المقاوم

المقاوم
مجموعة من المقاومات المحورية
يكتبسلبي
مبدأ العملالمقاومة الكهربائية
الرمز الالكتروني

رموز مخططات IEEE
أنواع مختلفة من المقاومات بأشكال وأحجام مختلفة

المقاوم هو مكون كهربائي سلبي ذو طرفين ينفذ المقاومة الكهربائية كعنصر دائرة. في الدوائر الإلكترونية، تُستخدم المقاومات لتقليل تدفق التيار، وضبط مستويات الإشارة، وتقسيم الفولتية ، وتحيز العناصر النشطة، وإنهاء خطوط النقل ، من بين استخدامات أخرى. يمكن استخدام المقاومات عالية القدرة التي يمكنها تبديد العديد من واط من الطاقة الكهربائية على شكل حرارة كجزء من أدوات التحكم في المحرك، أو في أنظمة توزيع الطاقة، أو كأحمال اختبار للمولدات . تحتوي المقاومات الثابتة على مقاومات تتغير قليلاً فقط مع درجة الحرارة أو الوقت أو جهد التشغيل. يمكن استخدام المقاومات المتغيرة لضبط عناصر الدائرة (مثل التحكم في مستوى الصوت أو باهتة المصباح)، أو كأجهزة استشعار للحرارة أو الضوء أو الرطوبة أو القوة أو النشاط الكيميائي.

المقاومات هي عناصر شائعة في الشبكات الكهربائية والدوائر الإلكترونية وهي موجودة في كل مكان في المعدات الإلكترونية . يمكن أن تتكون المقاومات العملية كمكونات منفصلة من مركبات وأشكال مختلفة. يتم أيضًا تنفيذ المقاومات داخل الدوائر المتكاملة .

يتم تحديد الوظيفة الكهربائية للمقاوم من خلال مقاومته: يتم تصنيع المقاومات التجارية الشائعة على مدى يزيد عن تسعة أوامر من حيث الحجم . تقع القيمة الاسمية للمقاومة ضمن تسامح التصنيع ، المشار إليه على المكون.

الرموز الإلكترونية والتدوين

فيما يلي رمزان نموذجيان للرسم التخطيطي :

يختلف تدوين قيمة المقاومة في مخطط الدائرة.

أحد المخططات الشائعة هو رمز RKM الذي يتبع IEC 60062. بدلاً من استخدام فاصل عشري ، يستخدم هذا الترميز حرفًا مرتبطًا بشكل فضفاض ببادئات SI المقابلة لمقاومة القطعة. على سبيل المثال، يشير 8K2 كرمز لعلامة القطعة، في مخطط الدائرة أو في قائمة المواد (BOM) إلى قيمة مقاومة تبلغ 8.2 كيلو أوم. تشير الأصفار الإضافية إلى تسامح أكثر إحكامًا، على سبيل المثال 15M0 لثلاثة أرقام مهمة. عندما يمكن التعبير عن القيمة دون الحاجة إلى بادئة (أي، المضاعف 1)، يتم استخدام "R" بدلاً من الفاصل العشري. على سبيل المثال، يشير 1R2 إلى 1.2 Ω، ويشير 18R إلى 18 Ω.

نظرية التشغيل

يقارن القياس الهيدروليكي بين التيار الكهربائي المتدفق عبر الدوائر والماء المتدفق عبر الأنابيب. عندما يكون الأنبوب (على اليسار) مسدودًا بالشعر (على اليمين)، فإنه يتطلب ضغطًا أكبر لتحقيق نفس تدفق الماء. إن دفع التيار الكهربائي عبر مقاومة كبيرة يشبه دفع الماء عبر أنبوب مسدود بالشعر: فهو يتطلب دفعة أكبر ( جهد ) لدفع نفس التدفق ( التيار الكهربائي ). [1]

قانون أوم

المقاومة المثالية (أي المقاومة بدون مفاعلة ) تخضع لقانون أوم :

ينص قانون أوم على أن الجهد ( ) عبر المقاومة يتناسب مع التيار ( ) الذي يمر عبرها، حيث يكون ثابت التناسب هو المقاومة ( ). على سبيل المثال، إذا تم توصيل مقاومة 300 أوم عبر أطراف بطارية 12 فولت، فإن تيارًا مقداره 12 / 300 = 0.04 أمبير يتدفق عبر تلك المقاومة.

الأوم (الرمز: Ω ) هي وحدة قياس المقاومة الكهربائية في النظام الدولي للوحدات ، سميت على اسم جورج سيمون أوم . الأوم يعادل فولت لكل أمبير . نظرًا لأن المقاومات محددة ومصنعة على نطاق واسع جدًا من القيم، فإن الوحدات المشتقة من ميلي أوم (1 مΩ = 10 −3  Ω) وكيلو أوم (1 كيلو أوم = 10 3  Ω) وميجا أوم (1 مΩ = 10 6  Ω) مستخدمة أيضًا بشكل شائع. [2] [3] : ص 20 

المقاومات التسلسلية والمتوازية

المقاومة الكلية للمقاومات المتصلة على التوالي هي مجموع قيم مقاوماتها الفردية.

مخطط دائرة لعدة مقاومات، تحمل علامات R1، R2 ... Rn، متصلة من طرف إلى طرف

إن المقاومة الكلية للمقاومات المتصلة على التوازي هي مقلوب مجموع مقلوبات المقاومات الفردية. [3] : ص 20 وما يليه 

مخطط دائرة لعدة مقاومات، تحمل علامات R1، R2 ... Rn، جنبًا إلى جنب، وكلا طرفي كل منهما متصلان بنفس الأسلاك

على سبيل المثال، مقاومة 10 أوم متصلة على التوازي مع مقاومة 5 أوم ومقاومة 15 أوم تنتج 1/1/10 + 1/5 + 1/15أوم المقاومة، أو30/11= 2.727 أوم.

يمكن تقسيم شبكة المقاومات التي تتكون من مجموعة من التوصيلات المتوازية والمتسلسلة إلى أجزاء أصغر تكون إما متوازية أو متوازية. لا يمكن حل بعض شبكات المقاومات المعقدة بهذه الطريقة، مما يتطلب تحليل دائرة أكثر تعقيدًا. بشكل عام، يمكن استخدام تحويل Y-Δ أو طرق المصفوفة لحل مثل هذه المشكلات. [4] [5] [6]

تبديد الطاقة

ارتفاع درجة حرارة المقاومة بسبب التيار الكهربائي الذي تم التقاطه بواسطة الكاميرا الحرارية

في أي لحظة، يتم حساب القدرة P (وات) التي يستهلكها المقاوم ذو المقاومة R (أوم) على النحو التالي: حيث V (فولت) هو الجهد عبر المقاوم و I (أمبير) هو التيار المتدفق من خلاله. باستخدام قانون أوم ، يمكن اشتقاق الشكلين الآخرين. يتم تحويل هذه القدرة إلى حرارة يجب تبديدها بواسطة عبوة المقاوم قبل أن ترتفع درجة حرارتها بشكل مفرط. [3] : ص 22 

يتم تصنيف المقاومات وفقًا لأقصى قدرة تبديد لها. يتم تصنيف المقاومات المنفصلة في الأنظمة الإلكترونية ذات الحالة الصلبة عادةً بـ 110 أو 18 أو 14 واط. وعادةً ما تمتص أقل بكثير من واط واحد من الطاقة الكهربائية ولا تتطلب اهتمامًا كبيرًا بتصنيف قدرتها.

مقاومة طاقة مغلفة بالألمنيوم مصممة لتبديد 50 وات عند تركيبها على مبدد حراري

تُستخدم المقاومات الكهربائية لتبديد كميات كبيرة من الطاقة، وتُستخدم عادةً في مصادر الطاقة ودوائر تحويل الطاقة ومضخمات الطاقة؛ ويُطبق هذا التصنيف بشكل فضفاض على المقاومات التي تبلغ قدرتها 1 وات أو أكثر. المقاومات الكهربائية أكبر حجمًا من الناحية المادية وقد لا تستخدم القيم المفضلة وأكواد الألوان والحزم الخارجية الموضحة أدناه.

إذا كانت الطاقة المتوسطة التي يبددها المقاوم أكبر من تصنيف الطاقة الخاص به، فقد يحدث تلف للمقاوم، مما يؤدي إلى تغيير مقاومته بشكل دائم؛ وهذا يختلف عن التغيير القابل للعكس في المقاومة بسبب معامل درجة حرارتها عندما تسخن. قد يؤدي تبديد الطاقة المفرط إلى رفع درجة حرارة المقاوم إلى نقطة يمكن أن تحرق لوحة الدائرة أو المكونات المجاورة، أو حتى تسبب حريقًا. هناك مقاومات مقاومة للهب لن تنتج ألسنة لهب مع أي حمل زائد لأي مدة.

يمكن تحديد المقاومات بتبديد مصنف أعلى مما هو موجود في الخدمة لمراعاة ضعف دوران الهواء، أو الارتفاع العالي، أو درجة حرارة التشغيل العالية .

جميع المقاومات لها تصنيف جهد أقصى؛ وقد يحد هذا من تبديد الطاقة لقيم مقاومة أعلى. [7] على سبيل المثال، من بين المقاومات التي تبلغ قوتها 14 واط (نوع شائع جدًا من المقاومات الموصلة بالرصاص ) يوجد واحد مدرج بمقاومة 100 ميغا أوم [8] وجهد أقصى مقنن يبلغ 750 فولت. ومع ذلك، حتى وضع 750 فولت عبر مقاومة 100 ميغا أوم بشكل مستمر لن يؤدي إلا إلى تبديد طاقة أقل من 6 ميغا واط، مما يجعل تصنيف 14 واط الاسمي بلا معنى.

مقاومة القدرة VZR 1.5 كيلو أوم 12 وات، تم تصنيعها في عام 1963 في الاتحاد السوفيتي

خصائص غير مثالية

تتمتع المقاومات العملية بمحاثة تسلسلية وسعة صغيرة متوازية ؛ ويمكن أن تكون هذه المواصفات مهمة في تطبيقات التردد العالي. وعلى الرغم من أن المقاوم المثالي يحتوي بطبيعته على ضوضاء جونسون ، فإن بعض المقاومات لها خصائص ضوضاء أسوأ وبالتالي قد تكون مشكلة بالنسبة لمكبرات الصوت منخفضة الضوضاء أو غيرها من الإلكترونيات الحساسة .

في بعض التطبيقات الدقيقة، قد يكون معامل درجة حرارة المقاومة أيضًا مثيرًا للقلق.

تعتمد المحاثة غير المرغوب فيها والضوضاء الزائدة ومعامل درجة الحرارة بشكل أساسي على التكنولوجيا المستخدمة في تصنيع المقاوم. لا يتم تحديدها عادةً بشكل فردي لعائلة معينة من المقاومات المصنعة باستخدام تقنية معينة. [9] يمكن أيضًا توصيف عائلة من المقاومات المنفصلة وفقًا لعامل شكلها، أي حجم الجهاز وموضع أقطابه (أو أطرافه). هذا مهم في التصنيع العملي للدوائر التي قد تستخدمها.

المقاومات العملية محددة أيضًا بأنها ذات تصنيف أقصى للطاقة يجب أن يتجاوز تبديد الطاقة المتوقع لتلك المقاومة في دائرة معينة: وهذا أمر مثير للقلق بشكل أساسي في تطبيقات إلكترونيات الطاقة. المقاومات ذات تصنيفات الطاقة الأعلى تكون أكبر حجمًا ماديًا وقد تتطلب مشتتات حرارية . في دائرة الجهد العالي، يجب الانتباه أحيانًا إلى أقصى جهد تشغيل مُقدر للمقاوم. في حين لا يوجد جهد تشغيل أدنى لمقاوم معين، فإن الفشل في حساب أقصى تصنيف للمقاوم قد يتسبب في احتراق المقاوم عند مرور التيار من خلاله.

المقاومات الثابتة

مجموعة مقاومات خطية مفردة (SIL) تحتوي على 8 مقاومات فردية بمقاومة 47 أوم. تُعرف هذه المجموعة أيضًا باسم SIP-9. يتم توصيل أحد طرفي كل مقاوم بدبوس منفصل ويتم توصيل الأطراف الأخرى معًا بالدبوس المتبقي (المشترك) - الدبوس 1، في النهاية يتم تحديده بواسطة النقطة البيضاء.

ترتيبات الرصاص

مقاومات محورية مع أسلاك توصيل للتركيب عبر الفتحة

عادةً ما يكون للمكونات ذات الفتحة الممتدة "أسلاك" (تُنطق / l d z / ) تخرج من الجسم "محوريًا"، أي على خط موازٍ لأطول محور للجزء. في حين أن البعض الآخر يكون له أسلاك تخرج من الجسم "شعاعيًا" بدلاً من ذلك. قد تكون المكونات الأخرى بتقنية التركيب السطحي ( SMT )، بينما قد يكون للمقاومات عالية القدرة أحد أسلاكها المصممة في المشتت الحراري .

تكوين الكربون

مقاومات على شكل "عظمة كلب" من الطراز القديم مع علامة رمز اللون "الجسم، الطرف، النقطة"
ثلاثة مقاومات كربونية مركبة في راديو صمامي (أنبوب مفرغ) من ستينيات القرن العشرين

تتكون المقاومات الكربونية المركبة (CCR) من عنصر مقاوم أسطواني صلب مع أسلاك توصيل مدمجة أو أغطية طرفية معدنية يتم توصيل أسلاك التوصيل بها. يتم حماية جسم المقاوم بالطلاء أو البلاستيك. كانت مقاومات الكربون المركبة في أوائل القرن العشرين تحتوي على أجسام غير معزولة؛ حيث يتم لف أسلاك التوصيل حول أطراف قضيب عنصر المقاومة ولحامها. تم طلاء المقاوم المكتمل لتحديد قيمته بالألوان .

إن العنصر المقاوم في المقاومات الكربونية المركبة مصنوع من خليط من الكربون المطحون الناعم ومادة عازلة، وعادة ما تكون من السيراميك. ويربط الراتينج الخليط معًا. وتتحدد المقاومة بنسبة مادة الحشو (السيراميك المطحون) إلى الكربون. وتؤدي التركيزات الأعلى من الكربون، وهو موصل جيد، إلى انخفاض المقاومة. وكانت المقاومات الكربونية المركبة تستخدم بشكل شائع في الستينيات وما قبلها، ولكنها ليست شائعة الاستخدام العام الآن حيث تتمتع الأنواع الأخرى بمواصفات أفضل، مثل التسامح، والاعتماد على الجهد، والإجهاد. تتغير قيمة المقاومات الكربونية المركبة عند تعرضها للإجهاد بسبب الجهد الزائد. وعلاوة على ذلك، إذا كان محتوى الرطوبة الداخلي، مثل التعرض لفترة طويلة لبيئة رطبة، كبيرًا، فإن حرارة اللحام تخلق تغييرًا غير قابل للعكس في قيمة المقاومة. تتمتع المقاومات الكربونية المركبة باستقرار ضعيف مع الوقت وبالتالي تم تصنيفها في المصنع بحيث لا تتجاوز تسامحها 5% في أفضل الأحوال. [10] هذه المقاومات غير حثية، مما يوفر فوائد عند استخدامها في تطبيقات تقليل نبضات الجهد وحماية التيار الزائد. [11] تتمتع المقاومات المكونة من الكربون بقدرة أعلى على تحمل الحمل الزائد نسبة إلى حجم المكون. [12]

لا تزال المقاومات الكربونية متوفرة، ولكنها باهظة الثمن نسبيًا. تتراوح القيم من أجزاء من الأوم إلى 22 ميغا أوم. ونظرًا لارتفاع سعرها، لم تعد هذه المقاومات تُستخدم في معظم التطبيقات. ومع ذلك، تُستخدم في إمدادات الطاقة وأدوات التحكم في اللحام. [12] كما أنها مطلوبة أيضًا لإصلاح المعدات الإلكترونية القديمة حيث تكون الأصالة عاملاً مهمًا.

كومة الكربون

تتكون مقاومة الوبر الكربوني من كومة من أقراص الكربون المضغوطة بين لوحين معدنيين للتلامس. يؤدي ضبط ضغط المشبك إلى تغيير المقاومة بين اللوحين. تُستخدم هذه المقاومات عندما تكون هناك حاجة إلى حمل قابل للتعديل، كما هو الحال في اختبار بطاريات السيارات أو أجهزة إرسال الراديو. يمكن أيضًا استخدام مقاومة الوبر الكربوني للتحكم في سرعة المحركات الصغيرة في الأجهزة المنزلية (آلات الخياطة، الخلاطات اليدوية) بقدرات تصل إلى بضع مئات من الواط. [13] يمكن دمج مقاومة الوبر الكربوني في منظمات الجهد الأوتوماتيكية للمولدات، حيث تتحكم الوبر الكربوني في تيار المجال للحفاظ على جهد ثابت نسبيًا. [14] يتم تطبيق هذا المبدأ أيضًا في الميكروفون الكربوني .

فيلم الكربون

مقاومة فيلم الكربون مع دوامة الكربون المكشوفة (Tesla TR-212 1 kΩ)

في تصنيع المقاومات الغشائية الكربونية، يتم ترسيب فيلم كربوني على ركيزة عازلة، ويتم قطع حلزون فيه لإنشاء مسار مقاوم طويل وضيق. يمكن للأشكال المتنوعة، إلى جانب مقاومة الكربون غير المتبلور (تتراوح من 500 إلى 800 ميكرومتر)، أن توفر مجموعة واسعة من قيم المقاومة. تتميز المقاومات الغشائية الكربونية بضوضاء أقل مقارنة بمقاومات الكربون المركبة بسبب التوزيع الدقيق للجرافيت النقي بدون ارتباط. [15] تتميز المقاومات الغشائية الكربونية بنطاق تصنيف طاقة يتراوح من 0.125 وات إلى 5 وات عند 70 درجة مئوية. تتراوح المقاومات المتاحة من 1 أوم إلى 10 ميجا أوم. يتمتع المقاوم الغشائي الكربوني بنطاق درجة حرارة تشغيل يتراوح من -55 درجة مئوية إلى 155 درجة مئوية. يبلغ نطاق جهد التشغيل الأقصى 200 إلى 600 فولت. تُستخدم مقاومات الغشائية الكربونية الخاصة في التطبيقات التي تتطلب استقرارًا عاليًا للنبض. [12]

المقاومات الكربونية المطبوعة

المقاومات الكربونية (المستطيلات السوداء) مطبوعة مباشرة على منصات SMD على لوحة الدوائر المطبوعة لجهاز Psion Organizer II من عام 1989

يمكن طباعة المقاومات الكربونية مباشرة على ركائز لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) كجزء من عملية تصنيع PCB. على الرغم من أن هذه التقنية أكثر شيوعًا في وحدات PCB الهجينة، إلا أنه يمكن استخدامها أيضًا في لوحات PCB القياسية المصنوعة من الألياف الزجاجية. عادة ما تكون التفاوتات كبيرة جدًا ويمكن أن تكون في حدود 30%. سيكون التطبيق النموذجي هو المقاومات السحبية غير الحرجة .

فيلم سميك و رقيق

شبكة مقاومة رقيقة دقيقة مقطوعة بالليزر من Fluke، مستخدمة في جهاز القياس المتعدد Keithley DMM7510. مغطاة بالسيراميك مع غطاء محكم الإغلاق من الزجاج.

أصبحت المقاومات ذات الأغشية السميكة شائعة الاستخدام خلال سبعينيات القرن العشرين، ومعظم المقاومات ذات التركيب السطحي ( SMD ) اليوم من هذا النوع. إن العنصر المقاوم للأغشية السميكة أكثر سمكًا بمقدار 1000 مرة من الأغشية الرقيقة، [16] ولكن الاختلاف الرئيسي هو كيفية وضع الغشاء على الأسطوانة (المقاومات المحورية) أو السطح (المقاومات ذات التركيب السطحي).

يتم تصنيع المقاومات ذات الأغشية الرقيقة عن طريق رش المادة المقاومة على ركيزة عازلة (طريقة الترسيب تحت الفراغ ). ثم يتم نقش الفيلم بطريقة مماثلة لعملية الطرح القديمة لصنع لوحات الدوائر المطبوعة؛ أي أن السطح مطلي بمادة حساسة للضوء ، ومغطى بفيلم منقوش، ومعرض للضوء فوق البنفسجي ، ثم يتم تطوير الطلاء الحساس للضوء المكشوف، ويتم نقش الفيلم الرقيق الأساسي.

يتم تصنيع المقاومات ذات الأغشية السميكة باستخدام عمليات الطباعة على الشاشة والإستنسل. [12]

نظرًا لأنه يمكن التحكم في الوقت الذي يتم فيه الرش، يمكن التحكم بدقة في سمك الفيلم الرقيق. كما يختلف نوع المادة، حيث تتكون من موصل واحد أو أكثر من موصلات السيراميك ( سيرميت ) مثل نتريد التنتالوم (TaN) وأكسيد الروثينيوم ( RuO2)
2
أكسيد الرصاص (PbO)، روثينات البزموت ( Bi
2
رو
2
ا
7
النيكل والكروم (NiCr)، أو إيريدات البزموت ( Bi
2
إير
2
ا
7
).

إن مقاومة كل من المقاومات ذات الأغشية الرقيقة والسميكة بعد التصنيع ليست دقيقة للغاية؛ وعادة ما يتم تقليصها إلى قيمة دقيقة عن طريق التشذيب باستخدام الكاشطة أو الليزر . وعادة ما يتم تحديد المقاومات ذات الأغشية الرقيقة بتفاوتات 1% و5%، ومعاملات درجة حرارة تتراوح من 5 إلى 50 جزء في المليون/ك . كما أن مستويات الضوضاء لديها أقل بكثير ، على مستوى أقل من المقاومات ذات الأغشية السميكة بنحو 10 إلى 100 مرة. [17] قد تستخدم المقاومات ذات الأغشية السميكة نفس السيراميك الموصل، ولكنها تُمزج بالزجاج المسحوق وسائل حامل بحيث يمكن طباعة المركب على الشاشة . ثم يتم دمج (خبز) هذا المركب من الزجاج ومادة السيراميك الموصلة (سيرميت) في فرن عند درجة حرارة حوالي 850 درجة مئوية.

عند تصنيعها لأول مرة، كانت المقاومات ذات الغشاء السميك لها تفاوتات بنسبة 5%، ولكن التفاوتات القياسية تحسنت إلى 2% أو 1% في العقود القليلة الماضية. [ الإطار الزمني؟ ] معاملات درجة الحرارة للمقاومات ذات الغشاء السميك عادة ما تكون ±200 أو ±250 جزء في المليون/ك؛ يمكن لتغير درجة الحرارة بمقدار 40 كلفن (70 درجة فهرنهايت) أن يغير المقاومة بنسبة 1%.

عادة ما تكون المقاومات ذات الأغشية الرقيقة أغلى بكثير من المقاومات ذات الأغشية السميكة. على سبيل المثال، تكون المقاومات ذات الأغشية الرقيقة SMD، ذات التفاوتات 0.5% ومعاملات درجة الحرارة 25 جزء في المليون/ك، عند شرائها بكميات بكرات كاملة الحجم، أعلى بنحو ضعف تكلفة المقاومات ذات الأغشية السميكة 1% ومعاملات درجة الحرارة 250 جزء في المليون/ك.

فيلم معدني

النوع الشائع من المقاومات المحورية ذات الرصاص هو المقاومات ذات الغشاء المعدني. غالبًا ما تستخدم المقاومات ذات الوجه الخالي من الرصاص ذات القطب المعدني ( MELF ) نفس التقنية.

تُغطى المقاومات المعدنية عادة بالنيكل والكروم (NiCr)، ولكن قد تُغطى بأي من مواد السيراميك المعدني المذكورة أعلاه للمقاومات ذات الأغشية الرقيقة. وعلى عكس المقاومات ذات الأغشية الرقيقة، يمكن تطبيق المادة باستخدام تقنيات مختلفة عن الرش (على الرغم من أن هذه إحدى التقنيات المستخدمة). يتم تحديد قيمة المقاومة عن طريق قطع حلزوني عبر الطلاء بدلاً من الحفر، على غرار الطريقة التي تُصنع بها المقاومات الكربونية. والنتيجة هي تسامح معقول (0.5٪، 1٪، أو 2٪) ومعامل درجة حرارة يتراوح عمومًا بين 50 و 100 جزء في المليون / كلفن. [18] تمتلك المقاومات المعدنية ذات الأغشية خصائص ضوضاء جيدة وعدم خطية منخفضة بسبب معامل الجهد المنخفض. كما أنها مفيدة بسبب الاستقرار طويل الأمد. [12]

فيلم أكسيد المعدن

المقاومات المصنوعة من غشاء أكسيد المعدن مصنوعة من أكاسيد معدنية مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة التشغيل واستقرار وموثوقية أكبر من الغشاء المعدني. تُستخدم في التطبيقات التي تتطلب قدرًا كبيرًا من التحمل.

جرح سلكي

مقاومات ملفوفة بسلك عالي القدرة تستخدم في الكبح الديناميكي في عربة سكة حديد كهربائية. قد تبدد هذه المقاومات العديد من الكيلووات لفترة زمنية ممتدة.
أنواع اللفات في المقاومات السلكية:
  1. شائع
  2. ثنائي الخيوط
  3. شائع على سابق رقيق
  4. أيرتون بيري

تُصنع المقاومات الملفوفة بالأسلاك عادةً عن طريق لف سلك معدني، عادةً من النيكل-كروم ، حول قلب من السيراميك أو البلاستيك أو الألياف الزجاجية. تُلحم أطراف السلك أو تُلحم بغطائين أو حلقتين، متصلتين بأطراف القلب. يتم حماية التجميع بطبقة من الطلاء أو البلاستيك المصبوب أو طلاء المينا المخبوز في درجة حرارة عالية. تم تصميم هذه المقاومات لتحمل درجات حرارة عالية بشكل غير عادي تصل إلى 450 درجة مئوية. [12] عادةً ما يكون قطر أسلاك التوصيل في المقاومات الملفوفة بالأسلاك ذات القدرة المنخفضة بين 0.6 و0.8 مم ومطلية بالقصدير لسهولة اللحام. بالنسبة للمقاومات الملفوفة بالأسلاك ذات القدرة الأعلى، يتم استخدام غلاف خارجي من السيراميك أو غلاف خارجي من الألومنيوم فوق طبقة عازلة. إذا كان الغلاف الخارجي من السيراميك، فإن مثل هذه المقاومات توصف أحيانًا بأنها مقاومات "إسمنتية"، على الرغم من أنها لا تحتوي في الواقع على أي أسمنت تقليدي . تم تصميم الأنواع ذات الغلاف المصنوع من الألومنيوم ليتم توصيلها بمشتت حراري لتبديد الحرارة؛ تعتمد القدرة المقدرة على استخدامها مع مشتت حراري مناسب، على سبيل المثال، تسخن المقاومة المقدرة بقوة 50 وات عند جزء بسيط من تبديد الطاقة إذا لم يتم استخدامها مع مشتت حراري. يمكن تصنيف المقاومات الملفوفة الكبيرة بقوة 1000 وات أو أكثر.

نظرًا لأن المقاومات الملفوفة بالأسلاك عبارة عن ملفات، فإنها تحتوي على محاثة غير مرغوبة أكثر من الأنواع الأخرى من المقاومات. ومع ذلك، فإن لف السلك في أقسام باتجاه معكوس بالتناوب يمكن أن يقلل من المحاثة. تستخدم التقنيات الأخرى لفًا ثنائي السلك ، أو قالبًا رقيقًا مسطحًا (لتقليل مساحة المقطع العرضي للملف). بالنسبة للدوائر الأكثر تطلبًا، يتم استخدام المقاومات ذات لفات أيرتون بيري .

تطبيقات المقاومات الملفوفة بالأسلاك تشبه تطبيقات المقاومات المركبة باستثناء تطبيقات التردد العالي. إن استجابة التردد العالي للمقاومات الملفوفة بالأسلاك أسوأ بشكل كبير من استجابة المقاومات المركبة. [12]

مقاومة رقائق معدنية

مقاومة رقائق معدنية

في عام 1960، قدم فيليكس زاندمان وسيدني جيه شتاين [19] تطويرًا لفيلم المقاومة ذو الاستقرار العالي جدًا.

العنصر الأساسي للمقاومة في المقاومات الرقيقة هو رقاقة من سبيكة الكروم والنيكل يبلغ سمكها عدة ميكرومترات . تتميز سبائك الكروم والنيكل بمقاومة كهربائية كبيرة (حوالي 58 ضعف مقاومة النحاس)، ومعامل درجة حرارة صغير ومقاومة عالية للأكسدة. ومن الأمثلة على ذلك الكروميل أ والنيكروم في، اللذان يتكونان من تركيبة نموذجية تتكون من 80 نيكل و20 كروم، مع نقطة انصهار تبلغ 1420 درجة مئوية. وعند إضافة الحديد، تصبح سبيكة الكروم والنيكل أكثر ليونة. ويعد النيكل والكروميل سي مثالين على سبيكة تحتوي على الحديد. والتركيبة النموذجية للنيكروم تتكون من 60 نيكل و12 كروم و26 حديد و2 منجنيز وكروميل سي و64 نيكل و11 كروم وحديد و25. وتبلغ درجة انصهار هذه السبائك 1350 درجة مئوية و1390 درجة مئوية على التوالي. [20] [ بحاجة لمصدر كامل ]

منذ طرحها في ستينيات القرن العشرين، كانت المقاومات الرقيقة تتمتع بأفضل دقة واستقرار من أي مقاوم متوفر. أحد أهم معايير الاستقرار هو معامل مقاومة درجة الحرارة (TCR). معامل مقاومة درجة الحرارة للمقاومات الرقيقة منخفض للغاية، وقد تم تحسينه بشكل أكبر على مر السنين. تقدم مجموعة واحدة من المقاومات الرقيقة فائقة الدقة معامل مقاومة درجة الحرارة 0.14 جزء في المليون/درجة مئوية، وتفاوت ±0.005%، واستقرار طويل الأمد (سنة واحدة) 25 جزء في المليون، (3 سنوات) 50 جزء في المليون (تم تحسينه بمقدار 5 أضعاف عن طريق الختم المحكم)، واستقرار تحت الحمل (2000 ساعة) 0.03%، وقوة دافعة كهربائية حرارية 0.1 μV/درجة مئوية، وضوضاء −42 ديسيبل، ومعامل الجهد 0.1 جزء في المليون/فولت، ومحاثة 0.08 μH، وسعة 0.5 بيكو فاراد. [21]

الاستقرار الحراري لهذا النوع من المقاومات له علاقة أيضًا بالتأثيرات المعاكسة للمقاومة الكهربائية للمعدن التي تزداد مع درجة الحرارة، وتقل بسبب التمدد الحراري مما يؤدي إلى زيادة في سمك الرقاقة، والتي تكون أبعادها الأخرى مقيدة بركيزة سيراميكية. [ بحاجة لمصدر ]

تحويلات الأمبيرمتر

إن تحويلة الأمبيرمتر هي نوع خاص من المقاومات التي تستشعر التيار، ولها أربعة أطراف وقيمة بالملي أوم أو حتى الميكرو أوم. وعادة ما تستطيع أجهزة قياس التيار، بمفردها، قبول تيارات محدودة فقط. ولقياس التيارات العالية، يمر التيار عبر التحويلة التي يتم قياس انخفاض الجهد عبرها وتفسيره على أنه تيار. وتتكون التحويلة النموذجية من كتلتين معدنيتين صلبتين، من النحاس الأصفر أحيانًا، مثبتتين على قاعدة عازلة. وبين الكتلتين، ولحامهما أو لحامهما، يوجد شريط واحد أو أكثر من سبيكة المنغنيز ذات معامل مقاومة درجة الحرارة المنخفض (TCR) . ويتم توصيل التيار بواسطة مسامير كبيرة مثبتة في الكتلتين، بينما توفر مسامير أصغر بكثير توصيلات الفولت متر. ويتم تصنيف التحويلات حسب التيار الكامل، وغالبًا ما يكون لها انخفاض في الجهد بمقدار 50 مللي فولت عند التيار المقنن. ويتم تكييف مثل هذه العدادات مع تصنيف التيار الكامل للتحويلة باستخدام وجه قرص مميز بشكل مناسب؛ ولا يلزم إجراء أي تغيير على الأجزاء الأخرى من العداد.

