المقاومات - الأنواع والتسميات التخطيطية
يعرف أي شخص يعمل مع الأجهزة الإلكترونية أو سبق له أن شاهد لوحة دوائر إلكترونية أنه لا يوجد جهاز إلكتروني مكتمل بدون المقاومات.
يمكن أن تكون وظيفة المقاوم في الدائرة مختلفة تمامًا: الحد من التيار ، وتقسيم الجهد ، وتبديد الطاقة ، وتحديد الوقت الذي يستغرقه شحن أو تفريغ مكثف في دائرة RC ، وما إلى ذلك بطريقة أو بأخرى ، كل من هذه المقاومة الوظائف مجدية بسبب الخاصية الرئيسية للمقاوم - مقاومته النشطة.
كلمة «المقاوم» نفسها هي قراءة الكلمة الإنجليزية بالروسية «المقاوم» ، والتي بدورها تأتي من الكلمة اللاتينية «resisto» - أنا أقاوم. تستخدم المقاومات الثابتة والمتغيرة في الدوائر الكهربائية ، وسيكون موضوع هذه المقالة نظرة عامة على الأنواع الرئيسية للمقاومات الثابتة ، بطريقة أو بأخرى ، الموجودة في الأجهزة الإلكترونية الحديثة وفي دوائرها.
تبدد القوة القصوى بواسطة المقاوم
بادئ ذي بدء ، تُصنف المقاومات الثابتة وفقًا لأقصى قدرة مشتتة بواسطة مكون: 0.062 واط ، 0.125 واط ، 0.25 واط ، 0.5 واط ، 1 واط ، 2 واط ، 3 واط ، 4 واط ، 5 واط ، 7 W ، 10 W ، 15 W ، 20 W ، 25 W ، 50 W ، 100 W وأكثر ، حتى 1 كيلو واط (مقاومات تطبيق خاص).
هذا التصنيف ليس عرضيًا ، لأنه اعتمادًا على الغرض من المقاوم في الدائرة والظروف التي يجب أن يعمل فيها المقاوم ، لا ينبغي أن تؤدي الطاقة المشتتة عليه إلى تدمير المكون نفسه والمكونات المجاورة ، أي في الحالات القصوى ، يجب أن يسخن المقاوم من مرور التيار وأن يكون قادرًا على تبديد الحرارة.
على سبيل المثال ، المقاوم الخزفي المملوء بالأسمنت SQP-5 (5 واط) الاسمي 100 أوم بالفعل بجهد 22 فولت تيار مستمر ، مطبق لفترة طويلة على أطرافه ، سوف يسخن حتى أكثر من 200 درجة مئوية وهذا يجب أن يؤخذ في حساب.
لذلك ، من الأفضل اختيار المقاوم بالتقييم المطلوب ، لنقل نفس 100 أوم ، ولكن مع الاحتفاظ بأقصى قدر من تبديد الطاقة ، على سبيل المثال ، 10 واط ، والتي في ظل ظروف التبريد العادية لن تسخن فوق 100 درجة مئوية - إنها سيكون أقل خطورة على جهاز إلكتروني.
مقاومات SMD المثبتة على السطح مع أقصى تبديد للطاقة من 0.062 إلى 1 واط - توجد أيضًا في لوحات الدوائر المطبوعة اليوم. يتم دائمًا استخدام هذه المقاومات ، بالإضافة إلى مقاومات الإخراج ، مع احتياطي الطاقة. على سبيل المثال ، في دائرة بجهد 12 فولت ، لزيادة احتمالية السكة السالبة ، يمكنك استخدام 100 kOhm SMD المقاوم للحجم القياسي 0402. أو المقاوم الناتج 0.125 W ، حيث سيكون تبديد الطاقة أبعد بعشرات المرات من الحد الأقصى المسموح به.
مقاومات سلكية ولاسلكية ، مقاومات دقة
تستخدم المقاومات بشكل مختلف لأغراض مختلفة.على سبيل المثال ، لا يُنصح بوضع مقاوم لجرح السلك في دائرة عالية التردد ، ولكن بالنسبة للتردد الصناعي البالغ 50 هرتز أو دائرة الجهد المستمر ، فإن الدائرة السلكية كافية.
المقاومات السلكية مصنوعة عن طريق لف سلك المنجانين أو النيكروم أو الكستانتان على إطار من السيراميك أو المسحوق.
عالي مقاومة تسمح هذه السبائك بالحصول على تصنيف المقاوم المطلوب ، ولكن على الرغم من الملف ثنائي الطور ، فإن الحث الطفيلي للمكون لا يزال مرتفعًا ، وهذا هو السبب في أن أجهزة المقاومة عن بُعد ليست مناسبة للدوائر عالية التردد.
المقاومات اللاسلكية لا تصنع من الأسلاك ، ولكن من أغشية موصلة ومخاليط تعتمد على عازل كهربائي موصول. وهكذا ، فإن الأغشية الرقيقة (على أساس المعادن والسبائك والأكاسيد والعوازل المعدنية والكربون والبورون الكربون) والمركبة (فيلم مع عازل غير عضوي ، سائب وفيلم مع عازل عضوي).
غالبًا ما تكون المقاومات اللاسلكية مقاومات عالية الدقة تتميز بثبات عالٍ للمعلمات ، وقادرة على العمل عند الترددات العالية ، في الدوائر عالية الجهد ، وداخل الدوائر الدقيقة.
يتم تصنيف المقاومات عمومًا إلى مقاومات للأغراض العامة ومقاومات للأغراض الخاصة. مقاومات الأغراض العامة تأتي في أوم إلى عشرات الميغا أوم. يمكن تصنيف المقاومات ذات الأغراض الخاصة من عشرات ميغا أوم إلى وحدات تيرا أوم ويمكن أن تعمل بجهد 600 فولت أو أكثر.
يمكن أن تعمل المقاومات الخاصة ذات الجهد العالي في دوائر الجهد العالي بجهد عشرات الكيلوفولت. يمكن أن تعمل الترددات العالية بترددات تصل إلى عدة ميغا هرتز لأن لديها سعات ومحثات متأصلة صغيرة للغاية.تتميز الدقة والدقة الفائقة بدقة تقدير تتراوح من 0.001٪ إلى 1٪.
تصنيفات وعلامات المقاومات
تأتي المقاومات في تصنيفات مختلفة وهناك ما يسمى بسلسلة المقاوم ، على سبيل المثال سلسلة E24 المستخدمة على نطاق واسع. بشكل عام ، هناك ست سلاسل قياسية من المقاومات: E6 و E12 و E24 و E48 و E96 و E192. يعكس الرقم بعد الحرف "E" في اسم السلسلة عدد القيم الاسمية لكل فاصل عشري ، وفي E24 هذه القيم هي 24.
يشار إلى قيمة المقاوم برقم في السلسلة مضروبًا في 10 أس n ، حيث n هو عدد صحيح سالب أو موجب. يتميز كل صف بالتسامح الخاص به.
أصبح الترميز اللوني للمقاومات الطرفية على شكل أربعة أو خمسة خطوط تقليديًا منذ فترة طويلة. كلما زاد عدد الأشرطة ، زادت الدقة. يوضح الشكل مبدأ الترميز اللوني للمقاومات بأربعة وخمسة خطوط.
المقاومات المثبتة على السطح (مقاومات SMD) بتفاوتات 2٪ و 5٪ و 10٪ مميزة بالأرقام. أول رقمين من الثلاثة يشكلان عددًا يجب ضربه في 10 أس الرقم الثالث. للإشارة إلى فاصلة عشرية ، يتم وضع الحرف R في مكانه ، وتعني العلامة 473 أن 47 في 10 أس 3 ، أي 47 × 1000 = 47 كيلو أوم.
مقاومات SMD التي تبدأ من حجم الإطار 0805 ، بتفاوت 1٪ ، لها علامة مكونة من أربعة أرقام ، حيث الثلاثة الأولى هي الجزء العشري (الرقم المراد ضربه) والرابع هو قوة الرقم 10 الذي بواسطته السرعوف يتم ضربها للحصول على القيمة الاسمية. إذن 4701 يعني 470 × 10 = 4.7 كيلو أوم. للإشارة إلى نقطة في كسر عشري ، ضع الحرف R في مكانه.
عند تعليم مقاومات SMD بالحجم القياسي 0603.يتم استخدام رقمين وحرف واحد. الأرقام هي رمز تعريف فرس النبي ، والأحرف هي رمز مؤشر الرقم 10 ، العامل الثاني. 12 د يعني 130 × 1000 = 130 كيلو أوم.
تحديد المقاومات في الرسوم البيانية
في الرسوم البيانية ، يُشار إلى المقاومات بواسطة مستطيل أبيض مع ملصق ، ويحتوي الملصق أحيانًا على معلومات حول تصنيف المقاوم ومعلومات حول أقصى قدر من تبديد الطاقة (إذا كان ذلك ضروريًا لجهاز إلكتروني معين). بدلاً من الفاصلة العشرية ، عادةً ما يضعون الحرف R و K و M - إذا كنا نعني أوم و kOhm و MOhm ، على التوالي. 1R0 - 1 أوم ؛ 4K7 - 4.7 كيلو أوم ؛ 2M2 - 2.2 MΩ ، إلخ.
في كثير من الأحيان في المخططات واللوحات ، يتم ببساطة ترقيم المقاومات R1 ، R2 ، وما إلى ذلك ، وفي الوثائق المصاحبة للتخطيط أو اللوحة ، يتم تقديم قائمة بالمكونات بهذه الأرقام.
بالنسبة لقوة المقاوم ، يمكن الإشارة إلى الرسم البياني بنقش حرفي ، على سبيل المثال ، 470 / 5W - يعني - 470 أوم ، مقاوم 5 واط أو رمز في مستطيل. إذا كان المستطيل فارغًا ، فلن يتم أخذ المقاوم بقوة ، أي 0.125 - 0.25 واط ، إذا كنا نتحدث عن المقاوم الناتج ، أو الحجم الأقصى 1210 ، إذا تم تحديد المقاوم SMD.