قطعات الکترونیک مدارهای الکترونیک

معرفی و شناخت مدارهای الکترونیکی بخش سوم: شناخت مقاومت و کاربری

electronic-components-part-three-resistors-all-digispark
نوشته شده توسط معین صابری

در سلسله آموزش های مدارات الکترونیکی قسمت سوم را به معرفی و بررسی یک قطعه فوق العاده کلیدی اختصاص می دهیم. مقاومت الکتریکی یکی از مهم ترین ابزارها جهت اجرای یک مدار است. وجود این قطعه به قدری ضروریست که هیچ مداری را نمی توان بدون حضور این قطعه تصور نمود. مقاومت های الکتریکی دارای اندازه مشخصی هستند که مطابق این اندازه در مدار جریان الکتریکی را محدود می کنند. در حقیقت یک مقاومت الکتریکی با قرارگیری در مدار وظیفه مصرف جریان الکتریکی را بر عهده دارد. در این آموزش قصد داریم تا به این قطعه کلیدی و کاربردی، نقش و محاسبات آن در مدارها بپردازیم. در ادامه شناخت مقاومت با مرجع تخصصی الکترونیک به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 


شناخت مقاومت الکتریکی


مقاومت های الکتریکی یکی از مهم ترین قطعات در طراحی و پیاده سازی بردهای الکترونیکی به شمار می رود. این قطعه با نقش مصرف کننده در مدار قرار می گیرد. پس از قرارگیری با توجه به اندازه خود، جریان مدار را مصرف(محدود) می نماید. مقاومت های الکتریکی با نماد امگا در مدار شناخته می شوند. واحد اندازه گیری این قطعه کلیدی اهم بوده که می تواند تا کیلو و حتی مگا نیز، این قطعه اندازه داشته باشد.

قطعات الکترونیکی، مقاومت - دیجی اسپارک

همانطور که گفته شد، یک مقاومت الکتریکی در نقش مصرف کننده، می تواند توان الکتریکی منبع را مصرف کند. به عبارت دیگر این قطعه می تواند جریان عبوری از خود را محدود نماید. این مورد کاملا توسط قانون اهم تفسیر می شود. برای روشن شدن موضوع، فرض کنید یک مقاومت الکتریکی با اندازه ۱۰۰۰ اهم(یک کیلو اهم) به یک منبع تغذیه ۵ ولتی  متصل شده است. در این جا جریان گدرنده از مقاومت به صورت زیر اندازه گیری می شود.

I=V/R=>I=5/1000=5Ma

مطابق رابطه فوق جریان عبوری از مقاومت برابر با ۵ میلی آمپر خواهد بود. به عبارت دیگر این مقاومت جریان منبع تغذیه را تا ۵ میلی آمپر برای المان های سری با خود کاهش می دهد. به عنوان مثال فرض کنید که جریان قابل تامین توسط منبع تغذیه ۱ آمپر باشد، در این صورت با وجود این مقاومت جریان برای المان های سری با مقاومت به ۵ میلی آمپر کاهش می یابد.  موضوع برابر شدن جریان المان های سری با جریان ۵ میلی آمپری، به بحث قسمت دوم آموزش باز می گردد. آن جا گفته شد که جریان الکتریکی در المان های سری با یکدیگر برابر است.

شناخت مقاومت در الکترونیک - دیجی اسپارک

 

حال که از نقش مقاومت در مدار آگاه شدیم، نوبت به بررسی اندازه مقاومت و محاسبات آن می رسد. قسمت بعد به این موضوع می پردازد

 


رنگ بندی و خواندن کد مقاومت


در این قسمت قصد داریم تا به نحوه خواندن اطلاعات روی مقاومت بپردازیم. اگر دقت کرده باشید، بدنه یک مقاومت الکتریکی دارای نوارهای رنگی است. این نوارهای رنگی در حقیقت کدهای اطلاعات مقاومت جهت اندازه گیری آن است. این کدها بیانگر اندازه مقاومت و میزان خطای آن است. برای این که موضوع روشن تر شود، به تصویر زیر دقت کنید.

رنگ بندی و خواندن کد مقاومت - دیجی اسپارک

 

مطابق تصویر فوق، یک مقاومت دارای رنگ های مختلف است. برای محاسبه اندازه یک مقاومت، دقت داشته باشید که رنگ مشخص شده در تصویر همواره میزان خطا را بیان می کند. این خطا به درصد برای رنگ های مختلف به شرح زیر است.

قرمز: ۲

آبی: ۶

زرد: ۴

در ادامه برای رنگ های دیگر، دو رنگ اول از سمت چپ اندازه و رنگ سوم ضریب را تعیین می کند. به عنوان مثال رنگ قهوه ای برای عدد ۱ و رنگ مشکی برای عدد ۰ تعیین می شود. در این حالت رنگ سوم هم ضریب را تعیین می کند. از آنجاییکه ضریب به رنگ قرمز است، رنگ قرمز برای عدد ۲ خواهد بود. در این حالت مقدار مقاومت به صورت زیر تعیین می شود.

