مقاومت الکتریکی

[saedi1361]

مقاومت الکتریکی چیه ؟

قبل از هر چی یه توضیح مختصر مفید درباره مقاومت الکتریکی به زبون ساده مقاومت الکتریکی یعنی مقاومت یه ماده در برابر عبور جریان الکتریکی . فرض کنید تو اتوبان همت ماشین ها روان دارن حرکت میکنن جلوتر یه پلیس یه مانع میذاره که ایست بازرسی کنه ، حالا دیگه ماشین ها باید یکی یکی از مسیر رد بشن و ترافیک ایجاد میشه ، اون مانع ، نقش مقاومت رو داره و ماشین ها نقش جریان الکتریکی . اینجا نمیخوام زیاد وارد بحث بشم چون مفصله ! هر ماده در دنیا مقاومت مخصوص به خودش رو داره مثلا فلز مس مقاومت کمی داره ( بخاطر همین توی سیم ها استفاده میشه ) اما آهن مقاومت بیشتری داره ! مقاومت الکتریکی رو با اهم نشون میدن ، مثلا میگن مقاومت این ماده 20 اهم هستش . نماد اهم اینه : Ω مثلا میگن 20Ω
توی الکترونیک یه قطعه هست به نام مقاومت که کارش اصن همینه که در برابر عبور جریان مقاومت کنه . تو انگلیسی به این قطعه میگن Resistor . شکل زیر رو ببینید :

بالاتر فهمیدیم که مقاومت چیه ، حالا بعضی وقتا لازمه که چندتا مقاومت رو کنار همدیگه استفاده کنیم ، تو این موارد مقاومت معادل میگیرن ، مثلا میگن این 4 تا مقاومت کنار همدیگه مجموعا انقد مقاومت دارن . به این مجموع مقاومت میگن مقاومت معادل و تو انگلیسی هم بهش میگن Equivalent Resistance .

اون دوستانی که الکترونیک و برق خوندن  خوب میدونن که مقاومت های سری و موازی رو چجوری معادل میگیرن اما من واسه دوستانی که نمیدونن میگم . ببینید توی الکترونیک ، وقتی چندتا مقاومت با هم سری میشن ، میتونیم همشونو باهم جمع کنیم و یه مقاومت معادل و کلی در نظر بگیریم . شکل زیرو ببینید :

مقاومت الکتریکی در حالت سری

تو این حالت مقاومت معادل یا مقاومت کل از جمع کردن مقدار مقاومت ها حساب میشه . فرمولش این شکلیه :

....+ Req : R1 + R2 + R3

فرض کنید تو شکل بالا مقاومت ها به ترتیب 5 اهم ، 4 اهم ، 6 اهم و 10 اهم باشن ، خب مقاومت معادل چقدر میشه ؟ طبق فرمول بالا باید این مقادیر رو با هم جمع کنیم ، پس مقاومت کل میشه 25 اهم ! به همین سادگی .
شکل بالا برای حالت سری بود حالا شکل پایین حالت موازی مقاومت ها رو نشون میده :

مقاومت الکتریکی در حالت موازی

تو حالتی که فقط دو تا مقاومت موازی باشن ، میتونیم از فرمول زیر مقاومت معادل رو بدست بیاریم :

فرمول مقاومت معادل دو مقاومت موازی

مثلا تو شکل زیر دو تا مقاومت موازی داریم ، یکی 15 اهم و یکی هم 20 اهم . واسه بدست اوردن مقاومت معادل این دو تا ، طبق فرمول بالا اول تو هم ضرب شون میکنیم که میشه 300 ، حالا با هم جمعشون میکنیم که میشه 35 . حالا 300 تقسیم بر 35 میشه 8.5 . پس مقاومت معادل این دو تا مقاومت موازی میشه 8.5 اهم . یعنی شما چه دو تا مقاومت 20 و 15 اهمی رو با هم موازی کنید و چه فقط یه دونه مقاومت 8.5 اهمی بذارید فرقی نمیکنه !

مقاومت معادل دو مقاومت موازی

تو حالتی که چند تا مقاومت با هم موازی باشن ، مقاومت معادل رو طبق فرمول زیر حساب میکنن :

فرمول محاسبه مقاومت معادل چند مقاومت موازی

تو فرمول بالا فقط کافیه که مخرج مشترک گرفتن رو بلد باشید بقیش دیگه جا گذاری اعداده !

سه تا نکته ریز اما مهم هم بگم :

■ اگه دو تا مقاومت با مقدار یکسان موازی باشن ، مقاومت معادل شون میشه نصف اون مقدار . مثلا اگه دو تا مقاومت 10 اهمی موازی باشن ، مقاومت معادل میشه 5 اهم ، یا اگه دو تا مقاومت 20 اهمی موازی باشن ، مقاومت کل میشه 10 اهم .

■ حالا اگه چندتا مقاومت با مقدار مساوی موازی باشن ، مقاومت کل اینجوری بدست میاد : مقدار یکی از مقاومت ها تقسیم بر جمع تعداد مقاومت ها ! مثلا فرض کنید 4 تا مقاومت 5 اهمی موازی شدن ، مقاومت کل میشه 5 تقسیم بر 4 که میشه 1.25 اهم . یه مثال دیگه ، مثلا 6 تا مقاومت 18 اهمی موازی داریم ، مقاومت کل میشه 18 تقسیم بر 6 که میشه 3 اهم .

■ تو حالت موازی ، همیشه ، تاکید میکنم همیشه مقاومت معادل از کمترین مقاومت موازی ، کمتر در میاد . مثلا دو تا مقاومت 4 اهم و 6 اهم موازی ان ، مقاومت کل قطعا از 4 اهم کمتر در میاد . یا مثلا سه تا مقاومت 20 اهم و 40 اهم و 3 اهمی موازی ان ، مقاومت کل قطعا از 3 اهم کمتر در میاد .

مقاومت معادل سری موازی مختلط

یه وقتایی هم هس که مقاومت ها سری و موازی میشن ، تو این حالت باید مقاومت های سری رو باهم معادل کنیم ، مقاومت های موازی رو هم با هم و تا اخرین مقاومت ادامه بدیم تا به مقاومت معادل برسیم. شکل زیرو ببینید، مقاومت ها به صورت مختلط یعنی سری و موازی بسته شدن

مقاومت های سری موازی مختلط

در شکل بالا از سمت راست حساب میکنیم میریم سمت چپ . دو تا مقاومت 4 اهمی موازی شدن ، مقاومت معادل شون چند میشه ؟ میشه 2 اهم . حالا این مقاومت با مقاومت 10 اهمی یعنی R4 سری میشه . پس مقاومت معادلشون میشه 10 به اضافه 2 یعنی 12 اهم . حالا دو تا مقاومت R2 و R3 با هم سری هستن جمع شون میشه 12 اهم و با این 12 اهمی که تا اینجا دراوردیم موازی میشه که مقاومت معادلشون میشه 6 اهم . حالا این 6 اهم با اون مقاومت 4 اهمی یعنی R1 سری هستش پس مقاومت کل مدار بالا میشه 4 به اضافه 6 که میشه 10 اهم . پس این مدار با اون همه مقاومت رو میشه با یه مقاومت کل در نظر گرفت .