاص خود را دارند. انتخاب بین مقاومت سیمی و مقاومت کربنی به عوامل مختلفی بستگی دارد که در ادامه به برسی کلی این دو نوع از مقاومت و تفاوت آن می پردازیم:

مقاومت سیمی

مقاومت سیمی، نوعی مقاومت الکتریکی است که در ساختار آن از آلیاژ نیکل کروم با مقاومت بالا و ضریب دمایی پایین تولید به کار رفته است. مقاومت سیمی به طور معمول به دور یک هسته عایق سرامیکی پیچیده شده اند و در طراحی خاص خود، دارای ویژگی های به خصوصی است که در مقایسه با مقاومت کربنی در موارد ذیل به آن اشاره شده است:

• ابعاد بزرگ: مقاومت سیمی به علت ساختار سیم پیچی خود از ابعاد بزرگتری نسبت به مقاومت های کربنی برخوردار هستند.
• قیمت بالا: بخاطر استفاده از مواد اولیه مرغوب تر و مراحل ساخت پیچیده تر قیمت مقاومت سیمی افزایش پیدا می کند.
• دقت بالا: میزان دقت در مقاومت سیمی بیشتر از مقاومت کربنی است.
• ضریب دمایی پایین: در مقاومت سیم پیچی شده مقدار مقاومت با تغییر یافتن دما دچار تغییرات کمتری خواهد شد .
• توان بالا: پیش تر گفته شد که مقاومت های سیمی به دلیل توان بالا ، برای جریان های بالاتر بسیار مناسب هستند.
• نویز پایین: با وجود طراحی منظم و یکپارچه، مقاومت سیمی دارای نویز بسیار کمی است.

مقاومت کربنی

مقاومت کربنی را می توان یکی از رایج ترین مقاومت های الکتریکی دانست که از ترکیب دو ماده پودر کربن و یک نوع ماده چسپنده مثل رزین ساخته شده است. حال به برسی ویژگی های مقاومت کربنی و مقایسه آن با مقاومت سیمی می پردازیم .

• ابعاد کوچک: به دلیل ساختار متراکم تر مقاومت کربنی نسبت به مقاومت سیمی، این نوع مقاومت ها دارای اندازه های کوچک تری هستند.
• ضریب دمایی بالا: در مقاومت کربنی با تغییرات دما مقدار مقاومت دچار تغییرات زیادی خواهد شد.
• نویز بالا: برخلاف مقاومت سیمی، مقاومت کربنی با وجود ساختار ذره ای خود نویز بیشتری ایجاد می کنند.
• دقت پایین: مقاومت های کربنی نسبت به مقاومت سیمی از دقت پایین تری برخوردار هستند.
• توان پایین: به صورت کلی می توان گفت که مقاومت های کربنی توان پایینی دارند و برای استفاده در جریان های بالا مناسب نیستند.
• قیمت پایین: به علت کاربرد مواد اولیه ارزان تر نسبت به مقاومت سیمی، مقاومت های کربنی با قیمت ارزان تری روانه بازار می گردند.

چه زمانی از کدام نوع مقاومت استفاده کنیم؟

در مدارهایی که به دقت بالا نیاز ندارند و فضای محدودی دارند و هزینه کم، مهمترین عامل آن محسوب می شود، مقاومت کربنی می تواند بهترین گزینه به شمار رود. اما، در مدارهایی که به دقت، توان و پایداری بالایی نیازمندند و در شرایط محیطی سخت کار می کنند، استفاده از مقاومت سیمی به عنوان یک گزینه ایده آل محسوب می شود. انتخاب بین مقاومت کربنی و سیمی به عوامل مختلفی بستگی دارد. بنابراین، باید متناسب با نیازهای مدار خود، نوع مقاومت مناسب را انتخاب نمایید.

کاربرد مقاومت الکتریکی در صنعت

1. محدود کردن جریان الکتریکی
2. تقسیم ولتاژ
3. ایجاد افت ولتاژ در مدار
4. تبدیل انرژی الکتریکی به گرما
5. فیلتر کردن سیگنال‌ ها
6. محافظت از مدار
7. ایجاد تاخیر زمانی

خواهشمند است برای خرید مقاومت با بهترین کیفیت و قیمت مناسب می توانید با شماره تلفنی که در بخش زیر درج شده با کارشناسان مجرب ما جهت دریافت مشاوره رایگان تماس حاصل فرمایید.

  تلفن تماس : 02136614690        موبایل :  09123118834 

مشکلات رایج در اندازه گیری مقاومت الکتریکی و راه حل آن

اندازه گیری مقاومت ها یکی از اساسی ترین مراحل کار با مدارهای الکتریکی محسوب می شود که این فرآیند همواره ممکن است مشکلاتی را به همراه داشته باشد. در ادامه این مطلب، به بررسی اصلی ترین مشکلات در اندازه گیری مقاومت ها و راهکارهای رفع آنها می پردازیم که عبارتند از:

1. دقت در اندازه گیری: مقاومت های الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی مانند تغییرات دمایی یا شرایط محیطی تغییر پیدا کنند و در اثر این تغییرات، مقاومت ها به صورت دقیق اندازه گیری نمی شوند و به همین دلیل تاثیرات منفی بر روی مدار خواهد داشت.
2. قطع شدن و سوختن مقاومت: چنانچه، مقدار جریان عبوری از یک مقاومت بیشتر از حد مجاز باشد، این موضوع منجر به سوختن و یا قطع شدن مقاومت در مدار می گردد.
3. مشکلات الکتریکی دما: مقاومت بسیاری از مواد به میزان دمای آن ماده بستگی دارد. برای مثال، در فلزات با افزایش دما مقاومت آنها نیز افزایش می یابد. در حالی که در نیمه‌ هادی ‌ها با افرایش دما مقاومت کاهش پیدا خواهد کرد. برای حل این مشکل، کافی است تنها با کنترل دمای محیط و جلوگیری از گرم شدن مدار، مقدار صحیح مقاومت را محاسبه نمود.
4. عدم تناسب با بار الکتریکی: انتخاب درست مقاومت، باید براساس شرایط مدار و نیاز مصرف ‌کننده باشد. اگر مقدار مقاومت بیش از حد نیاز باشد، جریان لازم به اجزای مدار نمی‌ رسد و عملکرد کلی مدار کاهش پیدا می کند.
5. اختلاف جنس مقاومتی: مقاومت ‌ها با جنس ‌های مختلفی ساخته می ‌شوند و هر کدام از این مقاومت ‌ها، ویژگی‌ ها و تحمل‌ های متفاوتی دارند. انتخاب نادرست می ‌تواند به مدار آسیب برساند.
6. آزمایش نادرست: استفاده نادرست و نابه جا از تجهیزاتی مانند اهم متر و یا مولتی متر می تواند منجر به اندازه گیری نادرست شود. به عنوان مثال، اتصالات نادرست، می تواند دقت اندازه گیری را کاهش دهد.

به طور کلی، اندازه گیری مقاومت ها اگر چه به ظاهر ساده به نظر می آید، اما با چالش‌ های متعددی همراه است. با رعایت تمامی نکات ذکر شده و استفاده از روش های بروز تر مانند اندازه گیری چهار سیمه یا پل وتستون، می توان دقت اندازه گیری را تا مقدار قابل توجهی افزایش داد. همچنین با انتخاب ابزاری با کیفیت بالا و کنترل شرایط محیطی مانند دما، می توانیم مقدار خطا را تا حدالامکان کاهش دهیم.

7 نکات کلیدی برای اندازه گیری دقیق مقاومت الکتریکی

اندازه گیری دقیق مقاومت الکتریکی، یکی از مهم ترین مراحل در عیب یابی و تست مدار های الکترونیکی است. برای انجام این کار، رعایت برخی نکات کلیدی الزامیست تا بتوان به وسیله آن، مقاومت الکتریکی را به صورت دقیق محاسبه نمود. در ادامه به بررسی این نکات مهم می پردازیم:

1. انتخاب ابزاری مناسب و کارآمد: برای اندازه گیری هر چه دقیق تر مقاومت می توان از مولتی متر دیجیتال یا آنالوگ بهره برد. مولتی متر باید به درستی تنظیم شود. این نکته را به یاد داشته باشید که محدوده مناسب را انتخاب نمائید تا از دقت بالاتری برخوردار شوید. به صورت معمول از مولتی مترهای دیجیتالی به علت دقت بالاتر و خوانایی بیشتر استفاده می شود. مقدار مقاومت الکتریکی با واحد “اهم” سنجیده می شود و معمولا با (Ω) نشان داده می شود. مقاومت را با حرف اختصاری “R” نمایش می دهند. برای اندازه گیری هر چه دقیق تر مقاومت به خصوص در مقاومت هایی با مقادیر بسیار کمتر یا بیشتر استفاده از LCR متر توصیه می شود.
2. کالیبره کردن ابزار: قبل از شروع اندازه گیری، اطمینان حاصل کنید که مولتی متر در حالت صحیح خود قرار گرفته است. چنانچه محدوده مقاومت را نمی دانید، می توانید از بالاترین محدوده شروع کنید و به مرور زمان آن را کاهش دهید تا به میزان دقت دلخواه خود برسید. اگر کاربر استفاده کننده، میزان مقاومت را خارج از محدوده انتخاب کند، ممکن است دستگاه (Overload) را نشان دهد که به معنای نیاز به افزایش محدوده است.
3. جدا کردن مقاومت از مدار: برای اندازه‌ گیری صحیح و دقیق مقاومت، باید آن را از مدار جدا کنید تا تأثیر سایر قطعات مانند خازن‌ ها، سلف‌ ها یا مقاومت ‌های دیگر کاهش یابد. متصل بودن مقاومت به اجزای دیگر مدار، ممکن است باعث خوانش نادرست آن شود.
4. روش اندازه گیری و اتصال صحیح پراب ها: دو پراب دستگاه مولتی متر ( مشکی و قرمز ) باید به دو سر مقاومت مورد نظر متصل شوند. پراب سیاه را به ترمینال «Ω» (اهم) و پراب قرمز رنگ را به ترمینال «COM» متصل کنید. توجه داشته باشید که پراب ها به درستی به دو سر مقاومت متصل شده باشند. زیرا، تماس ضعیف یا نادرست موجب خطا در اندازه گیری خواهد شد .
5. توجه به دمای محیط: مقاومت برخی از مواد با عوض شدن دما تغییر خواهد کرد، برای اندازه گیری دقیق، مطمئن شوید که مقاومت در محیط و دمایی پایدار قرار گرفته باشد. ( در صورت استفاده از مقاومت های حساسی مانند ترمیستور ها تغییرات دما باید در محاسبات اعمال شود.)
6. استفاده از روش های جایگزین: اگر مولتی متر در دسترس نباشد، می توانید از ولت آمپر بهره ببرید. این روش با اندازه گیری ولتاژ و جریان عبوری از طریق قانون اهم (R = V/I) صورت می پذیرد.
7. کالیبراسیون دستگاه: قبل از شروع استفاده از دستگاه آن را کالیبره ( کالیبره به معنای تنظیم کردن برای یک حالت استاندارد یا متناسب است) نمائید. این نکته مهم را در نظر داشته باشید که برای مولتی مترهای آنالوگ، می بایست عقربه روی صفر تنظیم شده باشد. برای دستگاه های دیجیتالی باتری باید به اندازه کافی شارژ شده باشد تا از میزان خطای اندازه گیری بکاهد.

اهمیت تأثیر دما بر مقاومت الکتریکی

یکی از مباحث اساسی در مهندسی برق و فیزیک، تأثیر دما بر مقاومت الکتریکی است که درک آن، برای طراحی و تحلیل مدارهای الکترونیکی، امری ضروری به شمار می رود. همانطور که می‌دانید، مقاومت الکتریکی مواد به دما وابسته است و این وابستگی به نوع ماده تشکیل ‌دهنده (فلز، نیمه‌رسانا یا عایق) آن مرتبط می ‌شود.

• فلزات: با افزایش دما، مقاومت الکتریکی فلزات نیز افزایش می ‌یابد. این امر به دلیل افزایش ارتعاشات اتمی در فلز است که باعث می ‌شود الکترون‌ ها با موانع بیشتری مواجه شده و جریان الکتریکی کاهش پیدا کند.
• نیمه‌ رساناها: در مواد نیمه‌ رسانا، با افزایش دما، مقاومت الکتریکی کاهش پیدا می ‌کند. این به دلیل آزاد شدن الکترون‌ های بیشتر با افزایش دما است.
• عایق‌ ها: در مواد عایق یا نارسانا، به دلیل کمبود ارتعاشات اتمی، مقدار مقاومت بسیار افزایش می ‌یابد. و همین این امر باعث می شود که تغییرات دمایی تأثیر کمتری بر مقاومت این مواد داشته باشند.

بنابراین، این تأثیرات نشان می‌ دهد که دما، نقش مهمی در رفتار مقاومت‌ های الکتریکی دارد و شناخت دقیق آن می ‌تواند به طراحی بهتر و عملکرد بهینه مدارهای الکترونیکی کمک شایانی نماید. به طور کلی، تاثیر دما بر مقاومت الکتریکی وابسته به نوع ماده است و نقش بسزایی در عملکرد تجهیزات الکتریکی دارد. با درک صحیحی از این تاثیر، می توان طراحی به مراتب بهینه تری برای مدار خود به همراه داشت.

چگونه مقاومت الکتریکی بر روی کارایی مدار تأثیر می گذارد؟

مقاومت الکتریکی، در واقع نقش بسزایی در کنترل جریان الکتریکی و تقسیم ولتاژ در مدار ایفا می کند و بر عملکرد و کارایی مدار های الکتریکی بسیار تاثیرگذار است. در ادامه به بررسی چگونگی تاثیر مقاومت الکتریکی بر کارایی مدار می ‌پردازیم که عبارتند از :

• کنترل جریان: مقاومت‌ ها با کنترل و محدود کردن جریان الکتریکی، می توانند جریان عبوری از مدار را به سطح مطلوب برسانند. این ویژگی در محافظت از قطعات حساس در برابر جریان بیش از حد بسیار مهم است.
• تقسیم ولتاژ: مقاومت ‌ها، می‌ توانند ولتاژ را در مدار تقسیم کنند و این امر می ‌تواند به بهبود عملکرد و پایداری مدار کمک شایانی نماید. این ویژگی در مدار های تقویت‌ کننده، فیلتر ها و بسیاری از مدار های دیگر کاربرد دارد.
• تولید گرما: با عبور جریان الکتریکی از مقاومت ‌ها، بخشی از انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می ‌شود. این گرما می ‌تواند به عنوان بخشی از فرآیند کاری مدار مورد استفاده قرار گیرد.
• حفاظت از مدار: مقاومت الکتریکی، می تواند به عنوان اجزای حفاظتی در مدار عمل کند و در صورت افزایش بیش از حد جریان، مدار را قطع کرده و از آسیب رساندن به اجزای حساس جلوگیری نمایند.
• فیلتر کردن سیگنال‌ ها: مقاومت‌ ها با ترکیب خازن‌ ها و سلف‌ ها می ‌توانند برای فیلتر کردن فرکانس ‌های مختلف در سیگنال‌ های الکتریکی استفاده شوند.
• کاهش نویز: با استفاده از مقاومت ‌ها می ‌توان به کاهش نویز در مدارهای الکتریکی کمک کرد. نویزهای الکتریکی، ممکن است عملکرد مدار را تحت تأثیر قرار دهند.

به طور کلی، مقاومت الکتریکی با کنترل و تنظیم جریان و ولتاژ، حفاظت از مدار و تولید گرما و کاهش نویز، به بهبود عملکرد و کارایی مدارهای الکتریکی کمک می‌ کند.

کلام آخر

همانطور که در مباحث بالا گفته شد، مقاومت الکتریکی نه تنها به عنوان یک فاکتور مهم و ضروری برای تشکیل مدار های الکتریکی شمرده می شود، بلکه به صورت مستقیم بر روی عملکرد و کارایی تمام سیستم های الکتریکی تاثیر گذار است. مقاومت ها به صورت گسترده در طراحی و کنترل جریان در مدارهای الکتریکی استفاده می شوند. پس کارکرد اصلی مقاومت ها را می توان در محدود کردن جریان، تقسیم ولتاژ و تنظیم سطح سیگنال خلاصه نمود. درک صحیح از مقاومت ها و نحوه استفاده از آن ها به مهندسین حوزه برق و الکتریک، این امکان را فراهم می سازد تا با خلق سیستم هایی کارآمد و ایمن، گامی بزرگ در توسعه و پیشرفت این صنعت بردارند.