۱۰*۱۰۰=۱۰۰۰

مطابق رابطه فوق، ابتدا عدد یک و سپس عدد ۰ قرار می گیرد. از آنجاییکه ضریب ما ۲ است، یعنی ۱۰ به توان ۲ محاسبه می شود. بدین ترتیب می توان میزان مقاومت را اندازه گرفت. در ادامه جدول زیر عدد متناسب با هر رنگ را نمایش می دهد.

عدد متناسب با کد رنگ رنگ
۰ مشکی
۱ قرمز
۲ قهوه ای
۳ نارنجی
۴ زرد
۵ سبز
۶ آبی
۷ بنفش
۸ خاکستری
۹ سفید

 

به عنوان مثال زمانیکه یک مقاومت دارای رنگ های نارنجی قهوه ای و زرد است، اندازه آن به صورت زیر محاسبه می گردد.

۳۲*۱۰۰۰۰= ۳۲۰۰۰=۳۲k

در ادامه این آموزش، قسمت بعد را به نحوه خواندن مقدار مقاومت به کمک مولتی متر اختصاص می دهیم. به کمک این روش می توانیم مقاومت مد نظر را نیز، عیب یابی نماییم.

 


عیب یابی مقاومت و اندازه گیری توسط مولتی متر


در قسمت پیشین نحوه اندازه گیری مقدار مقاومت را با هم بررسی کردیم. در این قسمت قصد داریم به کمک مولتی متر اندازه یک مقاومت را مشاهده کنیم. در این روش در صورتیکه مقاومت الکتریکی توسط مولتی متر بیشتر یا کمتر از مقدار محاسبه شده توسط ما باشد، خرابی مقاومت مشخص می گردد. برای این مورد مولتی متر را روی تست مقاومت قرار دهید. سپس با توجه به اندازه مقاومت سلکتور را روی مقیاس صحیح تنظیم نمایید. در ادامه اندازه مقاومت را مشاهده کنید.

توجه: مقاومت دارای پلاریته نیست؛ شما می توانید پراب های مولتی متر را روی هر کدام از پایه های مقاومت قرار دهید.

پس از مشاهده مقدار مقاومت، در صورتیکه اختلاف چشمگیری بین مقاومت اندازه گیری شده و مقداری که محاسبه کردیم وجود داشت، متوجه آسیب دیدگی مقاومت خواهیم شد. نکته دیگر در رابطه با مقاومت ها، بحث کاهش ولتاژ است. در قسمت های پیشین نحوه کاهش(محدود) سازی جریان توسط مقاومت را مشاهده نمودیم. اما مقاومت ها می توانند علاوه بر جریان، ولتاژ را هم کاهش دهند. این مورد در قسمت بعد بررسی می گردد.

 


کاهش ولتاژ منبع تغذیه با تقسیم مقاومتی


همانطور که از قسمت های پیشین به یاد داریم، مقاومت های الکتریکی با توجه به اندازه خود میم توانند به صورت خطی از جریان بکاهند. اما در کنار این موضوع، امکان کاهش ولتاژ توسط مقاومت ها نیز وجود دارد. این مورد که توسط مدار تقسیم مقاومتی شناخته می شود، مداری به شکل زیر دارد.

کاهش ولتاژ منبع تغذیه با تقسیم مقاومتی - دیجی اسپارک

 

مطابق تصویر فوق، ولتاژ VOUT به شکل زیر محاسبه می شود.

VOUT=VIN*R2/(R1+R2)

طبق رابطه فوق ولتاژ خروجی نسبت به مقاومت ها کاهش می یابد. یه عنوان مثال فرض کنید ولتاژ ورودی ۲۰ ولت است. سپس در ادامه مقادمت R2 برابر با ۱۰ کیلو اهم و مقاومت R1 برابر با ۱۰۰ کیلو اهم است. طبق این اطلاعات ولتاژ خروجی برابر با مقدار زیر خواهد بود.

VOUT=5*10/(110)=0.45

 


لوازم مورد نیاز


انواع منبع تغذیه

انواع خازن

انواع مقاومت

انواع مولتی متر

برد بورد

 


 جمع بندی


در مجموعه آموزش های شناخت قطعات و مدارهای الکترونیکی، قسمت سوم را به مقاومت الکرتیکی اختصاص دادیم. مقاومت الکتریکی یک قطعه بی نهایت کاربردی در مدارات مختلف است. این قطعه می تواند اقدام به محدود سازی جریان نماید. به عبارت دیگر به کمک این قطعه می توان جریان قابل تامین توسط منبع تغذیه را کاهش داد. در طرف دیگر این قطعه قادر به کاهش ولتاژ نیز، خواهد بود. در این آموزش نحوه خواندن کدهای رنگی مقاومت و محسابه آن را هم بررسی کردیم. همچینن نحوه عیب یابی و خواندن مقدار این قطعه را توسط مولتی متر، بررسی کردیم. در قسمت های بعدی این سلسله آموزش سایر قطعات را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

 

چنانچه مطالب این آموزش را گنک یافتید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در مطالب درج شده وجود دارد می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

 

درباره نویسنده

معین صابری

کارشناسی ارشد رشته معماری سیستم های کامپیوتری

مالي که ز تو کس نستاند، علم است
حرزي که تو را به حق رساند، علم است
جز علم طلب مکن تو اندر عالم
چيزي که تو را ز غم رهاند، علم است
(شیخ بهایی)

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۴ دیدگاه