انواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها

المقاومات الكهربائية واحده من اهم عناصر الدائرة الكهربية والإلكترونية ،وعنصر المقاومة ببساطه هو عنصر له قيمه مقاومة أوميه محددة وخواص خاصه ،تمكننا من استخدامه بالكيفية المناسبة للدائرة ،ومن ثم كانت هناك عده أنواع من المقاومات ،كل منها يناسب استخدامات معينه. وسنسعي عبر مقالنا هذا توضيح أنواع المقاومات واستخداماتها دون الدخول في تفاصيل لا داعي منها.

أنواع المقاومات الكهربائية ومجالات استعمالها

المقاومة الكهربائية هي خاصية تمنع تدفق التيار الكهربائي في مادة ما في أثناء وصلها بمصدر كهربائي، وتصنع من الكربون أو من الأسلاك عادة، إذ تكون للمقاومات الكربونية قدرات اسمية منخفضة، بينما تكون للمقاومات السلكية قدرات اسمية عالية (أي إنها تتحمل تيارات أعلى من دون أن تتلف)، وتستخدم المقاومات السطحية في الدارات الإلكترونية الحديثة.

رموز المقاومات الكهربائية

رموز أنواع المقاومة الكهربائية

لتحقيق عمل الدارات الكهربائية والإلكترونية يلزم استخدام مقاومات كهربائية بقيم وخصائص محددة تتناسب وعمل هذه الدارات، لذا تصنع المقاومات بأشكال مختلفة لها قيم أوميه معروفة وتتحمل تيارات كهربائية معلومة.

أنواع المقاومات الكهربائية

تقسم المقاومات إلى نوعين رئيسين هما:

مقاومات ثابته القيمة (fixed resistors)
مقاومات متغيرة القيمة

أنواع المقاومات ثابته القيمة (المقاومات العيارية)

وتتميز هذه المقاومة بأنه لا يمكن تغيير قيمتها الأوميه وبالتالي تضاف قيمتها الكلية إلى قيمة مقاومة الدائرة الكهربية التي توصل
بها. ويتميز هذا النوع من المقاومات أيضا بأن كل مقاومة لها طرفان يتم توصيلهما بالدائرة الكهربية عن طريقهما.

مجالات استعمال المقاومات الثابتة:
تستخدم كأحمال كهربية مثل لمبات الإضاءة والسخانات الكهربية وفي الدوائر الإلكترونية ( راديو تليفزيون وغيرها).

أنواع المقاومات الثابتة

المقاومات السلكية (Wire wound Resistor)

المقاومة السلكية

تتكون المقاومة السلكية من سلك معدني ذو طول ومساحة مقطع مناسبين ملفوف حول أسطوانة عازلة ( غالبا من السيراميك) . وتصنع هذه المقاومات من مواد لها مقاومة نوعية عالية مثل المنجانين والكونسنتتان .
يختلف شكل ونوع مادة المقاومة السلكية باختلاف الغرض الذى تستخدم من أجله وكذلك تبعا لقيمة القدرة المقننة لهذه المقاومة . وتتراوح قيم المقاومات السلكية من كسور الأوم إلى عدة آلاف أوم ، كما تتراوح درجه التفاوت لهذه المقاومات ما بين1 إلي 5% بالزيادة أو النقصان (ارجع لموضوع كفية اختيار المقاومة). وفي حالة المقاومات الصغيرة تكون الأسلاك عبارة عن قضبان معدنية سميكة ، وتكون قيم القدرة المقننة للمقاومات السلكية (في حالة التطبيقات الإلكترونية) صغيرة ( أي عدد قليل من الوات ) أما في حالة التطبيقات الهندسية فتكون كبير (عده آلاف من الوات) وعاده يتم عزل المقاومة السلكية بطبقة من الأكسيد لمنع حدوث قصر (شورت) بين لفات السلك.

ملحوظة :يوجد من المقاومات السلكية ما هو متغير القيمة.

المقاومات الكربونية Carbon Resistor

المقاومات الكربونية

باستعمال خليط من مسحوق الكربون ( أو الجرافيت) والسيراميك ( أو الطمي المحروق) يمكن الحصول على مقاومة كربونية

لها مقاومة عالية جدا وتكاليف اقتصادية للغاية.

وتعتمد قيمة المقاومة الكربونية على نسبة الكربون إلى السيراميك في الخليط، ويتم تغطية المقاومة الكربونية بمادة عازلة لحمايتها ضد كل من المؤثرات الميكانيكية وامتصاص الرطوبة من الهواء الجوي، وتشكل الخلطة على هيئة أقراص قضبان تجمد بالحرارة ، ويرش طرفي المقاومة بمعدن حتى يمكن تثبيت طرفي التوصيل.

وتكون قيمة المقاومة الكربونية كبيرة فهي تتراوح بين10أوم إلى 20 مليون أوم (٢٠ ميجا أوم) وبدرجة تفاوت تتراوح بين 5الي 20% بالزيادة أو النقصان، إما قدرتها فهي صغيرة تتراوح ما بين ربع وات الي 5 وات.

مجالات استعمال المقاومات الكربونية

فيكون عند الاحتياج إلى قيم كبيرة جدا من المقاومة الكهربية والتي تكون في حدود عدة ملايين من الأوم ولا سيما ان تكلفة تصنيع المقاومات السلكية تكون باهظة للغاية. ومن ثم كانت المقاومات الكربونية هي الأفضل للاستعمال في ذلك الوقت. كما أنها أقل ثباتا من المقاومات السلكية.

ومميزات المقاومات الكربونية هي

رخص الثمن
صغر الحجم
تعطى قيم كبيرة للمقاومة أكبر من المقاومة السلكية.

أما عيوب المقاومة الكربونية فيمكن تلخيصها فيما يلى :

لها معامل حراري كبير.
تسخن عند التيارات المرتفعة بشدة .
عدم دقة قيمتها حيث أن لها درجة تفاوت عالية تصل إلى 20.

وعموما فإن هذا النوع من المقاومات يستخدم بكثرة في الحالات التي لا تستلزم تيارات كبيرة القيمة و الحالات التي لا تستلزم درجات تفاوت صغيرة.

المقاومات الغشائية Film resistors

وتعرف أيضا بالفيلمية حيث يتطلب تصميم المقاومات الغشائية نثر غشاء (Film) متجانس من مادة ذات مقاومة حول سطح قضيب أسطواني ويمكن زيادة قيمه مقاومته بعمل بقطع لولبي في هذا الغشاء وعاده ما يكون الغلاف الخارجي لهذه المقاومة عبارة عن طبقة من اللاكيه مغطاة بطبقة من البلاستيك.

وتوجد ثلاثة أنواع مشهورة للمقاومة الغشائية هي:

غشاء الأكسيد المعدني.
الغشاء المعدني.
الغشاء الكربوني.

المقاومات السطحية Surface Mount Resistors

المقاومات السطحية

وهي مقاومات صغيرة الحجم تركب علي سطح البورد الإلكتروني فهي المقاومات المستخدمة في الجوال وكثير من الإلكترونية وفي السنوات السابقة أصبحت تستخدم في اللوحات الإلكترونية للأجهزة الكهربائية والمنزلية مثل كارت الغسالة أو الثلاجة أو حتي البوتاجازات وافران الميكروويف فلوحات التحكم للأجهزة الكهربية الحديثة عاده ما تعتمد علي العناصر سطحية التركيب لصغر حجمها وكفاءتها.

المقاومات الشبكية Network Resistors

المقاومات الشبكية

وهي عبارة عن مجموعة من المقاومات المتشابهة يتم تغليفها بغلاف خارجي يشبه اغلفة الدارات المتكاملة، و تستخدم المقاومات الشبكية في الدارات الإلكترونية التي تحوي عدد كبير من المقاومات المتشابهة.

أنواع المقاومات المتغيرة القيمة Variable Resistors

وهذه المقاومات تصمم على انه يمكن تغييرها يدويا أو ذاتيا بسهولة وتستخدم في تقسيم الجهد والتحكم في التيار الكهربائي.

فالمقاومات متغيرة القيمة (Variable Resistors) هي المقاومات التي يمكن تغيير قيمتها ضمن مدى معين، ومنها ما يمكن تغيير قيمتها خطيا، ومنها ما يكون تغييره بشكل غير خطي، ويكون لهذه المقاومة عادة ثلاثة أطراف، اثنان ثابتان والثالث متحرك ينزلق على سطح المقاومة بين الطرفين الثابتين، حيث يمكن من خلال هذه المقاومات الحصول على قيم مختلفة من المقاومات على حسب وضع الطرف المنزلق لهذه المقاومات.

البوتنشومتر Potentiometer

المقاومات متغيرة القيمة بوتنشومتر

ويطلق عليها المقاومة الانزلاقية سواء كانت انزلاقية دورانية أو خطية وهى تحتوي من الداخل على محور ومقاومة كربونية وبها ثلاث اطراف بين الطرف الأول والأخير مقاومة ثابتة والطرف الأوسط هو المنزلق الذى يمكن من خلاله التحكم والتغيير في قيمة المقاومة التي اريدها سواء كانت كبيرة او صغيرة بمعنى ان المقاومة بين الطرف الأوسط والطرفين الاخرين مقاومة متغيرة.

وتعتبر مفاتيح التحكم بالصوت في أجهزة الراديو والتلفاز مثال للمقاومات المتغيرة، ويمكن تغيير قيمها بسهولة بتدوير مفاتيحها. وعندما نقول إن مقاومة متغيرة قيمتها (1000) أوم ، فهذا يعني أن بإمكاننا الحصول منها على قيم تتراوح بين الصفر و (1000) أوم.

المقاومات الخاصة

هي مقاومات تتغير قيمتها تباعا للتغير في الظروف المحيطة بها وهي تناسب أنواع معينه من الدوائر الإلكترونية والكهربائية فمثلا في دائرة الحساس الخاص بسخان الغسالة الأتوماتيك نجد مقاومة خاصه تتغير قيمتها تبعا للتغير في درجه الحرارة وسنسعي لتوضيح هذه الأنواع في السطور القادمة.

المقاومات المتغيرة مع الجهد ( الفاريستور)

رمز الفاريستور

المقاومة المتغيرة مع الجهد أحيانا تسمى الفاريستور ( Varistor ) وهي مقاومة مصنوعة من مادة شبه موصلة وتقل قيمتها بازدياد الجهد المؤثر على طرفيها . وتصنع عاده من كربيد السليكون وتستخدم في أجهزة الوقاية من الجهود المفاجئة حيث توصل بالتوازي مع الجهاز المراد حمايته ، وعند زيادة الجهد فجأة تقل قيمة مقاومة الفاريستور وتسمح بمرور تيار كبير وهي تتواجد في كثير من الأجهزة الكهربائية والإلكترونية.

المقاومات المتغير مع التغير في درجه الحرارة ( الثيرمستور)

مقاومة الثيرمستور هي المقاومة التي تتغير مقاومتها بشكل ملموس بارتفاع درجة الحرارة أو انخفاضها.
وتستخدم في دارات الحماية من ارتفاع درجة الحرارة، كما يمكن استخدامها كمجس لدرجة الحرارة في دارات التحكم في أجهزة التدفئة أو التبريد وفي أجهزة قياس درجة الحرارة. ويوجد منها نوعان :

مقاومة ذات معامل حراري سالب (NTC) التي تقل قيمتها بارتفاع درجة الحرارة.
مقاومة ذات معامل حراري موجب (PTC) التي تزداد قيمتها بارتفاع درجة الحرارة.

المقاومات الضوئية

المقاومة الضوئية

المقاومة المعتمدة على الضوء واحدة من أقدم العناصر الكهروضوئية، وهذه المقاومة تتناقص قيمتها بازدياد شدة الضوء الساقط عليها و تكون قيمة المقاومة المعتمدة على الضوء في الظلام عالية جدا قد تصل إلى اكثر من 2 ميجا أوم ولكن عندما تتعرض للضوء تنخفض مقاومتها إلى بضع مئات من الأوم.

هذه اشهر أنواع المقاومات المستخدمة في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية وكل منها يستخدم لأغراض بعينها تناسب الدارة وظروف تشغيلها فلا يصح أن توضع مقاومة ضوئية لتحل محل مقاومة الثيرمستور أو يوضع مكانهم مقاومة كربونية فكل منها يؤدي غرض محدد كما وضحنا وعند دراسة الأجهزة الكهربائية والإلكترونية ستجد أن عناصر هذه الأجهزة تعتمد علي المقاومات المتغيرة كحساسات أو مجسات وغير ذلك.

ولمعرفة أنواع المقاومات عمليا يمكنك مشاهدة دورة الإلكترونيات العملية: أنواع المقاومات عمليا

للذهاب إلي فهرس دروس دورة الإلكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا.

إلكترون باشا