مقاومة الشبكة

في التطبيقات الصناعية عالية التيار التي تتطلب جهدًا كبيرًا، تكون المقاومة الشبكية عبارة عن شبكة كبيرة مبردة بالحمل الحراري من شرائح سبيكة معدنية مختومة متصلة في صفوف بين قطبين. يمكن أن تكون هذه المقاومات الصناعية كبيرة مثل الثلاجة؛ يمكن لبعض التصميمات التعامل مع أكثر من 500 أمبير من التيار، مع نطاق من المقاومات يمتد إلى أقل من 0.04 أوم. تُستخدم في تطبيقات مثل الكبح الديناميكي وتحميل الحمولة للقاطرات والترام، والتأريض المحايد لتوزيع التيار المتردد الصناعي، وأحمال التحكم للرافعات والمعدات الثقيلة، واختبار الحمل للمولدات والترشيح التوافقي لمحطات الكهرباء الفرعية. [22]

يُستخدم مصطلح المقاومة الشبكية أحيانًا لوصف أي نوع من المقاومة المتصلة بشبكة التحكم في الصمام المفرغ . هذه ليست تقنية مقاومة؛ بل هي طوبولوجيا دائرة إلكترونية.

أصناف خاصة

المقاومات المتغيرة

المقاومات القابلة للتعديل

قد يكون للمقاوم نقطة تلامس ثابتة واحدة أو أكثر بحيث يمكن تغيير المقاومة عن طريق تحريك الأسلاك الموصلة إلى أطراف مختلفة. تحتوي بعض المقاومات الكهربائية الملفوفة بالأسلاك على نقطة تلامس يمكن أن تنزلق على طول عنصر المقاومة، مما يسمح باستخدام جزء أكبر أو أصغر من المقاومة.

عندما يكون من المطلوب تعديل قيمة المقاومة بشكل مستمر أثناء تشغيل المعدات، يمكن توصيل صمام مقاومة الانزلاق بمقبض يمكن للمشغل الوصول إليه. يسمى هذا الجهاز مقاومًا متغيرًا وله طرفان.

مقاييس الجهد

مقياس الجهد مع قطع الغلاف، يوضح الأجزاء: ( أ ) العمود، ( ب ) عنصر مقاومة مركب من الكربون الثابت، ( ج ) ممسحة من البرونز الفسفوري، ( د ) العمود متصل بالممسحة، ( هـ، ز ) أطراف متصلة بأطراف عنصر المقاومة، ( و ) طرف متصل بالممسحة.

المقاوم المقاوم (بالعامية، pot ) هو مقاوم ثلاثي الأطراف بنقطة نقر قابلة للتعديل باستمرار يتم التحكم فيها عن طريق دوران عمود أو مقبض أو بواسطة منزلق خطي. [23] يأتي اسم المقاوم المقاوم من وظيفته كمقسم جهد قابل للتعديل لتوفير جهد متغير عند الطرف المتصل بنقطة النقر. يعد التحكم في مستوى الصوت في جهاز صوتي تطبيقًا شائعًا للمقاوم المقاوم. يتكون المقاوم المقاوم منخفض القدرة النموذجي (انظر الرسم) من عنصر مقاومة مسطح (B) من تركيبة كربونية أو فيلم معدني أو بلاستيك موصل، مع جهة اتصال ممسحة برونزية فسفورية زنبركية (C) تتحرك على طول السطح. هناك بنية بديلة وهي سلك مقاومة ملفوف على قالب، مع انزلاق الماسحة محوريًا على طول الملف. [23] تتمتع هذه بدقة أقل، حيث تتغير المقاومة مع تحرك الماسحة بخطوات تساوي مقاومة دورة واحدة. [23]

تُستخدم مقاييس الجهد متعددة الدورات عالية الدقة في التطبيقات الدقيقة. تحتوي هذه المقاييس على عناصر مقاومة ملفوفة بالأسلاك عادةً ما تكون ملفوفة على عمود حلزوني، مع تحرك الماسحة على مسار حلزوني أثناء تدوير عنصر التحكم، مما يؤدي إلى اتصال مستمر بالسلك. يتضمن بعضها طلاء مقاوم بلاستيكي موصل فوق السلك لتحسين الدقة. تقدم هذه المقاييس عادةً عشر دورات من أعمدتها لتغطية نطاقها الكامل. عادةً ما تكون مزودة بأقراص تتضمن عدادًا بسيطًا للدورات وقرصًا متدرجًا، ويمكنها عادةً تحقيق دقة ثلاثية الأرقام. استخدمتها أجهزة الكمبيوتر التناظرية الإلكترونية بكميات كبيرة لضبط المعاملات، وكانت أجهزة قياس الذبذبات ذات الكنس المتأخر في العقود الأخيرة تتضمن واحدة على لوحاتها.

صناديق عقد المقاومة

صندوق عقد المقاومة

صندوق عقد المقاومة أو صندوق استبدال المقاومة هو وحدة تحتوي على مقاومات ذات قيم عديدة، مع مفتاح ميكانيكي واحد أو أكثر يسمح بضبط أي من المقاومات المنفصلة المختلفة التي يوفرها الصندوق. عادة ما تكون المقاومة دقيقة إلى عالية الدقة، تتراوح من دقة المختبر/المعايرة 20 جزءًا في المليون، إلى درجة الحقل بنسبة 1٪. تتوفر أيضًا صناديق غير مكلفة بدقة أقل. توفر جميع الأنواع طريقة ملائمة لاختيار المقاومة وتغييرها بسرعة في العمل المختبري والتجريبي والتطويري دون الحاجة إلى إرفاق المقاومات واحدة تلو الأخرى، أو حتى تخزين كل قيمة. يتميز الصندوق بنطاق المقاومة المقدمة، والدقة القصوى، والدقة. على سبيل المثال، يوفر أحد الصناديق مقاومات من 0 إلى 100 ميغا أوم، ودقة قصوى 0.1 أوم، ودقة 0.1٪. [24]

أجهزة خاصة

توجد أجهزة مختلفة تتغير مقاومتها باختلاف الكميات. تظهر مقاومة الثرمستورات NTC معامل درجة حرارة سلبي قوي، مما يجعلها مفيدة لقياس درجات الحرارة. نظرًا لأن مقاومتها يمكن أن تكون كبيرة حتى يُسمح لها بالتسخين بسبب مرور التيار، فإنها تُستخدم أيضًا بشكل شائع لمنع ارتفاع التيار الزائد عند تشغيل المعدات. وبالمثل، تتغير مقاومة مرطب الرطوبة مع الرطوبة. يتمتع أحد أنواع أجهزة الكشف الضوئي، وهو المقاوم الضوئي ، بمقاومة تتغير مع الإضاءة.

مقياس الانفعال ، الذي اخترعه إدوارد إي. سيمونز وآرثر سي. روج في عام 1938، هو نوع من المقاومات التي تتغير قيمتها مع الإجهاد المطبق. يمكن استخدام مقاوم واحد، أو زوج (نصف جسر)، أو أربعة مقاومات متصلة في تكوين جسر ويتستون . يتم ربط مقاوم الانفعال بمادة لاصقة بجسم معرض لإجهاد ميكانيكي . باستخدام مقياس الانفعال ومرشح ومكبر ومحول تناظري/رقمي، يمكن قياس الإجهاد على الجسم.

يستخدم اختراع ذو صلة ولكنه أحدث مركبًا نفقيًا كميًا لاستشعار الضغط الميكانيكي. يمرر تيارًا يمكن أن يختلف حجمه بعامل 10 12 استجابة للتغيرات في الضغط المطبق.

قياس

يمكن قياس قيمة المقاومة باستخدام أوممتر ، والذي قد يكون أحد وظائف جهاز القياس المتعدد . عادةً، يتم توصيل المجسات الموجودة في نهايات أسلاك الاختبار بالمقاوم. قد يطبق أوممتر بسيط جهدًا من بطارية عبر المقاوم غير المعروف (بمقاومة داخلية بقيمة معروفة في سلسلة) مما ينتج عنه تيار يحرك العداد . التيار، وفقًا لقانون أوم ، يتناسب عكسيًا مع مجموع المقاومة الداخلية والمقاومة التي يتم اختبارها، مما ينتج عنه مقياس عداد تناظري غير خطي للغاية، معاير من اللانهاية إلى 0 أوم. قد يمرر جهاز القياس المتعدد الرقمي، باستخدام الإلكترونيات النشطة، تيارًا محددًا عبر مقاومة الاختبار. الجهد المتولد عبر مقاومة الاختبار في هذه الحالة يتناسب خطيًا مع مقاومته، والتي يتم قياسها وعرضها. في كلتا الحالتين، تمرر نطاقات المقاومة المنخفضة للعداد تيارًا أكبر بكثير عبر أسلاك الاختبار مقارنة بنطاقات المقاومة العالية. يتيح هذا أن تكون الفولتية الموجودة عند مستويات معقولة (عادةً أقل من 10 فولت) ولكن لا تزال قابلة للقياس.

يتطلب قياس المقاومات منخفضة القيمة، مثل المقاومات الكسرية الأومية، بدقة مقبولة توصيلات بأربعة أطراف . يطبق زوج واحد من الأطراف تيارًا معروفًا ومعايرًا على المقاوم، بينما يستشعر الزوج الآخر انخفاض الجهد عبر المقاوم. تستشعر بعض أجهزة قياس الأوم والملي أوم عالية الجودة في المختبرات، وحتى بعض أجهزة القياس المتعددة الرقمية الأفضل، باستخدام أربعة أطراف إدخال لهذا الغرض، والتي يمكن استخدامها مع أسلاك اختبار خاصة تسمى مشابك كلفن . يحتوي كل من المشبكين على زوج من الفكين معزولين عن بعضهما البعض. يطبق أحد جانبي كل مشبك تيار القياس، بينما تكون الوصلات الأخرى فقط لاستشعار انخفاض الجهد. يتم حساب المقاومة مرة أخرى باستخدام قانون أوم باعتباره الجهد المقاس مقسومًا على التيار المطبق.

المعايير

مقاومات الإنتاج

يتم تحديد خصائص المقاومة والإبلاغ عنها باستخدام معايير وطنية مختلفة. في الولايات المتحدة، يحتوي المعيار MIL-STD-202 [25] على طرق الاختبار ذات الصلة التي تشير إليها المعايير الأخرى.

هناك معايير مختلفة تحدد خصائص المقاومات المستخدمة في المعدات:

  • IEC 60062 (IEC 62) / DIN 40825 / BS 1852 / IS 8186 / JIS C 5062 وما إلى ذلك ( رمز لون المقاومة ، رمز RKM ، رمز التاريخ)
  • EIA RS-279 / DIN 41429 (رمز لون المقاومة)
  • IEC 60063 (IEC 63) / JIS C 5063 (قيم سلسلة E القياسية)
  • MIL-PRF-26
  • MIL-PRF-39007 (طاقة ثابتة وموثوقية ثابتة)
  • MIL-PRF-55342 (فيلم سميك ورقيق مثبت على السطح)
  • المعيار العسكري-PRF-914
  • تم إلغاء المعيار MIL-R-11
  • MIL-R-39017 (ثابت، غرض عام، موثوقية ثابتة)
  • MIL-PRF-32159 (وصلات ذات مقاومة صفرية)
  • UL 1412 (الاندماج والمقاومات المحدودة بدرجة الحرارة) [26]

هناك معايير أخرى للمشتريات العسكرية للولايات المتحدة MIL-R-.

