الأحد، 28 أبريل، 2013

المركبات الإليكترونية - المقاومة

image001
المقاومة هي عبارة عن احدى المركبات الالكترونية الأكثر شيوعا واستخداما تقريبا في كل الأجهزة الإليكترونية، والتى يمكن من خلالها تخفيض الجهد الكهربائي. وبمعنى ابسط، فإن المقاومة عبارة عن مادة تجعل مرور التيار الكهربائي من خلالها ضعيفا على حسب المادة التي صنعت منها المقاومة.


المقاومة
image002
اليوم سنتعرف على احدى المركبات التى تستخدم بكثرة فى عالم الالكترونيات ألا وهي المقاومة. يرمز لها كما بالصورة ووحدتها هي الأوم ويرمز لها بالحرف Ω.
 
 

ما هو دور المقاومة؟
image003
اولا، تستخدم المقاومة للحد من التيار المتدفق. فمثلا، لو كان عندى خزان كبير به ماء، وانا اريد استخدم ذلك الماء ولكن بمقدار معين، حينها سأستخدم صنبور مياه للحد من المياه المتدفقة.
l       فالخزان: بمثابة مصدر التيار الكهربائي،
l       والانابيب: بمثابة الاسلاك الموصلة،
l       والصنبور: بمثابة المقاومة.
كذلك تستخدم المقاومة للحد من التيار المتدفق فى الدارة الالكترونية وتجعل نسبة ضعيفة منه تمر.
image004
 
 

كيف تُصنع المقاومة؟
image005
image006

تصنع المقاومة الكهربائية من مسحوق الكربون او اسلاك ذات مقاومة عالية ملفوفة على قطعة من السيراميك. لكن الاكثر انتشارا هي المقاومة من المسحوق الكربوني.
image007
إليك الآن وثائقي قصير يستعمل مبدأ لف السلك الكهربائي كما هو مبين في الصورة أعلاه.
 

 
أما إذا أردت أن تصنعها بنفسك فيمكنك لف السلك الكهربائي على مادة عازلة أو شبه عازلة ثم قس قيمتها باستعمال جهاز الأمبيرمتر أو الفولتمتر فغالبا تكن به خاصية قياس المقاومة بالأوم. إليك بعض الطرق البسيطة لصناعتها باستعمال قلم الرصاص المدرسي:


 

كيف نقرأ قيمة المقاومة؟
 
طريقة الألوان
image008

وبعد ان تصنع المقاومة الكربونية تطلى بألوان زجاجية على هيئة احزمة. هذه الاحزمة الملونة التى تكون على المقاومة، غالبية الناس لا تعرف قيمتها فى مجال الالكترونيات، لكن قديما لم تكن الاجهزة التى تقيس قيمة المقاومة منتشرة، لذلك كان يتم تحديد جهد المقاومة عن طريق قراءة الاحزمة الملونة.
عن طريق جدول الوان نحدد قيمة كل لون في المقاومة وكل لون يرمز لقيمة معينة. يتم جمع كل تلك القيم معا. فتعطى قيمة المقاومة.
image009
 
جهاز الأمبيرمتر
وتقاس أيضا بأجهزة أخرى كالامبيرمتر والفولتمتر، وهي التي تسعتمل الآن في الغالب.
image010
image011

كيف تركب المقاومة؟
 
تقديم
توصل المقاومة بإحدى أمرين: إما على التوالي وإما على التوازي.
 
على التوالي
image012
من المعروف ان التوصيل على التوالي هو توصيل نهاية ببداية (باختصار).
 
وبمعنى أدق، فحيث ان للمقاومة طرفان، الاول بمثابة بداية والثاني بمثابة نهاية. اذا وضعنا مقاومة اخرى بجانب الاولى واردنا ان نوصلهما معا على التوالى، فسنصل نهاية المقاومة الاولى ببداية المقاومة الثانية وهكذا ان اضفنا مقاومة ثالثة ورابعة...  وذلك يؤكد تعريف توصيل التوالي الذي اضفته.
R =  R1 + R2 + R3
R تمثل قيمة المقاومة الحاصلة
 
على التوازي
image013
التوصيل على التوازى بمعنى ، توصيل نهاية بنهاية وبداية ببداية اخرى.
 
ان كان عندنا مصدر تيار وثلاث مقاومات، فكيف نوصلهم بمصدر التيار على التوازي؟ سنوصلهم عن طريق ربط بداية التيار ببداية المقاومة الاولى والثانية والثالثة، ونهاية التيار الكهربائي بنهاية المقاومة الاولى والثانية والثالثة، مثل ما هو مبين فى الصورة جانبه.
/1R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
R تمثل قيمة المقاومة الحاصلة
 

معلومة إضافية
 
تتأثر المقاومة بالحرارة على حسب المادة المصنعة منها. فهناك انواع من المقاومات تزيد مقاومتها للتيار الكهربائي عند ارتفاع درجة الحرارة، وذلك يرجع على حسب المادة المصنوعة منها المقاومة.
 
العوامل المؤثرة فى قيمة المقاومة
 
1-    نوع المادة الموصلة: فالمادة الموصلة المستخدمة فى تصنيع المقاومة تلعب دورا هاما، كالمواد النقية مثل النحاس، او الخليط بين بعض المواد مثل:
l         المنجانيين + نحاس + منغنيز + نيكل.
l         الكونستنتال + نحاس احمر + نيكل + منغنيز.
2-    طول الموصل: اي طول المقاومة، فكلما زاد طول المقاومة، زادت مقاومتها للتيار وهذا يرجع للمادة المصنوعة منها المقاومة أيضا.
3-    مساحة مقطع الموصل: اي عرض المقاومة الموصلة. فكلما زاد عرض المقاومة (مساحة المقطع) كلما قلت مقاومتها للتيار المار بها.
 
تقاس قيمة المقاومة بالاوم (Ω)، استنتج هذا القانون العالم الالمانى ( جورج سيمون اوم ). وبالمناسبة قضى ذلك العالم الذى اكتشف قانون الاوم 30 سنة حتى يكتشفه وظللنا نستخدمة حتى الان، وله منا جزيل الشكر.
 
اسباب تلف المقاومة فى معظم الاحيان هو زيادة التيار الكهربائى الداخل للمقاومة عن الحد المحتمل للمقاومة، بمعنى اذا زاد ضغط الماء فى الانابيب عن الحد المسموح به حتما ستنفجر الانابيب وتتلف، كذلك هو الحال فى المقاومة ستتلف في الحال.
image014

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق