اهم شیرین: درک مقاومت الکتریکی در مدار

قانون اهم که به افتخار کاشف آن جرج سیمون اهم نام‌گذاری شده، یکی از مهم‌ترین اصول حوزه علم الکترونیک به حساب می‌آید. این قانون تشکیل‌دهنده اساس طراحی مدارهای الکترونیکی است. جرج اهم در این اصل به معرفی روابط ولتاژ، جریان و مقاومت می‌پردازد و طبق تعریف آن، در یک مدار الکترونیکی جریان با ولتاژ رابطه مستقیم و با مقاومت رابطه معکوس دارد. این قانون در تولید انواع وسایل الکترونیکی از جمله موبایل و کامپیوتر کاربرد دارد. در این مقاله قانون اهم و به طور ویژه مقاومت الکتریکی در مدار بررسی می‌شود؛ لذا چنانچه علاقه‌مند به کسب اطلاعات بیشتری در این زمینه هستید با ما همراه باشید.

مقاومت الکتریکی

مقاومت‌‌ها را می‌توان از جمله اصلی‌‌ترین قطعات الکترونیکی دانست که نقش بسزایی را در مدارهای گوناگون ایفا می‌کنند. این قطعات وظیفه جلوگیری از عبور جریان، تنظیم و تعیین جریان الکترون‌ها را بر عهده دارند. مقاومت‌ها را می‌توان به صورت ترکیبی در ساختارهای سری و موازی به ‌کار برد و یک شبکه مقاومتی تولید کرد که در نهایت از آن برای ایجاد افت ولتاژ، تقسیم ولتاژ و محدود کردن جریان در مدار بهره‌مند شد. مقاومت‌ها، قطعات پسیو (Passive) محسوب می‌شوند و این بدین معنا است که نمی‌توانند انرژی تولید کنند و تنها قابلیت مصرف آن را دارند؛ از این رو این قطعات منبع توان یا تقویت‌کننده سیگنال محسوب نمی‌شوند، اما می‌توانند ولتاژ جریان را کاهش دهند و یا آن را تضعیف کنند. ممانعت از عبور جریان الکترون‌ها توسط مقاومت منجر به تولید گرما می‌شود.

انواع مقاومت الکتریکی

مقاومت‌ها بر اساس کاربرد به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم‌بندی می‌شوند که هر یک از آن‌ها انواع مختلفی دارند:

• مقاومت ثابت (Fixed Resistors): این نوع‌ مقاومت‌ها همواره مقدار ثابتی دارند که همان مقدار نامی است که بر روی آن‌ها درج می‌شوند. عوامل محیطی و ولتاژهای مختلف بر مقدار مقاومت‌های ثابت تأثیر چندانی ندارند. این مقاومت‌ها را می‌توان به سه دسته مقاومت‌های ترکیب کربنی، فیلم فلزی و سیم‌پیچی شده طبقه‌بندی کرد. مقاومت‌های ترکیب کربنی از چسب غبار کربن یا گرافیت تولید شده و برای توان‌های پایین کاربرد دارند. مقاومت‌های فیلم فلزی را از چسب اکسید فلزی رسانا می‌سازند و این مقاومت‌ها نیز همانند ترکیب کربنی برای توان‌های پایین مناسب هستند. مقاومت‌های سیم‌پیچی شده در هیت سینک به‌ کار می‌روند و در توان‌های بالا استفاده می‌شوند؛ مقاومت آجری و وات بالا نمونه‌ای از این نوع مقاومت‌ها است.
• مقاومت متغیر (Variable Resistors): این مقاومت‌ها دارای مقدار ثابتی نیستند و می‌توان مقدار آن‌ها را در مدار تغییر داد. مقاومت‌های متغیر برای تنظیم مقدار مقاومت به منظور کنترل ولتاژ، جریان مدار و یا بخشی از آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع مقاومت‌ها به دو گروه مستقل و وابسته دسته‌بندی می‌شوند. مقاومت‌های مستقل به پارامترهای محیطی از جمله دما و نور وابستگی ندارند و مقدار آن‌ها بسته به نیاز مدار به طور دستی تنظیم می‌شود. مقاومت‌های وابسته همان‌طور که از نامشان هم مشخص است وابسته به عوامل محیطی همچون رطوبت، نور، دما، میدان مغناطیسی و ولتاژ هستند.

قانون اهم

قانون اهم روابط بین سه مشخصه ولتاژ، جریان و مقاومت را مشخص می‌کند. در بخش‌های قبل به طور کامل با مقاومت الکتریکی آشنا شدید، اکنون علاوه بر نگاهی مختصر به جریان و ولتاژ به بررسی قانون اهم نیز خواهیم پرداخت. به طور کلی هر گاه جریانی درون یک جسم هادی برقرار شود، می‌توان سه مولفه ولتاژ، جریان و مقاومت را برای آن جسم اندازه‌گیری کرد. به بیان ساده به حرکت منظم الکترون‌ها در داخل یک جسم رسانا، جریان الکتریکی می‌گویند. از طرف دیگر ولتاژ عامل حرکت الکترون‌ها در جهت معین محسوب می‌شود و در نتیجه جریان الکتریکی را تولید می‌کند.

اکنون که با ولتاژ و جریان آشنا شدید، نوبت به بررسی قانون اهم می‌رسد. قانون اهم بیان می‌کند که با کاهش مقاومت، جریان افزایش می‌یابد و همچنین با بالا رفتن ولتاژ، میزان جریان خروجی نیز بیشتر می‌شود. پس در نتیجه بین هر سه مشخصه مقاومت، جریان و ولتاژ رابطه‌ای وجود دارد که تغییر هرکدام بر دیگر مولفه‌ها تأثیرگذار خواهد بود. قانون اهم به صورت ریاضی به شرح زیر است:

V = I × R

همان‌طور که احتمالاً می‌دانید V در این رابطه ولتاژ با واحد اندازه‌گیری ولت، I جریان الکتریکی بر حسب آمپر و R مقاومت با واحد اندازه‌گیری اهم هستند.

کاربرد قانون اهم در الکترونیک

بیشترین کاربرد این قانون را می‌توان در تحلیل مدارات الکترونیکی و الکتریکی دانست. با معین شدن ولتاژ باتری در یک مدار، مهندسان با استفاده از قانون اهم می‌توانند ویژگی‌های یک مدار را مشخص کنند. مهندسان به بررسی ویژگی‌هایی مانند "جریان گذرنده از مدار چه مقدار است؟"، "چه مقدار مقاومت در مدار قرار دارد؟" و ... می‌پردازند. در نهایت این قانون مقدار جریان در مدار را کنترل می‌کند و امکان افزودن و یا حذف کردن مقاومت‌ها به منظور کاهش و یا افزایش مقدار جریان مورد نیاز برای استفاده در کاربردهای مختلف را به مهندسان می‌دهد. همچنین قانون اهم توان الکتریکی را توصیف می‌کند و مهندسان با استفاده از آن می‌توانند از داشتن انرژی کافی مدارها برای برآورده کردن نیازها مطمئن شوند. به طور خلاصه سه کاربرد مهم قانون اهم عبارتند از:

• حفظ افت ولتاژ دلخواه در قطعه الکترونیکی
• مشخص کردن ولتاژ، مقاومت یا جریان یک مدار الکتریکی
• انحراف جریان در آمپرمترهای DC و سایر شنت‌های DC

تهیه مقاومت الکتریکی از مراکز فروش آنلاین

همان‌طور که ملاحظه کردید قانون اهم جایگاه بسیار مهمی در میان اصول حوزه الکترونیک دارد. این قانون با تعیین رابطه بین سه مشخصه ولتاژ، جریان و مقاومت به مهندسان امکان بررسی مدارات الکترونیکی و الکتریکی را می‌دهد. در این میان مقاومت یکی از سه مولفه‌ ضروری قانون اهم بوده؛ لذا از اهمیت انتخاب و تهیه مقاومت مناسب و باکیفیت نیز نمی‌توان غافل شد؛ چرا که جزو قطعات بسیار مهم مدارات به حساب می‌آید. از این رو مراجعه به مراکز فروش معتبر با تیم پشتیبانی مجرب را می‌توان مطمئن‌ترین راه برای خرید مقاومت الکتریکی مرغوب به شمار آورد. بدون شک فروشگاه آنلاین جم ترونیک یکی از بهترین مجموعه‌های حال حاضر برای تهیه مقاومت 1/4 وات و دیگر مقاومت‌های الکتریکی است. ناگفته نماند که تیم پشتیبانی این مجموعه پاسخگوی تمامی سوالات شما در زمینه قطعات الکترونیکی علی‌الخصوص مقاومت‌ها خواهند بود و شما را به سمت انتخابی درست سوق می‌دهند.فروشگاه اینترنتی جم ترونیک با تضمین کیفیت و قیمت در فروش قطعات الکترونیکی میتواند گزینه مناسبی برای تهیه و خرید پتانسیومتر،انواع مقاومت های مختلف،انواع آی سی و رله و ...باشد.