معايير المقاومة

المعيار الأساسي للمقاومة، "أوم الزئبق"، تم تعريفه في البداية في عام 1884 على أنه عمود من الزئبق بطول 106.3 سم ومقطع عرضي 1 مليمتر مربع ، عند 0 درجة مئوية . تؤدي الصعوبات في قياس الثوابت الفيزيائية بدقة لتكرار هذا المعيار إلى اختلافات تصل إلى 30 جزء في المليون. منذ عام 1900، تم استبدال أوم الزئبق بلوحة ميكانيكية دقيقة من المنغنيز . [27] منذ عام 1990، استند معيار المقاومة الدولي إلى تأثير هول الكمي الذي اكتشفه كلاوس فون كليتزينج ، والذي فاز عنه بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1985. [28]

يتم تصنيع المقاومات ذات الدقة العالية للغاية لأغراض المعايرة والاستخدام في المختبرات . قد تحتوي على أربعة أطراف، باستخدام زوج واحد لحمل تيار التشغيل والزوج الآخر لقياس انخفاض الجهد؛ وهذا يزيل الأخطاء الناجمة عن انخفاض الجهد عبر مقاومات الرصاص، لأنه لا يتدفق أي شحنة عبر أسلاك استشعار الجهد. وهو أمر مهم في المقاومات ذات القيمة الصغيرة (100-0.0001 أوم) حيث تكون مقاومة الرصاص كبيرة أو حتى قابلة للمقارنة فيما يتعلق بقيمة المقاومة القياسية. [29]

تحديد المقاومات

دليل رموز ألوان المقاومات RMA المستندة إلى العجلات . حوالي عام 1945–1950.

عادة ما تكون علب المقاومات المحورية باللون البني الفاتح أو الأزرق أو الأخضر (على الرغم من وجود ألوان أخرى أحيانًا أيضًا، مثل الأحمر الداكن أو الرمادي الداكن)، وتعرض من ثلاثة إلى ستة خطوط ملونة تشير إلى المقاومة (وبالتالي التسامح)، وقد تتضمن نطاقات للإشارة إلى معامل درجة الحرارة وفئة الموثوقية. في المقاومات ذات الخطوط الأربعة، يمثل الخطان الأولان أول رقمين من المقاومة بالأوم ، ويمثل الثالث مضاعفًا ، والرابع التسامح (الذي إذا كان غائبًا، يشير إلى ±20٪). بالنسبة للمقاومات ذات الخطوط الخمسة والستة، يكون النطاق الثالث هو الرقم الثالث، والرابع هو المضاعف والخامس هو التسامح؛ ويمثل الشريط السادس معامل درجة الحرارة. عادةً ما لا يتم تحديد تصنيف القدرة للمقاوم ويتم استنتاجه من حجمه.

يتم تمييز المقاومات المثبتة على السطح رقميًا.

كانت المقاومات في أوائل القرن العشرين، والتي كانت غير معزولة بشكل أساسي، تُغطى بالطلاء لتغطية جسمها بالكامل من أجل ترميز الألوان. كان هذا اللون الأساسي يمثل الرقم الأول. ثم يُطبق لون طلاء ثانٍ على أحد طرفي العنصر لتمثيل الرقم الثاني، وتُوفر نقطة ملونة (أو شريط) في المنتصف الرقم الثالث. كانت القاعدة هي "الجسم، الطرف، النقطة"، مما يوفر رقمين مهمين للقيمة ومضاعف العشري، بهذا التسلسل. كان التسامح الافتراضي ±20%. كانت المقاومات ذات التسامح الأقرب مطلية بطلاء فضي (±10%) أو ذهبي اللون (±5%) على الطرف الآخر.

القيم المفضلة

كانت المقاومات المبكرة تُصنع بأرقام تقريبية عشوائية إلى حد ما؛ فقد تحتوي السلسلة على 100، 125، 150، 200، 300، إلخ. [30] كانت المقاومات المبكرة الملفوفة بالأسلاك الكهربائية، مثل الأنواع المطلية بالمينا الزجاجية البنية، تُصنع بنظام من القيم المفضلة مثل بعض تلك المذكورة هنا. تخضع المقاومات عند تصنيعها لنسبة مئوية معينة من التسامح ، ومن المنطقي تصنيع قيم تتوافق مع التسامح، بحيث تتداخل القيمة الفعلية للمقاوم قليلاً مع جيرانه. تترك المسافات الأوسع فجوات؛ وتزيد المسافات الأضيق من تكاليف التصنيع والمخزون لتوفير مقاومات قابلة للتبديل بدرجة أكبر أو أقل.

المخطط المنطقي هو إنتاج مقاومات في نطاق من القيم التي تتزايد في تقدم هندسي ، بحيث تكون كل قيمة أكبر من سابقتها بمضاعف ثابت أو نسبة مئوية، يتم اختيارها لتتناسب مع تسامح النطاق. على سبيل المثال، بالنسبة لتسامح ±20٪، فمن المنطقي أن يكون كل مقاوم حوالي 1.5 مرة من سابقته، ويغطي عقدًا في 6 قيم. بتعبير أدق، العامل المستخدم هو 1.4678 ≈ ، مما يعطي قيم 1.47 و 2.15 و 3.16 و 4.64 و 6.81 و 10 للعقد 1-10 (العقد هو نطاق يتزايد بعامل 10؛ 0.1-1 و 10-100 هي أمثلة أخرى)؛ يتم تقريب هذه في الممارسة العملية إلى 1.5 و 2.2 و 3.3 و 4.7 و 6.8 و 10؛ متبوعًا بـ 15، 22، 33، ... ويسبقه ... 0.47، 0.68، 1. تم اعتماد هذا المخطط كسلسلة E6 من قيم الأرقام المفضلة في IEC 60063. هناك أيضًا سلسلة E12 و E24 و E48 و E96 و E192 للمكونات ذات الدقة الدقيقة تدريجيًا، مع 12 و24 و48 و96 و192 قيمة مختلفة في كل عقد. القيم الفعلية المستخدمة موجودة في قوائم IEC 60063 للأرقام المفضلة.

من المتوقع أن يكون للمقاوم الذي تبلغ قيمته 100 أوم ±20% قيمة تتراوح بين 80 و120 أوم؛ أما المقاومات المجاورة لها E6 فهي 68 (54–82) و150 (120–180) أوم. وباستخدام تباعد معقول، يتم استخدام E6 للمكونات ±20%؛ وE12 لـ ±10%؛ وE24 لـ ±5%؛ وE48 لـ ±2%؛ وE96 لـ ±1%؛ وE192 لـ ±0.5% أو أفضل. يتم تصنيع المقاومات بقيم تتراوح من بضعة ملي أوم إلى حوالي جيجا أوم في نطاقات IEC60063 المناسبة لتسامحها. وقد يصنف المصنعون المقاومات إلى فئات تسامح بناءً على القياس. وعليه، فإن مجموعة مختارة من المقاومات التي تبلغ 100 أوم بتفاوت ±10% قد لا تكون عند حدود 100 أوم (ولكن ليس أكثر من 10%) كما قد يتوقع المرء (منحنى الجرس)، بل قد تكون في مجموعتين - إما أعلى من 5% أو أقل من 5% (ولكن ليس أقرب إلى 100 أوم من ذلك) لأن أي مقاومات قاسها المصنع على أنها أقل من 5% كانت ستُصنف وتُباع على أنها مقاومات بتفاوت ±5% أو أفضل. وعند تصميم الدائرة، قد يصبح هذا عاملاً مهمًا. تُعرف عملية فرز الأجزاء هذه بناءً على قياس ما بعد الإنتاج باسم "التجميع"، ويمكن تطبيقها على مكونات أخرى غير المقاومات (مثل درجات السرعة لوحدات المعالجة المركزية).

مقاومات SMT

تُظهر هذه الصورة أربعة مقاومات مثبتة على السطح (المكون الموجود في الجزء العلوي الأيسر عبارة عن مكثف ) بما في ذلك مقاومتان صفريتان . غالبًا ما تُستخدم وصلات صفرية بدلاً من وصلات الأسلاك، بحيث يمكن إدخالها بواسطة آلة إدخال المقاومات. مقاومتها لا تذكر.

المقاومات المثبتة على السطح ذات الأحجام الأكبر ( 1608 متري وما فوق) مطبوعة بقيم رقمية في رمز مرتبط بالرمز المستخدم في المقاومات المحورية. المقاومات ذات تقنية التركيب على السطح ذات التسامح القياسي (SMT) يتم تمييزها برمز مكون من ثلاثة أرقام، حيث يكون الرقمان الأولان هما أول رقمين مهمين من القيمة والرقم الثالث هو قوة العشرة (عدد الأصفار). على سبيل المثال:

  • 334 = 33 × 10 4 أوم = 330 كيلو أوم
  • 222 = 22 × 10 2 أوم = 2.2 كيلو أوم
  • 473 = 47 × 10 3 أوم = 47 كيلو أوم
  • 105 = 10 × 10 5 أوم = 1 ميغا أوم

تُكتب المقاومات الأقل من 100 Ω على النحو التالي: 100، 220، 470. ويمثل الصفر الأخير عشرة مرفوعة للقوة صفر، أي 1. على سبيل المثال:

  • 100 = 10 × 10 0 أوم = 10 أوم
  • 220 = 22 × 10 0 أوم = 22 أوم

في بعض الأحيان يتم وضع علامة على هذه القيم على أنها 10 أو 22 لمنع حدوث خطأ.

تحتوي المقاومات الأقل من 10 Ω على "R" للإشارة إلى موضع النقطة العشرية ( نقطة الأساس ). على سبيل المثال:

  • 4R7 = 4.7 أوم
  • ر300 = 0.30 أوم
  • 0R22 = 0.22 أوم
  • 0R01 = 0.01 أوم

تظهر 000 و 0000 في بعض الأحيان كقيم على وصلات صفر أوم المثبتة على السطح ، حيث أن هذه الوصلات لها مقاومة صفرية (تقريبًا).

المقاومات الحديثة المثبتة على السطح صغيرة جدًا، من الناحية المادية، بحيث لا تسمح بتطبيق العلامات العملية.

علامات المقاومات الدقيقة

يتم تمييز العديد من المقاومات الدقيقة، بما في ذلك المقاومات ذات التركيب السطحي والمقاومات ذات السلك المحوري، برمز مكون من أربعة أرقام. الأرقام الثلاثة الأولى هي الأرقام المهمة والرابع هو قوة الرقم عشرة. على سبيل المثال:

  • 1001 = 100 × 10 1 أوم = 1.00 كيلو أوم
  • 4992 = 499 × 10 2 أوم = 49.9 كيلو أوم
  • 1000 = 100 × 10 0 أوم = 100 أوم

غالبًا ما تستخدم المقاومات الدقيقة ذات الرصاص المحوري نطاقات رموز الألوان لتمثيل هذا الرمز المكون من أربعة أرقام.

