از مقاومتها برای جلوگیری از ورود ولتاژ ویا جریان اضافی به قطعه در مدار استفاده می شود، زیرا حداکثر ولتاژ و یا جریان مصرفی در هر قطعه با قطعه دیگر، ممکن است که متفاوت باشد و چنان چه ولتاژ بالاتر از حد قابل قبول در هر قطعه استفاده شود باعث ترکیب شدن مواد آن قطعه با اکسیژن و به عبارتی دیگر سوختن میشود. واحد اندازه گیری مقاومت اهم (Ω) است.
اتصال کوتاه و نحوه ی محاسبه مقاومتها در مدار
در صورتی که دو سر مقاومت توسط سیم به یکدیگر متصل شود ، اتصال کوتاه پدید می آید و جریان از سیم (به علّت مقاومت کمتر) عبور میکند.
برای استفاده از مقاومت به چند چیز نیازمندیم:
۱- حداکثر ولتاژ مورد نیاز قطعه یا وسیله ی مصرف کننده (V)
۲- حداکثر شدت جریان مورد نیاز قطعه یا وسیله ی مصرف کننده (I)
۳- ولتاژ ورودی ویا منبع تغذیه
ابن مقادیر معمولا روی قطعات درج شده است و یا به صورت توان مصرفی (P) می باشد که با رابطه زیر به کمک توان مصرفی قطعه، میتوانیم به مقادیر بالا دست یابیم.
P = V × I
- برای این که واحد مقاومت بر حسب اهم بدست آید باید ولتاژ به واحد ولت ( v ) و واحد شدت جریان آمپر (A) و واحد توان، وات (W) باشد.
پـس از بدسـت آوردن مقادیـر ذکر شده با استفاده از رابطه ی زیر میتوانیم میزان مقاومتی که باید بر سر راه جریان (ورودی یا خروجی) قرار گیرد را به دست آوریم:
که در این رابطه V۰ ولتاژ منبع تغذیه و V ولتاژ مصرفی قابل قبول قطعه و I حداکثر شدت جریان مورد نیاز قطعه می باشد.
- برای محاسبه راحت تر مقادیر می توانید از روش جایگذاری استفاده کنید؛ مثلا بجای I از P/V استفاده کنید.
محاسبه توان قابل تحمل مقاومت
در استفاده از مقاومتها باید به میزان توانی که باید مقاومت تحمل کند نیز توجه داشته باشیم.
این مقدار از طریق رابطه زیر بدست می آید:
که در این رابطه I حداکثر شدت جریانی است که مصرف کننده لازم دارد و R مقاومتی است که با رابطه ی قبلی بر حسب اهم به دست می آید.
- سعی کنید که قطعات را طوری انتخاب کنید که اکثر مقاومتها کمتر از ۰.۵ وات باشند و از ۲ وات بیشتر نشوند، تا هنگام تهیه مقاومتها و ترسیم نقشه مدار چاپی، دچار مشکل نشوید.
- در تمام قطعات نوعی مقاومتی داخلی وجود دارد که برای محاسبه ی دقیق تر میتوانید آن را نیز در نظر بگیرید.
انواع مقاومتها و نحوه بدست آوردن مقدار آن ها
در اینجا شما با چند نوع مقاومت آشنا خواهید شد که به کمک محاسبه می توانید از آن ها به عنوان سنسور ربات هم استفاده کنید:
مقاومت نوری ( LDR ): در این مقاومتها باتوجه به میزان نور میزان مقاومت آن کم ویا زیاد میشود.
مقاومت حرارتی ( PTC ): در این نوع از مقاومتها افزایش حرارت موجب افزایش میزان مقاومت آن میشود.
مقاومت حرارتی ( NTC ): در این نوع از مقاومتها افزایش حرارت موجب کاهش میزان مقاومت آن میشود.
مقاومت حساس به و لتاژ (VDR): در این نوع از مقاومتها در ولتاژ به خصوصی مقدار مقاومت آن ها به شدت کاهش مییابد. این مقاومتها معمولا در مدار به صورت موازی با منبع تغذیه و سری با فیوز، برای حفاظت از مصرف کننده نصب شوند.
