MakerPot.com


90


30


0

الدليل الكامل لبداية التعلم الخطوة الثالثة: المقاومة

2017-04-18

هي عنصر كهربائي يقاوم تدفق الالكترونات. تعتبر المقاومة عنصر شائع وأساسي من عناصر الدارة. نتحكم بتدفق التيار الكهربائي في دارة عن طريق المقاومة. يعتبر التحكم بالتيار أمر مهما جدا حيث تعتبر الهندسة الالكترونية فن التحكم بالتيار حيث لا يمكن أن تجد جهاز كهربائي أو دارة من دون مقاومات.

تعتبر المقاومة عنصر غير فعال أو سلبي هذا يعني أنها عنصر مستهلك للطاقة فقط (ولا يمكنها توليد الطاقة). تضاف المقاومات عادة الى الدارات حيث تكمّل عمل العناصر الفعالة مثل مضخم العمليات والمتحكمات الصغرية وغيرها من الدارات المتكاملة. تستخدم المقاومة عادة للحد من التيار و تقسيم الجهد و كمقاومات شد لخطوط الدخل والخرج.

تقاس قيمة المقاومة الكهربائية بالأوم. ويستخدم للتعبير عن القيم الكبيرة والصغيرة للمقاومة باستخدام اختصارات مثل الكيلو والميغا والجيجا وذلك لجعل القيم الكبيرة سهلة القراءة. من الشائع رؤية مقاومات بقيم من الكيلو أوم (kΩ) والميغا أوم (MΩ) (من غير الشائع أن نرى مقاومات من مرتبة الميلي أوم (mΩ) ). مثال: تكافئ القيمة 4700Ω لمقاومة القيمة 4.7kΩ لمقاومة أخرى، كما تكافئ القيمة 5600000Ω القيمة 5600kΩ وهي نفسها القيمة 5.6MΩ.

الأنواع المختلفة للمقاومات:

هناك الاف الأنواع المختلفة من المقاومات ويتم انتاجها بأشكال متنوعة لأن خصائصها المميزة و دقتها تناسب تطبيقات معينة تتطلب استقرار عال، جهد مرتفع، تيار مرتفع الخ ...، أو تستخدم كمقاومات بشكل بسيط حيث تكون خصائصها غير مهمة. بعض من الخصائص الشائعة والمرتبطة بالمقاومات العادية هي معامل الحرارة، معامل الجهد، الضجيج، الاستجابة الترددية، الاستطاعة بالإضافة الى معدل حرارة المقاومة والأبعاد الفيزيائية للمقاومة.

يمكن تصنيف المقاومات اعتمادا على خواصها الموصلة كالتالي:

مقاومات خطية:

هي نوع من المقاومات تبقى مقاومتها ثابتة مع زيادة الجهد المطبق عليها. أو بمعنى آخر أن المقاومة أو قيمة التيار المار عبرها لا يتغير بتغير الجهد المطبق عليها. إن منحني الجهد- تيار لهذه المقاومات عبارة عن خط مستقيم.

المقاومات اللاخطية:

هي عبارة عن مقاومات لا يوجد علاقة مباشرة بين التيار المار عبرها والجهد المطبق على طرفيها. منحني الجهد- تيار الخاص بهذه المقاومات غير خطي ولا يتبع قانون أوم.

هناك العديد من أنواع المقاومات اللاخطية ولكن الاكثر استخداما هي: المقاومة ذات المعامل الحراري السالب (NTC-Negative Temperature Coefficient) حيث تنخفض مقاومتها بارتفاع درجة حرارتها. نوع آخر هو المقاومة ذات المعامل الحراري الموجب (PTC-Positive Temperature Coefficient) حيث ترتفع مقاومة هذا النوع مع ارتفاع درجة الحرارة.

المقاومة الضوئية (LDR-Light Dependent Resistor) تنخفض مقاومتها مع زيادة كمية الضوء الساقط عليها.

المقاومة المرتبطة بالجهد (VDR- Voltage Dependent Resistor) تنخفض قيمتها بشكل حاد عندما يرتفع الجهد فوق قيمة معينة.

تستخدم المقاومات اللاخطية في مشاريع مختلفة. تستخدم مقاومة LDR كحساس في مختلف الروبوتات ومشاريع الهواة.