علامة EIA-96

نظام العلامات السابق EIA-96 المتضمن الآن في IEC 60062:2016 هو نظام علامات أكثر إحكاما مخصص للمقاومات عالية الدقة الصغيرة ماديًا. يستخدم رمزًا مكونًا من رقمين بالإضافة إلى حرف (ما مجموعه ثلاثة أحرف أبجدية رقمية) للإشارة إلى قيم مقاومة 1٪ إلى ثلاثة أرقام مهمة. [31] الرقمان (من "01" إلى "96") عبارة عن رمز يشير إلى أحد "المواضع" الـ 96 في سلسلة E96 القياسية لقيم المقاوم 1٪. الحرف الكبير هو رمز يشير إلى مضاعف قوة عشرة . على سبيل المثال، يمثل العلامة "01C" 10 كيلو أوم؛ يمثل "10C" 12.4 كيلو أوم؛ يمثل "96C" 97.6 كيلو أوم. [32] [33] [34] [35] [36]

شفرة مسلسل خطاب
الارقام إي 96 ي / س إكس / ر أ ب / ح ج د هـ
01 1.00 1ر00 10ر0 100 ريال 1ك00 10 آلاف 100 ألف 1 مليون
02 1.02 1ر02 10ر2 102ر 1ك02 10ك2 102 ألف 1م02
03 1.05 1ر05 10ر5 105ر 1ك05 10ك5 105 ألف 1م05
04 1.07 1ر07 10R7 107ر 1ك07 10ك7 107 ألف 1م07
05 1.10 1ر10 11ر0 110ر 1ك10 11 ألف 110 ألف 1م10
06 1.13 1ر13 11ر3 113ر 1ك13 11ك3 113 ألف 1م13
07 1.15 1ر15 11ر5 115ر 1ك15 11ك5 115 ألف 1م15
08 1.18 1ر18 11ر8 118ر 1ك18 11ك8 118 ألف 1م18
09 1.21 1ر21 12ر1 121ر 1ك21 12ك1 121 ألف 1م21
10 1.24 1ر24 12ر4 124ر 1ك24 12ك4 124 كيلو 1م24
11 1.27 1ر27 12ر7 127ر 1ك27 12ك7 127 ألف 1م27
12 1.30 1ر30 13ر0 130ر 1ك30 13 ألف 130 ألف 1م30
13 1.33 1ر33 13ر3 133ر 1ك33 13ك3 133 ألف 1م33
14 1.37 1ر37 13ر7 137ر 1ك37 13ك7 137 ألف 1م37
15 1.40 1ر40 14ر0 140ر 1ك40 14 ألف 140 ألف 1م40
16 1.43 1ر43 14ر3 143ر 1ك43 14ك3 143 ألف 1م43
17 1.47 1ر47 14R7 147ر 1ك47 14ك7 147 ألف 1م47
18 1.50 1ر50 15ر0 150 ريال 1ك50 15 ألف 150 ألف 1م50
19 1.54 1ر54 15R4 154ر 1ك54 15ك4 154 كيلو 1م54
20 1.58 1ر58 15R8 158ر 1ك58 15 ألف و8 158 ألف 1م58
21 1.62 1ر62 16R2 162ر 1ك62 16ك2 162 ألف 1م62
22 1.65 1ر65 16R5 165ر 1ك65 16ك5 165 ألف 1م65
23 1.69 1ر69 16R9 169ر 1ك69 16ك9 169 ألف 1م69
24 1.74 1ر74 17R4 174ر 1ك74 17ك4 174 كيلو 1م74
25 1.78 1ر78 17R8 178ر 1ك78 17ك8 178 ألف 1م78
26 1.82 1ر82 18R2 182ر 1ك82 18ك2 182 ألف 1م82
27 1.87 1ر87 18R7 187ر 1ك87 18ك7 187 ألف 1م87
28 1.91 1ر91 19R1 191ر 1ك91 19ك1 191 ألف 1م91
29 1.96 1ر96 19R6 196ر 1ك96 19ك6 196 ألف 1م96
30 2.00 2ر00 20R0 200 ريال 2ك00 20 ألف 200 ألف 2 مليون
31 2.05 2ر05 20R5 205ر 2ك05 20 ألفًا و5 205 ألف 2م05
32 2.10 2R10 21R0 210ر 2ك10 21 ألف 210 ألف 2م10
33 2.15 2ر15 21R5 215ر 2ك15 21ك5 215 ألف 2م15
34 2.21 2ر21 22ر1 221ر 2ك21 22ك1 221 ألف 2م21
35 2.26 2ر26 22ر6 226ر 2ك26 22ك6 226 كيلو 2م26
36 2.32 2ر32 23ر2 232ر 2ك32 23ك2 232 كيلو 2م32
37 2.37 2ر37 23R7 237ر 2ك37 23ك7 237 ألف 2م37
38 2.43 2ر43 24R3 243ر 2ك43 24ك3 243 كيلو 2م43
39 2.49 2ر49 24R9 249ر 2ك49 24ك9 249 ألف 2م49
40 2.55 2ر55 25R5 255ر 2ك55 25 ألفًا و5 255 ألف 2م55
41 2.61 2ر61 26R1 261ر 2ك61 26ك1 261 كيلو 2م61
42 2.67 2ر67 26R7 267ر 2ك67 26ك7 267 ألف 2م67
43 2.74 2ر74 27R4 274ر 2ك74 27ك4 274 كيلو بايت 2م74
44 2.80 2R80 28R0 280ر 2ك80 28 ألف 280 ألف 2م80
45 2.87 2ر87 28R7 287ر 2ك87 28ك7 287 ألف 2م87
46 2.94 2ر94 29R4 294ر 2ك94 29ك4 294 كيلو بايت 2م94
47 3.01 3ر01 30R1 301ر 3ك01 30 ألفًا 301 ألف 3م01
48 3.09 3ر09 30R9 309ر 3ك09 30ك9 309 ألف 3م09
شفرة مسلسل خطاب
الارقام إي 96 ي / س إكس / ر أ ب / ح ج د هـ
49 3.16 3R16 31R6 316ر 3ك16 31ك6 316 كيلو 3م16
50 3.24 3R24 32R4 324ر 3ك24 32ك4 324 كيلو بايت 3م24
51 3.32 3ر32 33R2 332ر 3ك32 33ك2 332 كيلو 3م32
52 3.40 3R40 34R0 340ر 3ك40 34 ألف 340 ألف 3م40
53 3.48 3ر48 34R8 348ر 3ك48 34ك8 348 كيلو 3م48
54 3.57 3R57 35R7 357ر 3ك57 35ك7 357 ألف 3م57
55 3.65 3R65 36R5 365ر 3ك65 36ك5 365 كيلو 3M65
56 3.74 3R74 37R4 374ر 3ك74 37ك4 374 كيلو 3م74
57 3.83 3R83 38R3 383ر 3ك83 38ك3 383 ألف 3م83
58 3.92 3R92 39R2 392ر 3ك92 39ك2 392 كيلو 3م92
59 4.02 4R02 40R2 402ر 4ك02 40ك2 402 ك 4م02
60 4.12 4R12 41R2 412ر 4K12 41ك2 412 كيلو 4م12
61 4.22 4R22 42R2 422ر 4ك22 42ك2 422 كيلو 4م22
62 4.32 4R32 43R2 432ر 4ك32 43ك2 432 كيلو 4م32
63 4.42 4R42 44R2 442ر 4K42 44ك2 442 كيلو 4م42
64 4.53 4R53 45R3 453ر 4ك53 45ك3 453 كيلو 4م53
65 4.64 4R64 46R4 464ر 4K64 46ك4 464 كيلو بايت 4م64
66 4.75 4R75 47R5 475ر 4ك75 47ك5 475 ألف 4م75
67 4.87 4R87 48R7 487ر 4ك87 48ك7 487 كيلو 4م87
68 4.99 4ر99 49R9 499ر 4ك99 49ك9 499 ألف 4م99
69 5.11 5ر11 51ر1 511ر 5ك11 51ك1 511 كيلو 5م11
70 5.23 5ر23 52ر3 523ر 5ك23 52ك3 523 ألف 5م23
71 5.36 5R36 53R6 536ر 5ك36 53ك6 536 كيلو 5م36
72 5.49 5ر49 54R9 549ر 5ك49 54ك9 549 ألف 5م49
73 5.62 5R62 56R2 562ر 5ك62 56ك2 562 كيلو 5م62
74 5.76 5R76 57R6 576ر 5ك76 57ك6 576 كيلو 5م76
75 5.90 5R90 59R0 590ر 5ك90 59 ألف 590 كيلو 5م90
76 6.04 6R04 60R4 604ر 6ك04 60 ك4 604 كيلو بايت 6م04
77 6.19 6ر19 61R9 619ر 6ك19 61ك9 619 ألف 6م19
78 6.34 6R34 63R4 634ر 6ك34 63ك4 634 كيلو بايت 6م34
79 6.49 6ر49 64R9 649ر 6ك49 64ك9 649 كيلو 6م49
80 6.65 6R65 66R5 665ر 6ك65 66ك5 665 ألف 6م65
81 6.81 6R81 68R1 681ر 6ك81 68ك1 681 كيلو 6م81
82 6.98 6ر98 69R8 698ر 6ك98 69ك8 698 كيلو 6م98
83 7.15 7R15 71R5 715ر 7ك15 71ك5 715 ألف 7م15
84 7.32 7R32 73R2 732ر 7ك32 73ك2 732 كيلو 7م32
85 7.50 7R50 75R0 750ر 7ك50 75 ألف 750 ألف 7م50
86 7.68 7R68 76R8 768ر 7ك68 76ك8 768 كيلو 7م68
87 7.87 7R87 78R7 787R 7ك87 78ك7 787 ألف 7م87
88 8.06 8ر06 80R6 806ر 8ك06 80ك6 806 كيلو بايت 8م06
89 8.25 8ر25 82R5 825ر 8ك25 82ك5 825 ألف 8م25
90 8.45 8R45 84R5 845ر 8ك45 84ك5 845 ألف 8م45
91 8.66 8R66 86R6 866ر 8ك66 86ك6 866 كيلو 8م66
92 8.87 8ر87 88R7 887ر 8ك87 88ك7 887 كيلو 8م87
93 9.09 9ر09 90R9 909ر 9ك09 90ك9 909 كيلو 9م09
94 9.31 9R31 93R1 931ر 9ك31 93ك1 931 ألف 9م31
95 9.53 9R53 95R3 953ر 9ك53 95ك3 953 ألف 9م53
96 9.76 9R76 97R6 976ر 9ك76 97ك6 976 كيلو 9م76

تسمية النوع الصناعي

تصنيف الطاقة عند 70 درجة مئوية
النوع رقم
تصنيف الطاقة
(واط)

طراز MIL-R-11

طراز MIL-R-39008
ب ب 18 ار سي 05 ار سي ار 05
سي بي 14 ار سي 07 ار سي ار 07
إي بي 12 ار سي 20 ار سي ار 20
المملكة المتحدة 1 ار سي 32 ار سي ار 32
هـ ب 2 ار سي 42 ار سي ار 42
جنرال موتورز 3 - -
صاحبة الجلالة 4 - -
رمز التسامح
تسمية النوع الصناعي تسامح تسمية MIL
5 ±5% ج
2 ±20% م
1 ±10% ك
- ±2% ج
- ±1% ف
- ±0.5% د
- ±0.25% ج
- ±0.1% ب

خطوات معرفة قيم المقاومة أو السعة: [37]

  1. الحرفان الأولان يعطيان قدرة تبديد الطاقة.
  2. الأرقام الثلاثة التالية تعطي قيمة المقاومة.
    1. الرقمان الأولان هما القيمتان المهمتان
    2. الرقم الثالث هو المضاعف.
  3. الرقم النهائي يعطي التسامح.

