تعریف ولتاژ و جریان و مقاومت

ولتاژ و جریان و مقاومت از اصطلاحات رایج دنیای الکترونیک هستند که در این مقاله قصد آشنایی با تعریف و ارتباط آنها با یکدیگر را داریم.

الکتریسیته، حرکت الکترون ها می باشد. الکترون ها قادر به تولید بار الکتریکی هستند. تعریف سه کمیت فوق به صورت خلاصه بدین صورت است که ولتاژ به صورت اختلاف بار میان دو نقطه، جریان به صورت سرعت بار الکتریکی جاری شده و مقاومت به صورت تمایل مادی برای مقاومت در مقابل جریان بار می باشد.

زمانی که از این کمیت ها حرف می زنیم، در واقع حرکت بار را بیان می کنیم و بر اساس آن، رفتار الکترون را شرح می دهیم. مدار، یک حلقه بسته می باشد که شرایطی را فراهم می کند که بار الکتریکی از نقطه ای به نقطه دیگر برود. اهم، شرح یک مقاومت می باشد که از طریق ولتاژ و جریان توصیف می شود.

جریان الکتریکی چیست؟

آشنایی با سه مفهوم ولتاژ و جریان و مقاومت را با تعریف جریان الکتریکی شروع می کنیم. جریان الکتریکی به جابه جایی بار الکتریکی در طول زمان در یک مدار الکتریکی مربوط می شود. جریان الکتریکی با واحد آمپر سنجیده می شود. جریان، هنگامی که بارهای الکتریکی در یک مدار در حرکت است، ایجاد می شود و به صورت حرکت بارها در مدار الکتریکی ارائه می شود.

میزان جریان الکتریکی با توجه به نرخ جابه جایی بارها تعیین می شود. نرخ جابه جایی بارها با ولتاژ تعیین می شود که توسط مدار گذر می کند و با بهره گیری از قانون اهم، قابل محاسبه است. جریان الکتریکی در مدارات DC و AC دیده می شود و تأثیر زیادی در عملکرد تجهیزات و سیستم های الکتریکی دارد.

مقاومت الکتریکی چیست؟

در ادامه آشنایی با ولتاژ و جریان و مقاومت با مقاومت الکتریکی آشنا می شویم. هر قطعه یا المانی که در برابر عبور جریان الکتریکی، مقاومت نشان دهد مقاومت نامیده می شود. کار مقاومت این است که جریان یا ولتاژ را تا مقدار مشخصی کاهش دهد. مقاومت ها در چندین نوع وجود دارند که جنس و ویژگی های هر یک از آنها متفاوت است.

مقاومت ها دارای واحد اهم می باشند. اهم، میزان عددی متفاوتی دارد و با ولتاژ و جریان مرتبط هستند. مقاومت، تعیین کننده نسبت تغییر ولتاژ به جریان الکتریکی می باشد. مقاومت ها به عوامل گوناگونی بستگی دارند که برخی از آنها شامل خاصیت و جنس دما، طول و مساحت قطعه، دما و … می باشند. مقاومت بر اساس قانون اهم تعیین می شود. قانون اهم بیانگر این است که ولتاژ میان دو نقطه در یک مقاومت الکتریکی معادل با حاصلضرب جریان در مقاومت می باشد. V = I * R

تنوع مقاومت ها بسیار زیاد است که هر یک از آنها با توجه به خصوصیات و نیاز کاربرد موردنظر در مواردی به کار گرفته می شوند. پتانسیومتر خوابیده مثلثی 10K اهم، نمونه ای از این مقاومت ها می باشد.

ولتاژ چیست؟

در بررسی تعاریف ولتاژ و جریان و مقاومت با تعریف ولتاژ آشنا می شویم. ولتاژ، نشان دهنده تفاوت پتانسیل الکتریکی میان دو نقطه در یک مدار می باشد که با بر اساس ولت V اندازه گیری می گردد. ولتاژ در واقع بیان کننده قدرت یا فشار الکتریکی می باشد که میان دو نقطه در یک مدار وجود دارد. هدایت جریان الکتریکی در یک مدار، مستلزم تفاوت پتانسیل یا ولتاژ می باشد. ولتاژ ممکن است از سوی منبع تغذیه مثل باتری بوجود بیاید.

یکی از مهمترین فاکتورهای ایجاد کننده جریان، اختلاف پتانسیل می باشد و واحد اندازه گیری ولتاژ در مدارات، ولت است. در علم فیزیک، ولتاژ را کمیتی عرضی می دانند. این کمیت در مقایسه با شار است. با بهره گیری از این اختلاف پتانسیل در کمیت عرضی، جریان از نقطه A به B انتقال داده می شود. با وجود ولتاژ، امکان انتقال معکوس یعنی از نقطه B به A وجود دارد. ولتاژ از خاصیت جمع پذیری برخوردار می باشد.

محصولات : مقاومت 5 درصد

استانداردهای مربوط به ولتاژ و جریان و مقاومت

جریان: جریان، مقدار الکتریکی است که از یک نقطه به نقطه دیگر در مدار جریان دار هدایت می شود. واحد جریان، آمپر می باشد که بیان کننده شمار الکترون هایی می باشد که از یک نقطه به نقطه دیگر در یک ثانیه گذر می کند. جریان را با نماد I نمایش می دهند و واحد آن را با نماد A (آمپر) نمایش می دهد.

مقاومت: مقاومت، میزان مقاومت یا مانعی برای جریان الکتریکی در یک مدار می باشد که واحد آن اهم است. مقاومت را با نماد R و واحد اندازه گیری آن را با نماد Ω  نشان می دهند.

ولتاژ: ولتاژ، اختلاف پتانسیل الکتریکی میان دو نقطه در یک مدار می باشد. واحد اندازه گیری این کمیت، ولت است. ولتاژ را با نماد V نشان داده و واحد اندازه گیری آن را با واحد V نشان می دهند.

این استانداردها از سوی سازمان بین المللی استاندارد تعیین شده است و از اهمیت زیادی برخوردار می باشد.

رابطه ولتاژ و جریان و مقاومت

ارتباط میان این سه به صورت فرمول I = V / R مشخص می شود. جریان با مقاومت، رابطه عکس دارد. یعنی اگر مقاومت افزایش پیدا کند، جریان کم می شود. اما رابطه جریان با ولتاژ به صورت رابطه مستقیم است.

جریان الکتریکی توسط یک جسم مثل یک کابل به عنوان جریان درنظر گرفته می شود و با آمپر سنجیده می شود. در صورتیکه جریان کوچک باشد، آن را با میلی آمپر که یک هزارم آمپر است می سنجند. نیروی محرکه در پشت جریان یک جریان به عنوان ولتاژ درنظر گرفته می شود و با ولت سنجیده می شود. خاصیت یک ماده که جریان را کم می کند به مقاومت شناخته شده است. واحد مقاومت به صورت Ω می باشد. مقاومت در مقابل جریان متناوب دقیقاً امپدانس نام می گیرد. ارتباط میان این سه با قانون اهم بیان می گردد. بنابراین اگر دما ثابت باشد، جریان و ولتاژ با یکدیگر نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت وارونه دارد.

محصولات : مقاومت  ARRAY

سخن پایانی

ولتاژ و جریان و مقاومت از مهمترین اصطلاحات در دنیای الکترونیک هستند. به منظور افزایش جریان در مدار، بایستی ولتاژ را افزایش داد و مقاومت را کاهش داد. هر یک از این کمیت ها به عوامل مختلفی بستگی دارند و تسلط به تعریف و کاربردهای آنها برای ساخت مدارات و تجهیزات الکترونیکی ضرورت دارد.