تصنيف المقاومات اعتمادا على قيمها:

المقاومات ذات القيمة الثابتة:

هي مقاومات تحدد قيمتها بقيمة ثابتة أثناء التصنيع ولا يمكن تغيير قيمتها عند الاستخدام.

المقاومات المتغيرة:

هي المقاومات التي يمكن تغيير قيمتها أثناء الاستخدام. تحتوي عادة هذه المقاومات على عصا صغيرة يمكن تدويرها باستخدام اليد أو مفك وذلك لتغيير قيمتها ضمن مجال ثابت مثلا من صفر كيلو أوم وحتى 100 كيلو اوم.

تستخدم هذه المقاومات من أجل التحكم بالصوت والسرعة في مشاريع وأجهزة مختلفة.

مصفوفة المقاومات:

هي عبارة عن مقاومة تحوي عبوة داخلها يوجد مقاومتين أو أكثر. لها العديد من الأطراف ويمكن اختيار قيمو مقاومتها باستخدام أي طرفين من الأطراف المتوفرة أو يمكن استخداماه كمصفوفة مقاومات.

تصنيف المقاومات اعتمادا على تركيبها:

مزيج الكاربون:

تصنع هذه المقاومات من جزيئات الكربون التي تلصق ببعضها باستخدام الراتنج binding resign. تحدد نسبة جزيئات الكربون والراتنج قيمة المقاومة. يلحم على طرفي هذا المزيج غطاء معدني مع نهايتين ناقلتين ليتم لحمها واستخدامها في الدارات ثم يتم تغليفها بغلاف بلاستيكي ليحميها من الرطوبة والتفاعل مع الهواء. ينتج هذا النوع من المقاومات ضجيج في الدارة بسبب الالكترونات التي تنتقل من ذرة كربون إلى الأخرى لذلك لا تستخدم هذه المقاومات في الدارات الدقيقة على الرغم من تكلفتها الرخيصة.

ترسيب الكربون:

يصنع هذا النوع بترسيب طبقة رقيقة من الكربون حول قضيب من السيراميك. تصنع عن طريق تسخين قضيب من السيراميك داخل جو من الميثان ويتم ترسيب الكربون عليه باستخدام عملية تصدع الزجاج. تحدد قيمة المقاومة عن طريق كمية الكربون المرسبة حول قضيب السيراميك.

الرقائق المعدنية(Metal Film) :

تصنع هذه المقاومات بترسيب المعدن المبخر على قضيب من السيراميك. تتميز هذه المقاومات بمعامل حراري مرتفع ولكنها اغلى مقارنة بالمقاومات الاخرى ولكنها تستخدم في الانظمة الحساسة.

المقاومة السلكية:

تصنع هذه المقاومات عن طريق لحم سلك معدني حول قضيب من السيراميك. يصنع السلك المعدني من خليطة من عدة معادن وذلك اعتمادا على الخصائص والقيمة المطلوبة للمقاومة. تتميز هذه المقاومات باستقرار عال وتستطيع تحمل استطاعات مرتفعة ولكنها ذات حجم ضخم مقارنة مع الأنواع الاخرى.

السيراميك المعدني:

تصنع هذه المقاومات من إذابة بعض المعادن الممزوجة بالسيراميك على ركيزة من السيراميك حيث تحدد قيمة هذه المقاومات من نسبة المعدن والسيراميك في المزيج. تتميز هذه المقاومات بالاستقرار وقيم المقاومات الدقيقة. تستخدم هذه المقاومات كمقامات سطحية لاستخدامها في SMD PCB.

تصنيف المقاومات اعتمادا على وظيفتها:

المقاومات الدقيقة:

هي مقاومات ذات قيم تسامح منخفضة لذلك هي دقيقة جدا (قيمها قريبة جدا للقيم الأسمية). تأتي كل المقاومات بقيم سماحية تعطى كنسبة مئوية. تخبرنا قيمة التسامح بالمجال الذي يمكن تتغير فيه قيمة المقاومة.