پتانسیومتر: این نوع مقاومتها از یک قسمت ثابت کربنی و یک قسمت متحرک رسانا تشکیل شده است و دارای سه پایه می باشد که معمولاً پایه ی وسطی پایه ی اصلی است (مخصوص ورودی یا خروجی جریان است) و یکی از دو پایه دیگر به مصرف کننده متصل میشود. دو پایه ی دیگر با پیچاندن قسمت متحرک میزان مقاومت آن ها خلاف یکدیگر، نسبت به پایه اصلی، کم یا زیاد می شود.
مقاومت با استاندارد E12 و E24: این ها همان مقاومتهای رایج در وسایل الکترونیکی هستند که دارای ۴ یا ۵ رنگ هستند. در اینجا به بررسی مقاومت با استاندارد E12 می پردازیم.
بررسی مقاومتهای E12
این مقاومتها دارای ۴ رنگ می باشند که دو رنگ اول آنها فقط شامل ارقام ۱۰ – ۱۲ – ۱۵ – ۱۸ – ۲۲ – ۲۷ – ۳۳ – ۳۹ – ۴۷ – ۵۶ – ۶۸ – ۸۲ مـیباشد ( فقط مقاومتهایی که دو رقم اول مقدار آن ها از اعداد بالا است در بازار از این استاندارد وجود دارد ) و بهتر است مقاومت مورد استفاده بیش از میزان مورد نیاز قطعه باشد تا نیازی به در نظر گرفتن ضریب خطا نداشته باشد.
برای خواندن مقاومت باید آن را از سمتی که به لبه نزدیکتر است (جهتی که در آن از رنگ طلایی یا نقره ای استفاده نشده) بخوانیم.
در جدول زیر عدد مربوط به هر رنگ آمده است:
| رنگ | مقدار در لایه ١و٢ | مقدار ضریب در لایه ٣ | مقدار خطا در لایه ۴ |
| نقره ای | – | ۱۰-۲ | ۱۰% |
| طلایی | – | ۱۰-۱ | ۵% |
| سیاه | ٠ | ۱۰۰ | – |
| قهوه ای | ١ | ۱۰۱ | ۱% |
| قرمز | ٢ | ۱۰۲ | ۲% |
| نارنجی | ٣ | ۱۰۳ | – |
| زرد | ۴ | ۱۰۴ | – |
| سبز | ۵ | ۱۰۵ | – |
| آبی | ۶ | ۱۰۶ | – |
| بنفش | ٧ | ۱۰۷ | – |
| خاکستری | ٨ | ۱۰۸ | – |
| سفید | ٩ | ۱۰۹ | – |
یک روش مناسب برای محاسبه مقدار مقاومت: ابتدا شماره لایه ها (۱ تا ۴) را از چپ به راست مینویسیم، سپس رنگ های مقاومت را از جهت درست می خوانیم و از چپ به راست، در یک خط می نویسیم (مثلا: نارنجی، سفید، قرمز، طلایی) و با استفاده از جدول بالا، ردیف سوم را پر مینماییم؛ به صورت زیر:
۴ ۳ ۲ ۱
طلایی قرمز سفید نارنجی
۵% ۱۰۰ ۹ ۳
مقدار: ۳۹۰۰ = ۱۰۰ × ۳۹ میزان خطا: ۱۹۵ = ۱۰۰/ (۳۹۰۰ × ۵)
مقاومت ۳۹۰۰Ω می شود و با در نظر گرفتن درصد خطا، مقدار آن بین ۳۷۰۵ تا ۴۰۹۵ اهم می باشد.
پس در نتیجه قطعه باید به حداقل مقامتی اندکی کمتر از ۳۷۰۵ اهم نیاز داشته باشد (به عنوان مثال ۳۶۰۰ هم).
به هم بستن مقاومتها
شیوه ی استفاده از مقاومت در مدار خیلی مهم است زیرا با به کار گیری نحوه ی درست میتوانید میزان مقاومتی را که در استاندارد وجود ندارد، را خودتان بسازید و در مدار استفاده کنید.
از شیوه به هم بستن مقاومت برای یک قطعه، به سه صورت زیر می توانید استفاده کنید:
۱- موازی
۲- سری
۳- موازی و سری
- استفاده از هر یک از این حالات باعث تغییر در ولتاژ و شـدت جریان نیز میشود، کار با چند محاسبه بسیار ساده، این مقادیر بدست می آیند.
