مقاومت سیمی (Wire Wound Resistor)

تعریف مقاومت سیم پیچی شده:

این نوع  مقاومت ها  عضو قطعات  غیرفعال هستند که در داخال آن از سیم های فلزی استفاده می شود تا جریان  الکتریکی را تا حد معینی کاهش و یا محدود کنند.

ساختار مقاومت سیم پیچی شده :

این نوع مقاومت به صورت یک سیم پیچ فلزی بر روی یک هسته ساخته می شود و اقلب جنس  این سیم پیچ نیکروم (Nichrome)  یا منگنین (manganin) است زیرا این عناصر مقاومت بالا یی دارند و همین طور از موادی مانند سرامیک ، پلاستیک یا فایبر گلاس برای هسته و پوسته آن استفاده می کنند .

این نوع مقاومت دارای یک پوشش بیرونی بسیار مقاوم می باشد که به این وسیله این قطعه را می توان در دمای بالا نیز بکاربرد .

مقدار مقاومت سیم پیچ فلزی به سه عامل بستگی دارد: مقاومت مخصوص سیم فلزی ، طول سیم فلزی و سطح مقطع سیم فلزی

مقاومت مخصوص سیم فلزی

منظور از مقاومت مخصوص سیم مقدار مقاومت عنصر یا آلیاژ به کار رفته است که همیشه ثابت است .

مقدار مقاومت رابطه مستقیمی با مقاومت مخصوص  سیم دارد .

یک سیم فلزی با مقاومت مخصوص  بالا در برابر مقادیر زیادی از جریان الکتریکی  مخالفت  می کند.

از طرف دیگر ، یک سیم فلزی با مقاومت کم مقدار کمی از جریان الکتریکی را مسدود می کند.

طول سیم فلزی

مقدار مقاومت رابطه مستقیمی با طول آن دارد .

سیم های فلزی با طول طولانی تر مقاومت بالایی دارند زیرا الکترون های آزاد باید مسافت های زیادی را طی کنند. از این رو احتمال برخورد الکترون ها با اتم ها زیاد است. بنابراین تعداد زیادی الکترون آزاد با اتمها برخورد می کنند و انرژی خود را به صورت گرما از دست می دهند و تعداد کمی از الکترونهای آزاد باقی مانده با حمل جریان الکتریکی آزادانه حرکت می کند. بنابراین ، فقط تعداد کمی الکترون آزاد یا مقدار کمی از جریان الکتریکی از طریق  سیم پیچ مقاومت عبور می کند .

سیم های فلزی با طول کوتاه مقاومت کمی دارند زیرا الکترون های آزاد فقط باید مسافت کمی را طی کنند. از این رو ، احتمال برخورد الکترون ها با اتم ها کم است. بنابراین ، تنها تعداد کمی الکترون آزاد با اتمها برخورد می کنند و  انرژی خود را به صورت گرما از دست می دهند و تعداد زیادی الکترون آزاد باقی مانده با حمل جریان الکتریکی آزادانه حرکت می کند. بنابراین مقدار زیادی جریان الکتریکی از طریق مقاومت جریان می یابد.

سطح مقطع سیم فلزی

مقدار مقاومت یک سیم رابطه معکوسی با سطح مقطع آن دارد.

سیم های فلزی با سطح مقطع کوچک فضای کمتری را برای حرکت الکترون های آزاد فراهم می کند. از این رو احتمال برخورد الکترون ها با اتم ها زیاد است. بنابراین ، فقط یک جریان الکتریکی کوچک از طریق سیم با سطح مقطع کم  جریان می یابد.

سیم های فلزی با سطح مقطع بزرگ فضای کافی برای حرکت آزادانه الکترون ها را فراهم می کنند. از این رو ، احتمال برخورد الکترون ها با اتم ها کم است. بنابراین ، فقط  جریان الکتریکی بیشتری از طریق سیم با سطح مقطع بزرگ جریان می یابد.

انواع مقاومت سیمی

مقاومتهای سیمی به دو نوع  طبقه بندی می شوند:

•  قدرتی (Power Wire wound Resistors)

• دسته دقیق (Precision Resistors)

•  قدرتی (Power Wire wound Resistors)

این نوع مقاومت ها در دمای بالا و با توان ها بالا تری از دسته دیگر موجود هستند که  با رنج توانی 2-300 وات می تواند محدوده جریانی بسیار زیادی را از خود عبور دهد

• دسته دقیق (Precision Resistors)

این نوع مقاومت ها دارای توان های زیر 2 وات (رنج 0.25-2 وات) و در نتیجه دارای تلرانس پایین تری هستند و نمی توانند میزان جریان بالایی را عبور دهند. اما به دلیل دقت بسیار بالای آنها از این نوع در دستگاه های ابزار دقیق استفاده می کنند .

این نوع مقاومت ها به دلیل ماهیت سیم پیچی که دارند نباید در مدارات فرکانس بالا استفاده شوند چرا که ممکن است دارای خاصیت سلفی شده و عملکرد مدار را مختل کنند.(البته در بعضی از انواع این نوع مقاومت ها با تغییر مدل پیچش سیم این اشکال هم رفع شده است-روش پیچیدن به صورت دولایی یا بی فیلار (bifilar))

گاها از مقاومت های سیمی در مدارات به عنوان یک مقاومت فیوزی استفاده می شود (Fusible Resistor) چرا که در حالت عادی مانند یک مقاومت عمل می کند و درصورتیکه جریان بیش از حد مجازی به آن وارد شود مانند یک فیوز عمل کرده و قطع می شود (بدون آنکه شعله ور شود)

عموما مقدار این نوع مقاوت ها به دو صورت زیر خوانده می شود :

الف: مقدار مقاومت و تلورانس را مستقیماً روی مقاومت می‌نویسند.

ب: مقدار مقاومت را مستقیماً می‌نویسند و به‌جای واحد اهم از حرف R و به‌جای تلورانس حروف M،K،J استفاده می‌کنند

روش تست مقاومت ها :

روش تست این نوع مقاومت ها بسیار آسان می باشد برای تست کافی است از یک عدد مولتی متر یا یک اهم متر استفاده کنید :

برای تست مقاومت کافی است مقدار آن را با مولتی متر اندازه گیری کنید و بعد مقدار به دست آمده را با مقدار نامی که با استفاده از کدهای آن می توان یافت مقایسه کنیم اگر مقدار اندازه گیری شده با مولتی متر اختلاف زیادی با مقدار نامی داشته باشد با در نظر گرفتن مقدار درصد خطای آن مقاومت معیوب شده است در غیر این صورت مقاومت سالم می باشد .

کاربردها

• ارتباط از راه دور
• کامپیوترها
• تجهیزات صوتی و تصویری
• تجهیزات الکترونیکی پزشکی
• دفاع و فضا
• سیستم های تعویض تلفن
• ابزار دقیق مبدل ها
• تعادل جریان و ولتاژ
• سنجش جریان

مزایا و معایب

مزایا

• کم هزینه
• دقت بالا
• پایداری بالا
• دامنه مقاومت گسترده

معایب

مقاومتهای سیم پیچ فقط برای فرکانسهای پایین استفاده می شوند ، برای فرکانس های بالا مناسب نیستند. در فرکانس های بالا ، به عنوان سلف عمل می کند. از این رو برای فرکانس های بالا از مقاومت زخم سیم غیر القایی استفاده می شود.

بازدیدها: 2536