مثلا ان مقاومة بقيمة 500Ω وتسامح 10% يمكن ان تمتلك قيمة مقاومة بين قيمتين الأولى 10% أقل من 500Ω (450Ω) و الثانية 10% أعلى من 500Ω (550Ω). أيضا إذا امتلكت نفس المقاومة قيمة سماحية 1% فان مقاومتها سوف تتراوح بحوالي 1% من قيمة المقاومة الاسمية أي بين القيمتين 495Ω و 505Ω. المقاومة الدقيقة تملك سماحية منخفضة جدا لحدود 0.005% هذا يعني أن هذه المقاومة سوف تتغير فقط بقيمة 0.005% من قيمتها الأسمية. تستخدم هذه المقاومات في التطبيقات حيث تكون الدقة العالية مطلوبة في ما يخص قيم المقاومات.

المقاومات ذات الفاصمة المنصهرة:

هي عبارة عن مقاومة سلكية مصممة لتنصهر بسهولة عندما يتم تجاوز الاستطاعة الاسمية التي تستطيع المقاومة تحملها وبالتالي تساهم هذه المقاومة في مهمتين فعندما لا يتم تجاوز حدود استطاعتها تعمل كمقاومة تحد من التيار وعند تجاوز قيمة استطاعة معينة تعمل كمنصهرة وتنصهر لنحصل على دارة مفتوحة ونحمي بذلك مكونات الدارة من التيار المفرط الذي يمكن ان يتلفها.

مقاومات cement:

هي مقاومات قدرة، تتحمل الحرارة والنار حيث تصنع لتتحمل تدفق كميات كبيرة من الطاقة خلالها من غير ان تتضرر من الحرارة او لهب النيران. في حال كنت تصمم دارة يمر في مقاومة فيها تيار كبير بالإضافة لحاجتها لتحمل الحرارة والسنة اللهب فهذه المقاومات هي الخيار الصائب. ان معدلات الاستطاعة لهذه المقاومات تمتد من 1W الى 20W او اكثر وتكون قيم سماحيتها حوالي 5%.

المقاومات الحرارية:

هي مقاومة حساسة للحرارة حيث تتغير قيمتها بتغير قيمة حرارتها أثناء التشغيل. بسبب التسخين الذاتي في المقاومة والذي ينشا نتيجة مرور التيار عبرها فإن مقاومة المقاومة الحارية تتغير تبعا للتيار المار فيها. يكون لهذه المقاومات إما معامل حراري موجب (PTC) او سالب (NTC). في حال كان هذا المعامل موجب فان قيمة المقاومة سوف تزداد بارتفاع درجة حرارتها، وبالعكس في حال كان المعامل سالب فان قيمة المقاومة سوف تنخفض مع ارتفاع درجة حرارة المقاومة. يعتمد مقدار تغير قيمة المقاومة بتغير درجة حرارتها على حجم وبنية المقاومة الحرارية ولذلك يفضل دائما قراءة ورقة البيانات والإرشادات الخاصة بالمقاومة المستخدمة لمعرفة كل خصائصها. تستخدم المقاومات الحرارية في الدارات الالكترونية لقياس الحرارة والتحكم بها وتعويض الحرارة.

المقاومات الضوئية:

تتغير قيمة هذه المقاومات مع تغير كمية الضوء التي تسقط على سطحها ففي بيئة مظلمة تكون مقاومتها عالية جدا تصل حتى عدة ميغا أوم MΩ وذلك بحسب مواصفات المقاومة المستخدمة. عند سقوط ضوء ساطع على سطحها تنخفض مقاومتها بشكل واضح لتصل لقيمة حتى 400Ω تقريبا.

المقاومات ذات أسلاك التوصيل:

استخدمت هذه المقاومات عندما كانت العناصر الالكترونية الأولى مستخدمة. في البداية كان يتم ايصال المكونات ببعضها عن طريق نهاياتها لذلك كانت أسلاك التوصيل للمقاومة مطلوبة ومع تقدم الوقت استخدمت الدارات المطبوعة وتم لحام المكونات على أحد اوجه الدارة حيث وجدت المسارات النحاسية.

المقاومات السطحية:

استخدمت هذه المقاومات بشكل متزايد منذ ظهور تقنية التثبيت السطحية. تصنع هذه المقاومات باستخدام تقنية الغشاء الرقيق.

0


Test User