- توصیه می شود تا جایی که امکان دارد از تنها یک مقاومت به جای سری ویا موازی کردن مقاومتها استفاده نمایید.
طریقه ی محاسبه ی مقاومت در حالات بیان شده، در زیر آمده است و بدست آوردن روابط از طریق قانون اهم امکان پذیر است.
به کمک همین رابطه شدت جریان در هر نقطه را نیز می توانیم به دست آوریم.
- برای اتصال صحیح قطعه باید در مدار موازی با دیگر مقاومتها و یا متوالی با دیگر مقاومتها در نظر گرفته شود که در این صــورت از مقاومت درونی قطعه هم به عنوان مقاومت می توان استفاده کرد.
محاسبه در مدار موازی
در مدار موازی برای بدست آوردن مقدار کل مقاومتها، باید معکوس مقادیر دیگر را با یکدیگر جمع کنیم. در زیر نوع مدار و فرمول های محاسبه آمده است.
در رابطه ی مربوط به It برای محاسبه ی I هر مقاومت چنانچه از دستگاه استفاده می شود ، باید بقیه مقاومتها قطع شوند.
در مدار موازی همیشه شدت جریان نقاط نزدیک تر به منبع تغذیه بیشتر است. ( I۱ > I۳ )
محاسبه در مدار سری
در مدار سری باید برای بدست آوردن مقدار کل، مقادیر دیگر را با یکدیگر جمع کنیم در زیر نوع مدار و فرمول های محاسبه آمده است.
در فرمول های بالا منظور از Vt، ( تقریبا ) ولتاژ قطعه ای است که در ادامه متوالی شده است.
محاسبه مقاومت با یک مثال (روشن کردن لامپ ۳v با منبع تغذیه ی ۱۲v)
در مدار بالا، لامپ به عنوان مصرف کننده به ۳ ولت برق نیاز دارد. این لامپ ۰.۱۵ وات است.
با استفاده از رابطه زیر، مقاومت مورد نیاز محاسبه می شود:
مقاومتی که لازم است باید ۱۸۰Ω باشد و کد رنگی آن میشود: قهوهای، خاکستری، قهوهای، طلایی.
توان قابل تحمل این مقاومت نیز ۰.۵ وات باید باشد تا خودش نسوزد.
این مقاومت، در صورتی که از آن ۰.۰۳ آمپر جریان عبور کند، مقدار ۹ ولت از ولتاژی که به آن وارد می شود می کاهد.
بدین ترتیب لامپ که به خودی خود ۰.۰۳ آمپر را میکشد، ولتاژ ۳ ولت را دریافت خواهد کرد.
لامپ بدون آن که بر اثر دریافت اختلاف پتانسیل زیادی بسوزد، حداکثر نور را در این شرایط می دهد.
بخش بعدی: دیود و انواع آن – کاربرد دیود در مدار
بخش قبلی: قطعه های الکترونیکی
جهت مشاهده آموزش ها، پروژه ها و مطالب بیشتر، به بلاگ ما مراجعه نمایید.
علی بود ممنون
خواهش میکنم.
عالی بود . ممنون
خواهش میکنم.
سلام توی اون محاسبه مقدار مقاومت با مثال دقیقا چی کار کردین متوجه نشدم؟
سلام، ببین چیزی که مهمه ولتاژ دوسر مقاومته، خیلی ها معمولا اشتباهی ولتاژ منبع رو تو فرمول میذارن، ولی برای محاسبه مقاومت باید ولتاژی که میخوای کم بشه رو تو فرمول بذاری.
سلام خیلی عالی بود
فقط من مثلا یک مصرف کننده ۵ ولت ۵۰۰ میلی آمپر دارم حساب که کردم شد ۱۰ r
توان ۲.۵ وات
Rمن به اهم هست یا کیلو اهم
سلام، ممنون
مقاومت به واحد اهم بدست میاد، اگر داخل فرمول بر هست آمپر گذاشته باشی (نه میلی آمپر). مقاومتای معمولی، ۰.۲۵ واتن، از مقاومت آجری استفاده کن، یا میتونی ده تا ۱۰۰ اهمی باهم سری کنی که مقاومتا نسوزن.
