مقاومت چیست؟ انواع، کاربرد و تاریخچه ساخت آن

مقاومت چیست؟

مقاومت، یکی از مفاهیم اصلی در الکترونیک است که به میزان مقاومت یک مواد یا مقاومت یک مدار الکتریکی در برابر جریان الکتریکی اطلاق می‌شود. مقاومت در واحد اهم (Ω) سنجیده می‌شود و به عنوان یکی از اصول اساسی در قوانین کیرشهف و قانون اهم بکار می‌رود. در این مقاله، به مروری بر مفهوم مقاومت، انواع مقاومت ها و کاربردهای آن در الکترونیک و تاریخچه ی آن خواهیم پرداخت.

مفهوم مقاومت:

مقاومت الکتریکی، معمولاً مقداری است که نشان‌دهندهٔ میزان سختی یا مقاومت یک ماده در برابر جریان الکتریکی است. وقتی که الکترون‌های یک ماده تحت تاثیر یک میدان الکتریکی قرار می‌گیرند، آن‌ها شروع به جابه‌جایی می‌کنند و جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. مقاومت الکتریکی به عواملی مانند دما، طول و مقطع ماده وابسته است.

قانون اهم:

قانون اهم، یکی از قوانین اساسی در الکترونیک است که توسط جورج سایمون اهم در سال 1827 میلادی ارائه شد. این قانون بیان می‌کند که ولتاژ (V) بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی مستقیماً به جریان (I) و مقاومت (R) بین آن دو نقطه وابسته است:

V = I × R

این قانون در طراحی و تجزیه و تحلیل مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بسیار کاربردی است.

انواع مقاومت ها:

مقاومت ها، قطعات الکترونیکی هستند که عمدتاً برای کنترل جریان و ولتاژ در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند. انواع مقاومت ها عبارتند از:

1. مقاومت های ثابت: مقاوم‌گرهایی که مقاومت آن‌ها تغییر نمی‌کند و در مدارها برای تنظیم جریان و ولتاژ به کار می‌رود.
2. مقاومت های متغیر: مقاوم‌گرهایی که مقاومت آن‌ها قابل تغییر است و معمولاً به عنوان پتانسیومتر یا رئوستات شناخته می‌شوند. این نوع مقاوم‌گرها در تنظیم صدا، کنترل سرعت موتور و تنظیم ولتاژ به کار می‌رود.
3. مقاومت های حساس به دما (NTC و PTC): این مقاوم‌گرها با تغییر دما، مقاومت خود را تغییر می‌دهند و در حفاظت از تجهیزات الکترونیکی و کنترل دما کاربرد دارند.
4. مقاومت‌های حساس به نور (LDR): مقاومت این نوع مقاوم‌گرها با تغییر نور محیط تغییر می‌کند و در سیستم‌های روشنایی خودکار، سنسورهای نوری و تشخیص نور استفاده می‌شوند.

کاربردهای مقاومت در الکترونیک

مقاومت‌ها در الکترونیک کاربردهای گسترده‌ای دارند. برخی از این کاربردها عبارتند از:

• کنترل جریان: مقاومت ها می‌توانند به عنوان یک محدود کننده جریان عمل کنند تا از آسیب دیدن قطعات حساس مدار جلوگیری کنند.
• تقسیم ولتاژ: با استفاده از مقاومت ها می‌توان یک ولتاژ مورد نظر را به چندین ولتاژ کمتر تقسیم کرد، که برای تغذیه قطعاتی با ولتاژ‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• فیلترینگ: مقاوم‌گرها به همراه خازن‌ها در ساخت فیلترهای پایین‌گذر، بالاگذر و باند‌گذر استفاده می‌شوند تا فرکانس‌های نامطلوب از سیگنال‌ها حذف شوند.
• تقویت‌کنندگان: مقاوم‌گرها در تقویت‌کننده‌های اپ‌امپ و ترانزیستوری برای تعیین بزرگنمایی ولتاژ و جریان به کار می‌رود.

خلاصه:

مقاومت، مفهومی اساسی در الکترونیک است که به میزان مقاومت یک ماده یا مقاومت یک مدار الکتریکی در برابر جریان الکتریکی اطلاق می‌شود. مقاومت ها، قطعات الکترونیکی هستند که در کنترل جریان، تقسیم ولتاژ، فیلترینگ و تقویت‌کنندگان استفاده می‌شوند. انواع مقاوم‌گرها شامل مقاومت ها: ثابت، متغیر، حساس به دما، و حساس به نور و… می‌شوند. در ادامه به تاریخچه ی ساخت مقاومت ها می پردازیم.

در این مقاله، به بررسی تاریخچه ساخت مقاومت الکترونیکی می‌پردازیم. مقاومت الکترونیکی به عنوان یکی از اجزای پایه در دستگاه‌های الکترونیکی، در پیشرفت تکنولوژی و صنعت الکترونیکی نقش مهمی داشته است.

تاریخچه ی تولید مقاومت:

مقاومت‌های کربنی، اولین نوع مقاومت الکترونیکی بودند که در دهه ۱۹۲۰ توسط شرکت‌هایی مانند Westinghouse و General Electric ساخته شدند. این مقاومت‌ها از ترکیبی از کربن، پودر گرافیت و رزین ساخته شده بودند و برای استفاده در مدارهای الکترونیکی از آن‌ها استفاده می‌شد. با این حال، دقت این مقاومت‌ها نسبت به مقاومت‌های فلزی پایین‌تر بود.

در دهه ۱۹۳۰، مقاومت‌های فلزی ساخته شدند که از فلزاتی مانند نیکل، کروم و پلاتین تشکیل شده بودند. این مقاومت‌ها دقت بالاتری داشتند و برای استفاده در مدارهای الکترونیکی و ابزارهای اندازه‌گیری استفاده می‌شدند.

در دهه ۱۹۶۰، با پیدایش تکنولوژی ترانزیستور و کاهش قیمت آن، استفاده از مقاومت‌های الکترونیکی کاهش یافت. با این حال، مقاومت‌های الکترونیکی همچنان در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند و محصولات جدیدی نیز به بازار عرضه می‌شوند.

امروزه، مقاومت‌های الکترونیکی با مقادیر و اندازه‌های مختلف و از مواد مختلفی مانند فلزات، سرامیک‌ها و پلیمرها ساخته می‌شوند. این مقاومت‌ها برای کنترل جریان الکتریکی در انواع دستگاه‌های الکترونیکی مانند: تلفن‌های همراه، رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مطالعه ی بیشتر: خازن چیست؟ کاربرد، تارخچه و انواع آن