حصري - الموسوعة الالكترونية - المقاومات - لعيونكم وبس

اخوتي يسرني ان ابدأ معكم في ارساء موسوعة الكترونية شاملة تضم جميع العناصر الالكترونية وتشرح مواصفاتها وخصائصها وبنيتها وتتناول طرق التعامل معها والتعرف على اشكالها ودورها في عالم الالكترونيات
واتمنى ان تكون هذه الموسوعة مرجعآ كاملا لكل من يعمل في حقل الالكترونيات وان تكون دعمآ لاخوتنا طلاب الهندسة الالكترونية
ولنبدأ اولا بطرق الموضوع الاول في هذه الموسوعة وهو المقاومات
المقاومة الكهربائية Electrical Resistance

هي خاصية فيزيائية ، تعني اعتراض ( إعاقة ) المادة لمرور الشحنات الكهربائية عبرها.فإذا تم الوصل بين نقطتين تملكان كمونين مختلفين بناقل فأن تيارآ كهربائيآ سيمر عبر هذا الناقل . المقاومة الكهربائية تعيق مرور هذا التيار بحرية . وعندما تكون هذه المقاومة كبيرة جدآ فأن التيار لن يكون قادرآ على المرور ، وبالمقابل إذا كانت المقاومة صغيرة فأن قسمآ كبيرآ من التيار سيمر عبر الناقل وتحدث المقاومة عندما تصطدم الإلكترونات المتحركة في المادة بالذرات ، وتطلق طاقة في شكل حرارة (تغير الطاقة الكهربائية إلى حرارة ). ورغم أننا نصادف في الطبيعة موادآ تتمتع كل منها بمقاومة خاصة بها فأن المواد التي تملك مقاومة مرتفعة لاتسمح بمرور التيار عبرها بسهولة وهي تسمى بمواد غير ناقلة (مواد عازلة) في حين ان المواد التي تملك مقاومة منخفضة تسمح بمرور التيار عبرها بحرية وتدعى بالمواد الناقلة وتعتبر الموصلات الجيدة، مثل النحاس، ضعيفة المقاومة، مقارنة بأشباه الموصلات، مثل السليكون. أما العوازل، مثل الزجاج والخشب، فذات مقاومة عالية جدًا، يصعب معها مرور الشحنات الكهربائية عبرها. بينما لا تشكل الموصلات الفائقة أي مقاومة لمرور الشحنات عبرها.

تعريف المقاومة الكهربائية :
تعرف المقاومة الكهربائية بأنها خاصية ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربائي فيه مما ينتج عنها ارتفاع في درجة حرارته
وتقاس المقاومة الكهربائية بالأوم نسبة للعالم الالماني اوم ويرمز له بالحرف Ω ويقرأ اوميغا OMEGA ،وقد نضطر لاستعمال واحدات اكبر مثل (kΩ,MΩ) ويرمز لها كما في الصورة التالية :

أهمية المقاومة الكهربائية :
رغم أن المقاومة الكهربائية تسبب هدرا لجزء من الطاقة إلا أنها تكون ضرورية لحماية بعض أجزاء الدوائر الكهربائية, ولذلك فهي تصنع لتوضع في بعض أجزاء الدوائر الكهربائية حماية لها ، وتكمن أهميتها في
• : أنها تتحكم في شدة التيار المار
: وتتحكم أيضا في فرق الجهد بين طرفيها

للتوضيح :
ويمكن تشبيه المقاومة الكهربائية في عملها عمل محبس الماء حيث لا تسمح إلا بمرور كمية معينة من الكهرباء , وبعض المقاومات تتلف ( تنصهر ) إذا مر بها تيار أكبر من مقدار معين , أما بعض المقاومات فتتميز بأنها تقطع التيار الكهربائي تلقائيا عند تجاوزه مقدار معين , ومن الأمثلة على النوع الأول تلك المستخدمة في السيارات والتي تسمى ( فيوز

أما النوع الثاني فمن الأمثلة عليه قاطع الكهرباء الذي بداخل عداد الكهرباء الخاص بالمنزل , حيث يلاحظ تسجيل رقم مثل( A 200أمبير ) أي أنه لا يسمح بمرور أكثر من 200 أمبير ( أي 200كولوم/ث ) وفي حالة حدوث ذلك بسبب التماس ببن بعض الأسلاك في الدائرة أو غيره ( هو ما يسمى بالدائرة القصيرة أي عديمة المقاومة ) فإن القاطع يقطع التيار عن الدائرة الكهربائية لحمايتها .

أنواع المقاومات الكهربائية :
وتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي:
أولا : المقاومة الثابته Resistor :

تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيره وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.
1. المقاومة الكربونية : تصنع بمزيج من الكربون المسحوق مع مادة غير ناقلة مثل مسحوق السيراميك( الفخار) وتصب المادة بالشكل المطلوب والذي عادة يكون اسطوانيآ ثم تجمد بالحرارة ويرش طرفي المقاومة بمعدن حتى يمكن عمل التوصيلات بالاسلاك الخارجية ، وتبلغ استطاعة هذه المقاومات (4/1 ، 2/1 ، 1 ، 2 ) وات

شكل المقاومة الكربونية
2المقاومة الغشائية : يتطلب تصميم المقاومة الغشائية نشر غشاء (FILM) متجانس من مادة ذات مقاومة حول سطح قضيب اسطواني ، ويمكن زيادة اي مقاومة بقطع لولبي في هذا الغشاء وتوجد ثلاثة انواع للمقاومة الغشائية هي:

o الغشاء الكربوني
o غشاء الاو**يد المعدني
o الغشاء المعدني
مقاومة السلك الملفوف : يصنع هذا النوع بلف عدة لفات من السلك على دليل تشكيل معزول ، وتصنع مواد السلك من سبائك ال***ل والكروم التي تستخدم بكثرة بسبب مقاومتها النوعية المرتفعة

2- ثانيا: المقاومة المتغيرة Potentiometer or Variable Resistor VR :

مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ 0-10KΩ ويمكن تثبيتها على قيمة معينة.

ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضه فإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والع** عند رفع الصوت

3- المقاومة الضوئية
4- المقاومة الحرارية

هي مقاومة حساسة لحرارة تتغير

مقاومتها مع تغير درجة الحرارة ويوجد نوعان من تلك المقاومات الحررارية هما :

·
المقاومة ذات المعامل الحراري السالب
(الثيرمستور N.T.C)Negative Temperature Coefficient

وهي المقومات
التي تزداد خاصية ناقليتها مع ارتفاع درجة الحرارة ( او تقل مقاومتها مع ارتفاع
درجة الحرارة )

·
المقاومة ذات
المعامل الحراري الموجب (السيستور P.T.C )Positive Temperature
Coefficient

وهي المقاومة
التي تزداد قيمتها بزيادة درجة الحرارة وبالتالي تقل ناقليتها

·
المقاومة
التابعة للجهد (الفايرستور) Vol***e Dependant resistor

هي
مقومات من كربيد السيليكون وتستخدم اساسا في مجال وقاية المعدات الكهربائية من الارتفاع
المفاجئ في الجهد ، وتوصل المقاومة على التوازي مع الجهاز المراد حمايته وعندما
يحدث اي ارتفاع في الجهد فان مقاومة الفايرستور تقل لحظيآ وبذلك تمتص جزء من

الطاقة المفاجئة فتن**ر حدتها

العلاقة
بين الجهد والتيار للفايرستور

العوامل المؤثرة في مقاومة أي موصل :.
1. نوع مادة الموصل ρ: تختلف مقاومة الموصل باختلاف نوعية المادة المستخدمة في صناعته حيث لكل مادة مقاومة نوعية ρ خاصة بها وتتناسب طردا مع مقاومة الموصل
2. مساحة مقطع الموصل A : تزيد مقاومة الموصل كلما قلت مساحة مقطعه ، اي انها تتناسب ع**يآ مع مقاومة الموصل
3. طول الموصل :ℓ : تزيد المقاومة بزيادة طول الموصل أي انها تتناسب طرديآ مع مقاومة الموصل
4. درجة الحرارة : نلاحظ ان زيادة درجة الحرارة تزيد من مقاومة المعادن وتقلل من مقاومة السوائل ، بينما توجد معادن أخرى لاتتأثر مقاومتها بتغير درجة الحرارة

فالسلك النحاسي الرقيق، على سبيل المثال، أكثر مقاومة من السلك السميك، والسلك الطويل أكثر مقاومة من السلك القصير. و تتفاوت مقاومة المادة أيضًا حسب درجة الحرارة ، وبما أن مقاومة الموصل ( R ) تتناسب طرديا مع طوله (ℓ) وع**يا مع مساحة مقطعه ( A) :

R=P* ℓ/A

وثابت التناسب هنا يعتمد على نوع مادة الموصل ويسمى المقاومة النوعية (P)

ومن هذه العلاقة يمكن تعريف المقاومة النوعية (P ) بأنها :

" مقاومة موصل منتظم المقطع طوله وحدة الأطول ومساحة مقطعه وحدة المساحات " وتتأثر المقاومة النوعية ومن ثم المقاومة الكلية لناقل ما بدرجة الحرارة بشكل طردي حيث دلت التجارب العملية أن المقاومة النوعية تتغير مع درجة الحرارة

والان دعونا من الشروحات النظرية ولنتعرف على اشكال المقاومات

وهذه بعض صور المقاومات

تحديد قيمة المقاومة :

نظرآ لصعوبة كتابة قيمة المقاومة وذلك لصغر حجمها فقد تم استخدام الالوان بحيث تطبع على
جسم المقاومة لتدل على قيمتها وهناك طرقتين للترميز اللوني

1. رباعية النطاق اللوني : بحيث يدل اللون الاول والثلني على رقم اللون ، واللون الثالث على
عدد الاصفار المضروب بقيمة المقاومة ، واللون الرابع يدل على نسبة الارتياب في قيمة
المقاومة مثال :

اللون الاول بني وياخذ الرقم(1) واللون الثاني اسود وياخذ الرقم(0) واللون الثالث احمر
وهو يدل على عدد الاصفار(100) واللون الرابع ذهبي ليدل على نسبة الارتياب (5%)
وبذلك تكون قيمة المقاومة R=10×100=
1KΩ ±5%

خماسية النطاق اللوني :وفيه
يدل الون الاول والثاني والثالث على رقم اللون ، والرقم الرابع على عدد الاصفار
المضروب بقيمة المقاومة ويبتعد اللون الخامس عن بقية الالوان ليعبر عن نسبة
الارتياب في المقاومة مثال :

اللون الاول بني وياخذ الرقم(1) واللون الثاني اسود وياخذ الرقم(0) واللون الثالث اصفر وياخذ الرقم (4)
واللون الرابع ازرق وهو يدل على عدد الاصفار(1MΩ) واللون الخامس ذهبي ليدل على نسبة
الارتياب (5%) وبذلك تكون قيمة المقاومة

R= 104×106=104M ±5%

قانون أوم Ohm's Law

يعد قانون أوم من أهم القوانين في فرع الفيزياء
الكهربائية، حيث أثبت العالم الألماني
جورج سيمون أوم ( 1787- 1854 م ) بعد سلسلة من التجاربفي عام 1826م أن التيار الكهربي ( i ) المار في
موصل يتناسب طرديا ( علاقة خطية ) مع فرق الجهد الكهربائي (V ) المطبق بين طرفيه،
ويمكن تمثيلها بيانيا كما بالشكلالتالي :

ويمكن كتابة العلاقة
البيانية بالقانون التالي :

V=I×R volt

خلاصة :قانونأوم يصف العلاقة حسابيا بين كلا من فرق الجهد الكهربائي (V ) الذي يعبر عن قوةتدفق الشحنات الكهربائية .. وبين المقاومة الكهربائية ( R ) التي تقاوم وتعيق هذاالتدفق .. وبين النتيجة الحقيقية لهذا التدفق وهو التيار الكهربائي (I )نص قانون أوم :عند ثبوتدرجة الحرارة يتناسب شدة التيار المار في موصل طرديا مع فرق الجهد
بين طرفيه .

V=I×R

لاحظوا أن العلاقةسهلة وبسيطة جدا .. كلما زاد الجهد او قلت المقاومة كلما زاد التيار
المتدفق .. وزيادة المقاومة تحد من مرور التيار كما هو واضح في
قانون اوممن استخدامات قانون أوم :يستخدم المهندسون قانون
أوملتحديد فعالية الدوائر الكهربائية. فبإمكانهم، على
سبيل المثال، حساب كيف يمكن أنيتأثر سريان التيار بالترتيبات المختلفة لمكونات
هذه الدائرة مثل توصيل الأسلاكوالمكثفات والمقاومات.

شكرا لك لمتابعة كل جديد

احسنت

ننتظر جديدك

مع خالص الشكر والتقدير

شكرا لك لمتابعة كل جديد

احسنت

ننتظر جديدك

مع خالص الشكر والتقدير