سلام. ممکنه در باره معایب و مزایای بستن مقاومت به صورت سری و موازی مطلبی بذارید؟!
سلام؛ باشه.
بسیار عالی.
بعد از ماه ها مطالعه در مورد مقاومتها ، تازه با این مطلب و قلم شیوای شما این مفاهیم رو به طور کامل درک کردم.
بسیار ممنونم جناب مهندس.
خواهش میکنم دوست عزیز
ولتاژ اولیه هم ۱۰ ولت هست آیا درست حساب کردم و سوال بالایی هم جواب بدید
مقدار ولتاژی که مقاومت باید از ولتاژ منبع کم کنه رو باید بذاری تو فرمول
ببخشید؛ آیا جهت منفی و مثبت در مقاومت مهمه؟
خیر-مقاومت، خازن های عدسی و سلف جهت ندارن و فرقی نمیکنه از کدوم طرف استفاده بشن.
سلام فرق میکنه که در جهت شیم منفی باشه یا مثبت؟؟
سلام
مقاومت هم قابل استفاده در مسیر مثبت هست و هم مسیر منفی (گراند). اما بهتره که در مسیر مثبت بسته بشه تا اختلاف ولتاژی نسبت به گراند پیش نیاد. برای ماژول ها و برد ها توصیه میشه که در مسیر مثبت متصل شود.
سلام من یه ضبط خودرو دارم که میخوام مقاومتی که وصل شده به خروجی باند ها رو کم کنم که برق بیشتری به باند برسه و صداش بیشتر بشه به نظر شما این کار شدنی هست اگه میشه چه مقاومتی بزارم مال خودش اس ام دی روش نوشته ۱۰۰ ممنون
سلام
بنظر من تغییر در مدارش ایجاد نکنید. به نظر نمیرسه که خروجی آمپلی فایر به بلند گو از یه مقاومت اس ام دی عبور کنه، ولی حتی اگر هم با حذف و اتصال کوتاه اون مقاومت صدا بلند شه، ممکنه بعد یه مدت یه قطعه دیگه یا کل مدار آسیب ببینه…
آیا مقاومت رنگی قطب مثبت و منفی دارد؟
خیر
سلام در قسمت ” محاسبه مقاومت با یک مثال (روشن کردن لامپ ۳v با منبع تغذیه ی ۱۲v) ” جریان چطور ۰.۰۵ بدست آمد ؟
(در فرمول محاسبه توان مصرفی مقاومت I را ۰.۰۵ نوشتید)
سلام، جریان برابر است با حاصل تقسیم توان بر ولتاژ ۰.۱۵/۳
سلام برای محاسبه مقدار کل مقاوت در مدار سری بدون در نظر گرفتن منفی ها جمع میکنیم؟
مثلا مقاوت ها منفی ۷ منفی ۵ و منفی ۴ و منفی ۹ هستن
جواب رو باید با درنظر گرفتن منفی ها نوشت
سلام، مقاومت منقی نداره، اگر منظورتون بسته شدن مقاومت از جهت منفی (گراند) هست، فرقی نمیکنه، با همون فرمول اصلی محاسبه میشه بدون درنظر گرفتن علامت منفی
سلام
برای ساخت یک موتور ac با توان ۶۰ وات و برق ۲۲۰ ولت با توجه به محاسبات آمپر مساوی با ۲۷. و مقاومت تقریبا مساوی با ۸۱۵ اهم می باشد. برای بدست آوردن طول سیم مورد نیاز به سطح مقطع ۱ میلیمتر مربع طول سیم بیشتر از ۴۰۰۰ متر میشه. آیا محاسبه من اشتباه هست. طول سیم مورد نیاز چقدر میشه؟
تشکر
سلام، شما در محاسبه، مقاومت القایی رو در نظر نگرفتید. فرمولش به این صورته: XL=2PifL در این فرمول، XL مقاومت القایی است به واحد اهم، Pi عدد پی معادل ۳.۱۴۱۵ ، f فرکانس برق که ۵۰ هرتز هست و L ضریب خود القایی سیم پیچ که محاسبه نسبتا پیچیده داره و بستگی به تعداد دور سیم حول هسته (یا دیواره) موتور داره.
سلام من ۲۰ عدد اس ام دی سری قرمز ۱۲ ولت روی چراغ ماشین با باطری ۶۵ آمپر نصب کردم ولی زمان روشن بودن ماشین دینام تا ۱۴ ولت هم برق تولید میکنه چقدر مقاومت سر راهش ببندم که برق از ۱۲ الی ۱۲.۵ بیشتر رد نشه و آسیب به اس ام دی نزنه.
سپاسگزارم
سلام، ال ای دی های قرمز رنگ اس ام دی معمولا حداکثز ۲.۲ ولت دریافت کنن، یعنی اگر ولتاژ حداکثر ۱۵ ولت قراره بهش اعمال شه، حداقل تعداد در آستانه استانداردش میشه هفت عدد ال ای دی سری، بدون نیاز به مقاومت و با تغییر ولتاژ باتری و دینام، نور ال ای دی ها اندکی کم و زیاد خواهد شد. اما چون تغییرات ولتاژ باتری و دینام کمی غیر قابل پیش بینی هست، بهتره از ۱۰ عدد ال ای دی سری به ازای هر چراغ استفاده کنید، بشرطی که نور کافی داشته باشه.
اوووووووف چه خوووووووووب و ساده توضیح دادی
خدا میدونه چقدر دنبال این مطلب بودم ولی اکثرا ناقص توضیح میدادن یسری افرادم ک فقط کپی،پِست میکردن
پسر خیلی کارت ۲رسته
خوشحالم که از مطالب استفاده کردید.
سلام مهندس من میخوام یه دونه ال ای دی به فن خودرو نصب کنم به صورت موازی یعنی منفی مثبت از فن بگیرم .باید مقاومت چند بزنم که لامپ و مقاومت داغ نشن و یا نسوزن
سلام، مقاومت مناسب ۲.۲ کیلو اهم به رنگ قرمز قرمز قرمز طلایی هست.
ممنون از راهنماییتون مر۳۰
خواهش می کنم
سلامی دوباره مهندس از زحمات بی دریغت .یه موتور ۶تا ۱۲ولت جانسون دارم که خودش رو جارو برقی فندکی خودرو بوده .الان خودم طراحی کردم یه جارو باهاش ساختم وخیلی قویه وخوب فقط زود داغ میشه و یه کم صدا و سرعتش خیلی کم تغیر میکنه تقریبا دو سه دقیقه که کار میکنه .باید چکارش کنم که این مشکل حل بشه .ممنون از راهنماییتون
خواهش میکنم – از منبع تغذیه با ولتاژ کمتر یا درصورتی که مصرف آمپرش کمتر از ۵ آمپر هست، میتونید از ماژول رگولاتور XL4105 برای کاهش و افزایش ولتاژ ورودی استفاده کنید.
همین ماژول که میگید میشه به برق خودرو وصل کرد و نسوزه ؟؟
بله
درود وخسته نباشین.
مهندس جان عالی بود.دستتون دردنکنه.
مهندس جان دوستانی ازمن میپرسن بطورکلی وخیلی ساده که ،درمدارهای لورازم صوتی وتصویری منزل باحدتوان متوسط ،برای کاهش هریک ولت به چه مقداراهم مقاومت نیازهست.منم درجوابشون گفتم اکیلو.آیادرسته؟
خواهش میکنم، بستگی داره مقاومت در کجا استفاده میشه. یک کیلو اهم درصورتی یک ولت کم میکنه که ازش تنها ۱ میلی آمپر عبور کنه. عبور آمپر بیشتر ولتاژ بیشتر کم میکنه و عبور آمپر کمتر ولتاژ کمتر.
درودوسپاس
ممنون از راهنمایی های شما که با زبان ساده و زیبا به تمام دوستداران و علاقمندان کمک میکنید.جواب چند تا از سوالاتی رو که داشتم از روی این پرسش و پاسخ ها گرفتم دمت گرم که علم باارزش خودتون رو در اختیار طالبان این رشته جذاب قرار می‌دهید
خواهش میکنم، دوست عزیز
فقط تشکر بسیار زیاد مهندس جان
خواهش میکنم