إذا تم ترميز المقاومة:

  • EB1041: سعة تبديد الطاقة = 1/2 واط، قيمة المقاومة =10 × 10 4 ±10% = بين9 × 10 4 أوم و11 × 10 4 أوم.
  • CB3932: سعة تبديد الطاقة = 1/4 واط، قيمة المقاومة =39 × 10 3 ±20% = بين31.2 × 10 3 و46.8 × 10 3 أوم.

أنماط الاستخدام الشائعة

هناك العديد من أنماط الاستخدام الشائعة التي يتم تكوين المقاومات بها عادةً. [38]

الحد الحالي

تُستخدم المقاومات عادةً للحد من كمية التيار المتدفق عبر الدائرة. تتطلب العديد من مكونات الدائرة (مثل مصابيح LED) الحد من التيار المتدفق عبرها، ولكنها لا تحد من كمية التيار بحد ذاتها. لذلك، غالبًا ما تتم إضافة المقاومات لمنع حالات التيار الزائد. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما لا تحتاج الدوائر إلى كمية التيار التي قد تتدفق عبرها، لذلك يمكن إضافة المقاومات للحد من استهلاك الطاقة لهذه الدوائر.

مقسم الجهد

في كثير من الأحيان، تحتاج الدوائر إلى توفير جهد مرجعي مختلف للدوائر الأخرى (مثل مقارنات الجهد). يمكن الحصول على جهد ثابت عن طريق توصيل مقاومتين على التوالي بين جهدين ثابتين آخرين (مثل جهد المصدر والأرض). سيكون الطرف بين المقاومتين عند جهد بين الجهدين، على مسافة خطية بناءً على المقاومات النسبية للمقاومتين. على سبيل المثال، إذا تم وضع مقاومة 200 أوم ومقاومة 400 أوم على التوالي بين 6 فولت و0 فولت، فسيكون الطرف بينهما عند 4 فولت.

المقاومات الساحبة للأسفل والساحبة للأعلى

عندما لا تكون الدائرة متصلة بالطاقة، فإن جهد تلك الدائرة ليس صفرًا ولكنه غير محدد (يمكن أن يتأثر بالجهد السابق أو البيئة). توفر المقاومة الساحبة أو المقاومة الساحبة جهدًا للدائرة عندما تكون غير متصلة بأي شكل آخر (مثل عندما لا يتم الضغط على زر أو عندما لا يكون الترانزستور نشطًا). تربط المقاومة الساحبة الدائرة بجهد موجب مرتفع (إذا كانت الدائرة تتطلب جهدًا افتراضيًا موجبًا مرتفعًا) وتربط المقاومة الساحبة الدائرة بجهد منخفض أو أرضي (إذا كانت الدائرة تتطلب جهدًا افتراضيًا منخفضًا). يجب أن تكون قيمة المقاومة عالية بما يكفي بحيث لا يؤثر مصدر الجهد المتصل به بشكل مفرط على وظيفة الدائرة عندما تكون الدائرة نشطة، ولكن منخفضة بما يكفي بحيث "تسحب" بسرعة كافية عندما يتم إلغاء تنشيط الدائرة، ولا تغير بشكل كبير الجهد من قيمة المصدر.

الضوضاء الكهربائية والحرارية

عند تضخيم الإشارات الخافتة، غالبًا ما يكون من الضروري تقليل الضوضاء الإلكترونية ، وخاصةً في المرحلة الأولى من التضخيم. كعنصر تبديد، حتى المقاومة المثالية تنتج بشكل طبيعي جهدًا متقلبًا عشوائيًا، أو ضوضاء، عبر أطرافها. ضوضاء جونسون-نايكويست هذه هي مصدر ضوضاء أساسي يعتمد فقط على درجة حرارة ومقاومة المقاومة، ويتنبأ بها نظرية التذبذب والتبديد . يؤدي استخدام قيمة أكبر للمقاومة إلى إنتاج ضوضاء جهد أكبر، في حين أن قيمة أصغر للمقاومة تولد ضوضاء تيار أكبر، عند درجة حرارة معينة.

قد تكون الضوضاء الحرارية للمقاوم العملي أكبر أيضًا من التنبؤ النظري، وعادةً ما تعتمد هذه الزيادة على التردد. لا يتم ملاحظة الضوضاء الزائدة للمقاوم العملي إلا عندما يتدفق التيار من خلاله. يتم تحديد ذلك بوحدة μV/V/decade – μV من الضوضاء لكل فولت مطبق عبر المقاوم لكل عقد من التردد. غالبًا ما يتم إعطاء قيمة μV/V/decade بالديسيبل بحيث يُظهر المقاوم ذو مؤشر الضوضاء 0 ديسيبل 1 μV (rms) من الضوضاء الزائدة لكل فولت عبر المقاوم في كل عقد من التردد. وبالتالي فإن الضوضاء الزائدة هي مثال على ضوضاء 1/ f . تولد المقاومات ذات الغشاء السميك والمكونة من الكربون ضوضاء زائدة أكثر من الأنواع الأخرى عند الترددات المنخفضة. غالبًا ما تُستخدم المقاومات ذات الغشاء الرقيق والملفوف سلكيًا لخصائص الضوضاء الأفضل. يمكن أن تظهر المقاومات المكونة من الكربون مؤشر ضوضاء يبلغ 0 ديسيبل بينما قد يكون لمقاومات الرقائق المعدنية السائبة مؤشر ضوضاء يبلغ -40 ديسيبل، مما يجعل الضوضاء الزائدة لمقاومات الرقائق المعدنية غير مهمة عادةً. [39] عادةً ما يكون للمقاومات المثبتة على السطح ذات الغشاء الرقيق ضوضاء أقل واستقرار حراري أفضل من المقاومات المثبتة على السطح ذات الغشاء السميك. تعتمد الضوضاء الزائدة أيضًا على الحجم: بشكل عام، يتم تقليل الضوضاء الزائدة مع زيادة الحجم المادي للمقاوم (أو استخدام مقاومات متعددة بالتوازي)، حيث تميل المقاومات المتقلبة بشكل مستقل للمكونات الأصغر إلى المتوسط.

على الرغم من أنها ليست مثالاً على "الضوضاء" في حد ذاتها، فقد تعمل المقاومة كثنائي حراري ، مما ينتج فرق جهد تيار مستمر صغير عبرها بسبب التأثير الحراري الكهربائي إذا كانت نهاياتها عند درجات حرارة مختلفة. يمكن أن يؤدي هذا الجهد المستمر المستحث إلى تدهور دقة مكبرات الأجهزة على وجه الخصوص. تظهر مثل هذه الفولتات في تقاطعات أقطاب المقاومة مع لوحة الدائرة ومع جسم المقاومة. تظهر المقاومات المعدنية الشائعة مثل هذا التأثير عند مقدار حوالي 20 μV / °C. يمكن لبعض المقاومات الكربونية أن تظهر إزاحات حرارية كهربائية تصل إلى 400 μV / °C، في حين أن المقاومات المصممة خصيصًا يمكن أن تقلل هذا الرقم إلى 0.05 μV / °C. في التطبيقات حيث قد يصبح التأثير الحراري الكهربائي مهمًا، يجب توخي الحذر لتركيب المقاومات أفقيًا لتجنب تدرجات درجات الحرارة والاهتمام بتدفق الهواء فوق اللوحة. [40]

أوضاع الفشل

معدل فشل المقاومات في الدائرة المصممة بشكل صحيح منخفض مقارنة بالمكونات الإلكترونية الأخرى مثل أشباه الموصلات والمكثفات الكهروليتية. يحدث تلف المقاومات غالبًا بسبب ارتفاع درجة الحرارة عندما يتجاوز متوسط ​​الطاقة المقدمة إليها قدرتها على تبديد الحرارة (المحددة بواسطة تصنيف طاقة المقاوم). قد يكون هذا بسبب عطل خارجي في الدائرة ولكنه غالبًا ما يكون ناتجًا عن فشل مكون آخر (مثل الترانزستور الذي يحدث به ماس كهربائي) في الدائرة المتصلة بالمقاوم. يمكن أن يؤدي تشغيل المقاوم بالقرب من تصنيف طاقته إلى الحد من عمر المقاوم أو التسبب في تغيير كبير في مقاومته. يستخدم التصميم الآمن عمومًا مقاومات مبالغ في تقديرها في تطبيقات الطاقة لتجنب هذا الخطر.

يمكن أن تتلف المقاومات الرقيقة منخفضة القدرة بسبب الإجهاد عالي الجهد على المدى الطويل، حتى أقل من أقصى جهد محدد وأقل من أقصى تصنيف للطاقة. غالبًا ما تكون هذه هي الحال بالنسبة للمقاومات المبدئية التي تغذي دائرة متكاملة لإمداد الطاقة في الوضع المبدل . [ بحاجة لمصدر ]

عند ارتفاع درجة الحرارة، قد تقل أو تزيد مقاومة المقاومات المصنوعة من غشاء الكربون. [41] قد تفشل المقاومات المصنوعة من غشاء الكربون والمقاومات المركبة (الدائرة المفتوحة) إذا كانت تعمل بالقرب من أقصى تبديد لها. هذا ممكن أيضًا ولكن أقل احتمالية مع المقاومات المصنوعة من غشاء معدني ومقاومات ملفوفة بالأسلاك.

يمكن أن يحدث أيضًا فشل للمقاومات بسبب الإجهاد الميكانيكي والعوامل البيئية الضارة بما في ذلك الرطوبة. إذا لم يتم إغلاق المقاومات الملفوفة بالأسلاك، فقد تتآكل.

من المعروف أن المقاومات المثبتة على السطح تفشل بسبب دخول الكبريت إلى التركيب الداخلي للمقاوم. يتفاعل هذا الكبريت كيميائيًا مع طبقة الفضة لإنتاج كبريتيد الفضة غير الموصل. تصل معاوقة المقاوم إلى ما لا نهاية. تُباع المقاومات المقاومة للكبريت والمضادة للتآكل في التطبيقات الصناعية والعسكرية والسيارات. ASTM B809 هو معيار صناعي يختبر قابلية الجزء للكبريت.

يمكن مواجهة وضع فشل بديل حيث يتم استخدام المقاومات ذات القيمة الكبيرة (مئات الكيلو أوم وأعلى). لا يتم تحديد المقاومات بأقصى تبديد للطاقة فحسب، بل وأيضًا بأقصى انخفاض للجهد. يؤدي تجاوز هذا الجهد إلى تدهور المقاوم ببطء مما يؤدي إلى انخفاض المقاومة. يمكن تجاوز الجهد المنخفض عبر المقاومات ذات القيمة الكبيرة قبل أن يصل تبديد الطاقة إلى قيمته الحدية. نظرًا لأن الحد الأقصى للجهد المحدد للمقاومات الشائعة هو بضع مئات من الفولتات، فهذه مشكلة فقط في التطبيقات التي يتم فيها مواجهة هذه الفولتات.

يمكن أن تتدهور المقاومات المتغيرة أيضًا بطريقة مختلفة، وعادةً ما تنطوي على ضعف الاتصال بين الماسحة وجسم المقاومة. قد يكون هذا بسبب الأوساخ أو التآكل وعادةً ما يُنظر إليه على أنه "طقطقة" حيث تتقلب مقاومة التلامس ؛ يُلاحظ هذا بشكل خاص عند ضبط الجهاز. هذا مشابه للطقطقة الناتجة عن ضعف الاتصال في المفاتيح، ومثل المفاتيح، فإن مقاييس الجهد تنظف نفسها إلى حد ما: قد يؤدي تشغيل الماسحة عبر المقاومة إلى تحسين الاتصال. مقاييس الجهد التي نادرًا ما يتم تعديلها، وخاصة في البيئات المتسخة أو القاسية، هي الأكثر عرضة لتطوير هذه المشكلة. عندما يكون التنظيف الذاتي للتلامس غير كافٍ، يمكن عادةً الحصول على تحسن من خلال استخدام رذاذ منظف التلامس (المعروف أيضًا باسم "منظف الموالف"). تتفاقم ضوضاء الطقطقة المرتبطة بتدوير عمود مقياس الجهد المتسخ في دائرة صوتية (مثل التحكم في مستوى الصوت) بشكل كبير عندما يكون هناك جهد تيار مستمر غير مرغوب فيه، مما يشير غالبًا إلى فشل مكثف حجب التيار المستمر في الدائرة.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ Harder, Douglas Wilhelm. "Resistors: A Motor with a Constant Force (Force Source)". قسم الهندسة الكهربائية والحاسوبية، جامعة واترلو . تم الاسترجاع في 9 نوفمبر 2014 .
  2. ^ رابطة الراديو الأمريكية (ARRL) (2021). "النظرية الأساسية - الدوائر والمكونات". دليل ARRL لاتصالات الراديو (98 طبعة). رابطة الراديو الأمريكية. رقم ISBN 978-1-62595-139-7.
  3. ^ abc Doug DeMaw, ed. (1968). "القوانين والدوائر الكهربائية —المقاومة". دليل هواة الراديو (الطبعة 45). رابطة التتابع اللاسلكي الأمريكية.
  4. ^ فاراجو، بي إس (1961) مقدمة لتحليل الشبكة الخطية ، ص 18-21، مطبعة الجامعات الإنجليزية المحدودة.
  5. ^ وو، ف. ي. (2004). "نظرية شبكات المقاومات: المقاومة ذات النقطتين". مجلة الفيزياء أ: الرياضيات والعامة . 37 (26): 6653-6673. arXiv : math-ph/0402038 . رمز Bibcode :2004JPhA...37.6653W. doi :10.1088/0305-4470/37/26/004. S2CID  119611570.
  6. ^ وو، فا يويه؛ يانغ، تشين نينج (2009). نماذج محلولة تمامًا: رحلة في الميكانيكا الإحصائية: أوراق مختارة مع تعليقات (1963-2008). مجلة وورلد ساينتفيك. ص 489-. رقم ISBN 978-981-281-388-6.
  7. ^ "المواصفات وكيفية تفسيرها" (PDF) . Stackpole Electronics . تم الاسترجاع في 6 يوليو 2021 .
  8. ^ "Through Hole Resistor, 0.1 Gohm, RGP Series, 250 mW, ± 5%, Axial Leaded, 750 V". nl.farnell.com . مؤرشف من الأصل في 2021-07-09 . تم الاسترجاع في 2023-10-07 .
  9. ^ يمكن أيضًا تصنيف عائلة المقاومات وفقًا لمقاومتها الحرجة. سيؤدي تطبيق جهد ثابت عبر المقاومات في تلك العائلة أسفل المقاومة الحرجة إلى تجاوز تصنيف القدرة القصوى أولاً؛ تفشل المقاومات الأكبر من المقاومة الحرجة أولاً بسبب تجاوز تصنيف الجهد الأقصى. انظر Middleton, Wendy; Van Valkenburg, Mac E. (2002). بيانات مرجعية للمهندسين: الراديو والإلكترونيات والكمبيوتر والاتصالات (الطبعة التاسعة). Newnes. ص 5-10. ISBN 0-7506-7291-9.
  10. ^ هارتر، جيمس إتش. ولين، بول واي. (1982) أساسيات الدوائر الكهربائية . شركة ريستون للنشر. ص 96-97. ISBN 0-8359-1767-3 . 
  11. ^ HVR International (ed.). "SR Series: Surge Resistors for PCB Mounting". (PDF؛ 252 كيلو بايت)، 26 مايو 2005، تم استرجاعه في 24 يناير 2017.
  12. ^ abcdefg Beyschlag, Vishay (2008). "أساسيات المقاومات الخطية الثابتة ملاحظة التطبيقية"، رقم المستند 28771.
  13. ^ موريس، سي جي (محرر) (1992). قاموس الصحافة الأكاديمية للعلوم والتكنولوجيا . دار الخليج للنشر المهني. ص 360. ISBN 0122004000 . 
  14. ^ مبادئ المركبات الآلية . وزارة الجيش الأمريكية (1985). ص 13
  15. ^ "مقاومات فيلم الكربون". دليل المقاومات . تم استرجاعه في 10 مارس 2013 .
  16. ^ "الأغشية السميكة والأغشية الرقيقة" (PDF) . Digi-Key (SEI). مؤرشف من الأصل (PDF) في 27 سبتمبر 2011 . تم الاسترجاع في 23 يوليو 2011 .
  17. ^ "الأغشية الرقيقة والسميكة". resistorguide.com . دليل المقاومات . تم الاسترجاع في 3 ديسمبر 2017 .
  18. ^ Kuhn, Kenneth A. "قياس معامل درجة الحرارة للمقاوم" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-03-04 . تم الاسترجاع في 2010-03-18 .
  19. ^ Zandman, F.; Stein, S. (1964). "A New Precision Film Resistor Exhibiting Bulk Properties". IEEE Transactions on Component Parts . 11 (2): 107–119. doi :10.1109/TCP.1964.1135008.
  20. ^ الإجراءات في الفيزياء التجريبية ، جون سترونج، ص 546.
  21. ^ "Alpha Electronics Corp. Metal Foil Resistors". Alpha-elec.co.jp . تم الاسترجاع في 2008-09-22 .
  22. ^ "مقاومات الشبكة: القدرة العالية/التيار العالي". Milwaukee Resistor Corporation. تم الاسترجاع في 14 مايو 2012.
  23. ^ abc Mazda, FF (1981). مكونات إلكترونية منفصلة. أرشيف CUP. ص 57-61. ISBN 0521234700.
  24. ^ "Decade Box – Resistance Decade Boxes". Ietlabs.com . تم الاسترجاع في 2008-09-22 .
  25. ^ "معيار طريقة الاختبار: أجزاء المكونات الإلكترونية والكهربائية" (PDF) . وزارة الدفاع. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-02-09.
  26. ^ مقاومات الدمج والمقاومات المحدودة بدرجة الحرارة للأجهزة من نوع الراديو والتلفزيون UL 1412. ulstandardsinfonet.ul.com
  27. ^ استقرار المقاومات المنجانية ذات الجدار المزدوج محفوظ في 2006-10-06 على موقع Wayback Machine . NIST.gov
  28. ^ كلاوس فون كليتزينج، تأثير هول الكمي. محاضرة نوبل، 9 ديسمبر 1985. nobelprize.org
  29. ^ "وحدة المقاومة القياسية من النوع 4737B". Tinsley.co.uk. مؤرشف من الأصل في 2008-08-21 . تم الاسترجاع في 2008-09-22 .
  30. ^ "كتالوج 1940 – الصفحة 60 – المقاومات". راديو شاك . مؤرشف من الأصل في 11 يوليو 2017. استرجاع 11 يوليو 2017 .
  31. ^ "الفصل الثاني - معايير ورموز المقاومة".
  32. ^ "سلسلة CRP0603 - مقاومات الرقاقة الدقيقة". ص 3.
  33. ^ "آلة حاسبة على الإنترنت - المقاومة SMD EIA-96".
  34. ^ "رموز المقاومات SMD: كيفية العثور على قيمة المقاومات SMD".
  35. ^ "رموز العلامات المستخدمة في مقاومات رقاقة ويلوين". ص 2.
  36. ^ "مقاومة التركيب السطحي: الرموز والعلامات".
  37. ^ Maini, AK (2008)، Electronics and Communications Simplified ، الطبعة التاسعة، Khanna Publications. ISBN 817409217X 
  38. ^ Bartlett, Jonathan (2020). "Basic Resistor Circuit Patterns". Electronics for Beginners . ص. 129–144. doi :10.1007/978-1-4842-5979-5_9. ISBN 978-1-4842-5978-8. S2CID  226539488.
  39. ^ تقليل الضوضاء الصوتية من خلال استخدام المقاومات المعدنية السائبة - "اسمع الفرق" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2013-01-19 . تم الاسترجاع في 2009-08-03 .مذكرة طلب AN0003، Vishay Intertechnology Inc، 12 يوليو 2005.
  40. ^ يونج، والت (2005). "الفصل 7 – تقنيات الأجهزة والتدبير المنزلي" (PDF) . دليل تطبيقات مكبر التشغيل. نيونس. ص. 7.11. ISBN 0-7506-7844-5.
  41. ^ "المكونات الإلكترونية – المقاومات". دليل المفتشين الفني . إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. 1978-01-16. مؤرشف من الأصل في 2008-04-03 . تم استرجاعه في 2008-06-11 .
  • حاسبة المقاومة المرمزة بالألوان - جامعة بنسلفانيا
  • أنواع المقاومات – هل لها أهمية؟ – Aiken Amps
  • الفرق بين أنواع المقاومات - Analog Devices
  • أساسيات المقاومات الثابتة الخطية - فيشاي
  • المقاومات ذات الأربعة أطراف – كيف تعمل المقاومات فائقة الدقة – PSL
  • دليل المبتدئين لمقياس الجهد - ESP
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=المقاوم&oldid=1236264470"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate