مقاومت الکتریکی

در این مقاله قصد داریم بپردازیم به انواع مقاومت‌ها ، فرمولها ، کاربرد آنها در صنعت و مقاومت الکتریکی از چه آلیاژی ساخت شده.

فهرست

• 1- مبانی مقاومت
• 2- مقاومت چیست
• 3- کاربرد مقاومت
• 4- مواد سازنده مقاومت
• 5- انواع مقاومت
• 6- فرمولهای مقاومت
• 7- مقاومت‌های سری و موازی
• 8- رمزگشایی کدهای مقاومت

—————————————————————  ——————————-   —————————————————————

مبانی مقاومت

مقاومت‌ها قطعات الکترونیکی هستند که دارای مقاومت الکتریکی خاص و بدون تغییر هستند. مقاومت جریان الکترون ها را در مدار محدود می‌کند.

آنها اجزای غیرفعال هستند، به این معنی که فقط انرژی مصرف می‌کنند (و نمی‌توانند آن را تولید کنند). مقاومت‌ها معمولاً به مدارها اضافه می‌شوند، جایی که مکمل‌های فعال مانند آپ‌آمپ‌ها، میکروکنترلرها و … هستند. معمولاً از مقاومت‌ها برای محدود کردن جریان، تقسیم ولتاژ و خطوط ورودی/خروجی استفاده می‌شود.

واحدهای مقاومت

مقاومت الکتریکی یک مقاومت بر حسب اهم اندازه گیری می‌شود. نماد اهم، سرمایه-امگا یونانی Ωاست : تعریف (تا حدودی دوربرگردان) 1Ω مقاومت بین دو نقطه است که در آن 1 ولت انرژی پتانسیل اعمال شده 1 آمپر  جریان را فشار می‌دهد.

همانطور که واحدهای SI پیش می روند، مقادیر بزرگتر یا کوچکتر اهم را می‌توان با پیشوندهایی مانند kilo-، mega- یا giga- تطبیق داد تا مقادیر بزرگ را راحت تر خواند.

دیدن مقاومت‌هایی در محدوده کیلو اهمی (kΩ) و مگااهمی (MΩ) بسیار رایج است (مقاومت‌های میلی اهم (mΩ) بسیار کمتر رایج است). به عنوان مثال، یک مقاومت 4700Ω معادل یک مقاومت 4.7kΩ است و یک مقاومت 5600000Ω را می‌توان به صورت 5600kΩ یا (معمولاً) 5.6MΩ نوشت.

نماد شماتیک

همه مقاومت‌ها دارای دو ترمینال هستند که در هر انتهای مقاومت یک اتصال وجود دارد. هنگامی که بر روی یک شماتیک مدل می‌شود، یک مقاومت به عنوان یکی از این دو نماد نشان داده می‌شود:

 

دو نماد شماتیک مقاومت رایج. R1 یک مقاومت 1kΩ به سبک آمریکایی است و R2 یک مقاومت 47kΩ به سبک بین المللی است.

پایانه های مقاومت هر یک از خطوطی هستند که از اسکویگل (یا مستطیل) خارج می‌شوند. اینها چیزهایی هستند که به بقیه مدار متصل می‌شوند.

مقاومت الکتریکی

نمادهای مدار مقاومت معمولاً با یک مقدار مقاومت و یک نام تقویت می‌شوند. مقدار نمایش داده شده بر حسب اهم، بدیهی است که هم برای ارزیابی و هم برای ساخت واقعی مدار بسیار مهم است.

نام مقاومت معمولاً یک R قبل از یک عدد است. هر مقاومت در یک مدار باید یک نام / شماره منحصر به فرد داشته باشد. به عنوان مثال، در اینجا چند مقاومت در حال عمل در مدار تایمر 555 آورده شده‌است:

—————————————————————  ——————————-   —————————————————————

انواع مقاومت‌ها

مقاومت‌ها در اشکال و اندازه های مختلفی وجود دارند. آنها ممکن‌است از طریق سوراخ روی سطح یا زیر باشند. آنها ممکن‌است یک مقاومت‌استاندارد، استاتیک، یک بسته مقاومت یا یک مقاومت متغیر خاص باشند.

مقاومت‌های سطحی

مقاومت‌های سطحی معمولاً مستطیل‌های سیاه و ریز هستند که در دو طرف با لبه‌های رسانا، نقره‌ای و کوچک‌تر خاتمه مییابند. این مقاومت‌ها برای قرار گرفتن در بالای PCB‌ها در نظر گرفته شده‌اند، جایی که روی پدهای فرود جفت شونده لحیم می‌شوند. از آنجایی که این مقاومت‌ها بسیار کوچک هستند، معمولاً توسط یک ربات در جای خود قرار می‌گیرند و از طریق کوره‌ای فرستاده میشوند که در آن لحیم کاری ذوب شده و آنها را در جای خود نگه می‌دارد.

 

مقاومت SMD در یک ربع

مقاومت‌های SMD در اندازه های استاندارد عرضه می‌شوند. معمولاً یا 0805 (طول 0.08 اینچ در عرض 0.05 اینچ)، 0603 یا 0402. آنها برای تولید انبوه تخته مدار عالی هستند یا در طرح هایی که فضا یک کالای گرانبها است. با این حال، آنها یک دست ثابت و دقیق را برای لحیم کاری دستی انجام میدهند!

 

———————————————————————————————————————————————————-

ترکیب مقاومت

مقاومت‌ها را می‌توان از مواد مختلفی ساخت. رایج‌ترین مقاومت‌های مدرن از یک لایه کربن، فلز یا اکسید فلز ساخته می‌شوند. در این مقاومت‌ها، یک لایه نازک از مواد رسانا (اگرچه هنوز مقاوم است) در یک مارپیچ پیچیده شده و توسط یک ماده عایق پوشانده میشود. بیشتر مقاومت‌های استاندارد بدون حاشیه و سوراخ‌دار در ترکیب لایه کربنی یا لایه فلزی تولید میشوند.

نمای جدا شده از مقاومت‌های لایه کربنی

به داخل بدنه چند مقاومت لایه کربنی نگاه کنید. مقادیر مقاومت از بالا به پایین: 27Ω، 330Ω و 3.3MΩ. در داخل مقاومت، یک پوسته کربن به دور یک عایق پیچیده شده‌است. بسته شدن بیشتر به معنای مقاومت بالاتر است.

سایر مقاومت‌های سوراخ‌دار ممکن‌است سیم‌پیچ شده یا از فویل فلزی بسیار نازک ساخته شوند. این مقاومت‌ها معمولاً قطعات گران‌تر و سطح بالاتری هستند که به‌طور خاص برای ویژگی‌های منحصربه‌فردشان مانند توان بالاتر یا محدوده دمای حداکثر انتخاب میشوند.

مقاومت الکتریکی

مقاومت‌های سطحی معمولاً از نوع ضخیم یا لایه نازک هستند. لایه ضخیم معمولا ارزان تر است اما دقت کمتری نسبت به نازک دارد. در هر دو نوع مقاومت، یک فیلم کوچک از آلیاژ فلزی مقاوم بین پایه سرامیکی و پوشش شیشه/اپوکسی قرار می‌گیرد و سپس به لبه‌های رسانای انتهایی متصل میشود.

بسته های مقاومت ویژه

انواع دیگری از مقاومت‌ها با کاربرد خاص وجود دارد. مقاومت‌ها ممکن‌است در بسته‌های از پیش سیم‌کشی شده از آرایه‌های مقاومتی پنج یا بیشتر عرضه شوند. مقاومت‌ها در این آرایه ها ممکن‌است یک پایه مشترک داشته باشند یا به عنوان تقسیم‌کننده‌ ولتاژ تنظیم شوند.

 

مقاومت‌های متغیر (یعنی پتانسیومتر)

مقاومت‌ها نیز نباید استاتیک باشند. مقاومت‌های متغیر که به نام رئوستات شناخته می‌شوند، مقاومت‌هایی هستند که می‌توانند بین یک محدوده خاص از مقادیر تنظیم شوند. مشابه رئوستات، پتانسیومتر‌است. گلدان ها دو مقاومت را به صورت سری به هم متصل می‌کنند و یک شیر مرکزی بین آنها ایجاد می‌کنند که یک تقسیم‌کننده‌ ولتاژ قابل تنظیم را ایجاد می‌کند. این مقاومت‌های متغیر اغلب برای ورودی‌ها استفاده‌می‌شوند، مانند دکمه‌های ولوم، که باید قابل تنظیم باشند.

تعداد زیادی پتانسیومتر از بالا-چپ، در جهت عقربه‌های ساعت: یک تریم‌پات استاندارد 10 کیلویی، جوی استیک 2 محوره، سافت پات، دیگ کشویی، زاویه راست کلاسیک و یک تریم پات 10 کیلویی مناسب تخته مدار .

مقاله سلف

همه چیز در مورد دیود

—————————————————————  ——————————-   —————————————————————

رمزگشایی نشانه های مقاومت

اگرچه ممکن‌است ارزش خود را به طور کامل نشان ندهند، بیشتر مقاومت‌ها برای نشان دادن مقاومت آنها علامت‌گذاری شده‌اند. مقاومت‌های PTH از یک سیستم کدگذاری رنگی استفاده‌می‌کنند .مقاومت‌های SMD سیستم ارزش‌گذاری مخصوص به خود را دارند.

رمزگشایی نوارهای رنگی

مقاومت‌های محوری معمولاً از سیستم باند رنگی برای نمایش مقدار خود استفاده می‌کنند. اکثر این مقاومت‌ها دارای چهار باند رنگی هستند که دور مقاومت می چرخند، اگرچه مقاومت‌های پنج باندی و شش باندی را نیز خواهید یافت.

مقاومت چهار باند

در مقاومت‌های چهار باندی استاندارد، دو باند اول دو رقم مهم‌ترین مقدار مقاومت را نشان می‌دهند. باند سوم یک مقدار وزن است که دو رقم مهم را در توان ده ضرب می‌کند.

نوار نهایی نشان دهنده تحمل مقاومت‌است. تلرانس توضیح می‌دهد که مقاومت واقعی مقاومت چقدر بیشتر یا کمتر با مقدار اسمی آن قابل مقایسه‌است.

مقاومت الکتریکی

هیچ مقاومتی به طور کامل ساخته نشده‌است، و فرآیندهای مختلف تولید منجر به تحمل بهتر یا بدتر می‌شود. به عنوان مثال، یک مقاومت kΩ1 با تحمل 5% در واقع می‌تواند بین kΩ 0.95 و  kΩ1.05 باشد.

چگونه تشخیص می‌دهید که کدام گروه اول و آخر‌است؟ آخرین نوار تحمل اغلب به وضوح از نوارهای ارزشی جدا‌می‌شود و معمولاً یا نقره ای یا طلایی‌است.

مقاومت‌های پنج و شش باند

مقاومت‌های پنج باندی دارای یک باند رقمی قابل توجه سوم بین دو باند اول و باند ضرب کننده هستند.

مقاومت‌های پنج باندی نیز طیف وسیع تری از تحمل ها را در دسترس دارند.

مقاومت‌های شش باندی اصولاً مقاومت‌های پنج باندی با یک باند اضافی در انتهای آن هستند که ضریب دما را نشان می‌دهد. این نشان دهنده تغییر مورد انتظار در مقدار مقاومت با تغییر دما بر حسب درجه سانتیگراد است. عموماً این مقادیر ضریب دما در محدوده ppm بسیار کوچک هستند.

رمزگشایی نوارهای رنگی مقاومت

هنگام رمزگشایی نوارهای رنگی مقاومت، از جدول کد رنگ مقاومت مانند تصویر زیراستفاده کنید. برای دو باند اول، مقدار رقمی مربوط به آن رنگ را پیدا کنید. مقاومت  kΩ4.7 نشان داده شده در اینجا دارای نوارهای رنگی زرد و بنفش برای شروع است – که مقادیر رقمی 4 و 7 دارند (47). باند سوم از 4.7kΩ قرمز است، که نشان می‌دهد که 47 باید در 102 (یا 100) ضرب شود. 47 ضربدر 100 میشه 4700!

 

جدول کد رنگ مقاومت

 

تصویر مقاومت‌های 4، 5 و 6 باند 

 

رمزگشایی نشانه گذاری های سطحی

مقاومت‌های SMD، مانند مقاومت‌های موجود در بسته های 0603 یا 0805، روش خاص خود را برای نمایش مقدار خود دارند. چند روش رایج علامت گذاری وجود دارد که در این مقاومت‌ها مشاهده خواهید کرد. آنها معمولاً دارای سه تا چهار کاراکتر — اعداد یا حروف — هستند که در بالای پوسته چاپ می‌شوند.

مقاومت الکتریکی

اگر سه کاراکتری که می‌بینید همگی اعداد هستند، احتمالاً به یک مقاومت با علامت E24 نگاه می‌کنید. این علامت‌ها در واقع شباهت‌هایی با سیستم باند رنگی مورد استفاده در مقاومت‌های PTH دارند. دو عدد اول نشان‌دهنده دو رقم اول مقدار هستند، و آخرین عدد نشان‌دهنده قدر است.

نمونه هایی از مقاومت‌های SMD با علامت E-24

در تصویر مثال بالا، مقاومت‌ها با 104، 105، 205، 751، و 754 مشخص شده اند. مقاومتی که با 104 مشخص شده‌است باید  kΩ100 (10×104)، 105 MΩ (10×105) 1و 205 برابر MΩ5 (20) 2باشد. 751 (75×101) Ω 750 و 754 kΩ (75×104) 750است.

مقاومت الکتریکی

یکی دیگر از سیستم های کدگذاری رایج E96 است و رمزآلودترین سیستم در میان این دسته است. مقاومت‌های E96 با سه کاراکتر مشخص می‌شوند – دو عدد در ابتدا و یک حرف در پایان. این دو عدد با مطابقت با یکی از مقادیر نه چندان واضح در این جدول جستجو، سه رقم اول مقدار را به شما می گویند.

کدهای مقاومت

Code	مقدار		Code	مقدار		Code	مقدار		Code	مقدار		Code	مقدار		Code	مقدار
01	100		17	147		33	215		49	316		65	464		81	681
02	102		18	150		34	221		50	324		66	475		82	698
03	105		19	154		35	226		51	332		67	487		83	715
04	107		20	158		36	232		52	340		68	499		84	732
05	110		21	162		37	237		53	348		69	511		85	750
06	113		22	165		38	243		54	357		70	523		86	768
07	115		23	169		39	249		55	365		71	536		87	787
08	118		24	174		40	255		56	374		72	549		88	806
09	121		25	178		41	261		57	383		73	562		89	825
10	124		26	182		42	267		58	392		74	576		90	845
11	127		27	187		43	274		59	402		75	590		91	866
12	130		28	191		44	280		60	412		76	604		92	887
13	133		29	196		45	287		61	422		77	619		93	909
14	137		30	200		46	294		62	432		78	634		94	931
15	140		31	205		47	301		63	442		79	649		95	953
16	143		32	210		48	309		64	453		80	665		96	976

 

 

 

حرف در پایان نشان دهنده یک ضریب‌است:

 

حرف	ضرب کننده فرکانس		حرف	ضرب کننده فرکانس		حرف	ضرب کننده فرکانس
Z	0.001		A	1		D	1000
Y or R	0.01		B or H	10		E	10000
X or S	0.1		C	100		F	100000

 

 

—————————————————————  ——————————-   —————————————————————

اندازه توان مقاومت

توان یکی از پارامترهای مهم در مقاومت‌ها‌است که به ویژه در هنگام انتخاب مقاومت‌ها باید آن را در نظر گرفت.

 

توان نرخ مصرف انرژی‌است و با ضرب اختلاف ولتاژ بین دو نقطه و جریان گذرنده از آن به دست می آید. واحد اندازه گیری توان، وات (W)‌است.

برای مثال، لامپ ها توان الکتریکی را به نور تبدیل می‌کنند. اما یک مقاومت فقط می‌تواند انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل کند.

مقاومت الکتریکی

گرما معمولاً پارامتر جالبی در الکترونیک نیست و گرمای زیاد سبب آسیب دیدگی‌های مختلفی (حتی آتش گرفتن مدار) می‌شود.

هر مقاومت یک اندازه توان ماکزیمم مشخص دارد و برای جلوگیری از گرم شدنِ بیش از حد مقاومت باید مطمئن شویم توان کاری آن کمتر از مقدار ماکزیمم نامی‌است.

توان نامی یک مقاومت بر حسب وات بیان‌می‌شود و معمولاً بین 1/8 (0٫125) وات و 1 وات‌است. مقاومت‌هایی با توان بیش از یک وات معمولاً در دسته مقاومت‌های قدرت قرار می‌گیرند و کاربردهای خاص خود را دارند.

یافتن توان مقاومت:

توان نامی یک مقاومت را معمولاً می‌توان با مشاهده اندازه بسته آن تعیین کرد. مقاومت‌های سوراخ کامل معمولاً در توان های 1/4 (0٫25) و 1/2 (0٫5) وات ساخته می‌شوند.

توان مقاومت‌هایی نیز که برای کاربردهای قدرت ساخته می‌شوند معمولاً روی آن ها درج می‌شود.

شکل زیر، چند مقاومت قدرت را نشان می‌دهد که در توان‌های بزرگ تری نسبت به مقاومت‌های عادی کار می‌کنند.

مقاومت الکتریکی

مقادیر توان این مقاومت‌ها از راست به چپ، به ترتیب، برابر با 25، 5 و 3 وات‌است.

مقادیر مقاومت آن ها نیز به ترتیب 2 اهم، 3 اهم، 0٫1 اهم و 22 کیلواهم‌است. از مقاومت‌هایی با توان کوچک تر معمولاً برای اندازه گیری جریان استفاده می‌شود.

این توان مقاومت‌ها می‌توانند قبل از دمیدن، توان بسیار بیشتری را تحمل کنند. از بالا-راست تا پایین-چپ نمونه‌هایی از مقاومت‌های 25W، 5W و 3W با مقادیر 2Ω، 3Ω 0.1Ω و 22kΩ وجود دارد. مقاومت‌های قدرت کوچکتر اغلب برای حس کردن جریان استفاده می‌شود.

قدرت مقاومت‌های نصب سطحی را معمولاً می‌توان بر اساس اندازه آنها نیز ارزیابی کرد. هر دو مقاومت اندازه 0402 و 0603 معمولاً برای 1/16 وات رتبه بندی می‌شوند و 0805 می‌توانند 1/10 وات مصرف کنند.

 

اندازه گیری توان در یک مقاومت

توان معمولاً با ضرب ولتاژ و جریان (P = IV) محاسبه‌می‌شود. اما با اعمال قانون اهم می‌توان از مقدار مقاومت در محاسبه توان نیز استفاده کرد. اگر جریان عبوری از یک مقاومت را بدانیم، می‌توانیم توان را به صورت زیر محاسبه کنیم:

یا اگر ولتاژ دو طرف مقاومت را بدانیم، توان را می‌توان به صورت زیر محاسبه کرد:

مقاومت‌های سری و موازی

مقاومت‌ها در الکترونیک همیشه با هم جفت می‌شوند، معمولاً در مدار سری یا موازی. هنگامی که مقاومت‌ها به صورت سری یا موازی ترکیب می‌شوند، یک مقاومت کلی ایجاد می‌کنند که با استفاده از یکی از دو معادله قابل محاسبه‌است. دانستن نحوه ترکیب مقادیر مقاومت در صورت نیاز به ایجاد یک مقدار مقاومت خاص مفید‌است.

مقاومت‌های سری

هنگامی که به صورت سری متصل می شوید، مقادیر مقاومت به سادگی جمع می‌شوند.

 

بنابراین، برای مثال، اگر فقط باید یک مقاومت 12.33kΩ داشته‌باشید، برخی از مقادیر رایج مقاومت 12kΩ و 330Ω را جستجو کنید و آنها را به صورت سری کنار هم قرار دهید.

مقاومت‌های موازی

یافتن مقاومت مقاومت‌ها به صورت موازی چندان آسان نیست. مقاومت کل N مقاومت‌های موازی، معکوس مجموع همه مقاومت‌های معکوس‌است. این معادله ممکن‌است منطقی تر از جمله آخر باشد:

شماتیک مقاومت‌ها به صورت موازی

N مقاومت به صورت موازی برای یافتن مقاومت کل، هر مقدار مقاومت را معکوس کنید، آنها را جمع کنید و سپس آن را معکوس کنید.

(معکوس مقاومت در واقع رسانایی نامیده‌می‌شود، بنابراین به طور خلاصه تر بگوییم: رسانایی مقاومت‌های موازی مجموع هر یک از رسانایی آنها‌است).

 

به عنوان یک مورد خاص از این معادله: اگر فقط دو مقاومت به صورت موازی داشته‌باشید، مقاومت کل آنها را می‌توان با این معادله معکوس کمی محاسبه کرد:

محاسبه معادله دو مقاومت به صورت موازی

به عنوان یک مورد خاص تر از آن معادله، اگر دو مقاومت موازی با ارزش برابر داشته باشید، مقاومت کل نصف مقدار آنها است. به عنوان مثال، اگر دو مقاومت 10kΩ موازی باشند، مقاومت کل آنها 5kΩ‌است.

 

یک روش کوتاه برای بیان موازی دو مقاومت با استفاده‌از عملگر موازی‌است: ||. برای مثال، اگر R1 با R2 موازی باشد، معادله مفهومی را می‌توان به صورت R1||R2 نوشت. بسیار تمیزتر، و تمام آن کسری های بد را پنهان می‌کند!

شبکه های مقاومتی

معلمان الکترونیک به عنوان مقدمه‌ای ویژه برای محاسبه مقاومت کل، دوست دارند دانش‌آموزان خود را در معرض یافتن شبکه‌های مقاومتی پیچیده و دیوانه قرار دهند.

یک سوال شبکه مقاومت رام ممکن‌است چیزی شبیه این باشد: “مقاومت ترمینال های A تا B در این مدار چقدر‌است؟”

برای حل چنین مشکلی، از انتهای مدار شروع کنید و به سمت دو پایانه ساده کنید. در این مورد R7، R8 و R9 همه به صورت سری هستند و می‌توانند با هم جمع شوند. این سه مقاومت با R6 موازی هستند، بنابراین آن چهار مقاومت را می‌توان به یک مقاومت با مقاومت R6||(R7+R8+R9) تبدیل کرد. ساخت مدار ما:

شبکه مقاومتی ساده شده‌است

اکنون چهار مقاومت سمت راست را در شکل بالا می‌توان حتی بیشتر ساده کرد. R4، R5 و مجموعه R6 – R9 ما همه در سری هستند و می‌توانند اضافه شوند. سپس آن مقاومت‌های سری همگی موازی با R3 هستند.

 

و این فقط سه مقاومت سری بین پایانه های A و B است. آنها را اضافه کنید! پس مقاومت کل آن مدار برابر‌است با: R1+R2+R3||(R4+R5+R6||(R7+R8+R9))

—————————————————————  ——————————-   —————————————————————

محدودیت جریان LED

مقاومت‌ها برای اطمینان از منفجر نشدن LED ها هنگام اعمال برق، کلیدی هستند. با اتصال یک مقاومت سری به یک LED، جریان عبوری از دو جزء را می‌توان به مقدار مطمئن محدود کرد.

شماتیک مقاومت محدود کننده جریان

هنگام تعیین اندازه یک مقاومت محدود کننده جریان، به دنبال دو مقدار مشخصه LED باشید: ولتاژ معمولی رو به جلو و حداکثر جریان رو به جلو. ولتاژ رو به جلو معمولی ولتاژی‌است که برای روشن شدن LED لازم‌است و بسته به رنگ LED متفاوت است (معمولاً بین 1.7 ولت و 3.4 ولت). حداکثر جریان رو به جلو معمولاً در حدود 20 میلی آمپر برای LED‌‌های اصلی‌است. جریان پیوسته از طریق ال‌ای‌دی همیشه باید برابر یا کمتر از آن امتیاز جریان باشد.

مقاومت الکتریکی

هنگامی که این دو مقدار را به دست آوردید، می‌توانید یک مقاومت محدود‌کننده جریان را با این معادله اندازه بگیرید:

مقاومت محدود‌کننده جریان = (Vs-Vf)

VS ولتاژ منبع‌است — معمولاً ولتاژ باتری یا منبع تغذیه. VF و IF ولتاژ جلو LED و جریان مورد نظر است که از آن عبور می‌کند.

 

به عنوان مثال، فرض کنید یک باتری 9 ولتی برای تغذیه یک LED دارید. اگر LED شما قرمز‌است، ممکن‌است ولتاژ جلویی حدود 1.8 ولت داشته‌باشد. اگر می خواهید جریان را به 10 میلی آمپر محدود کنید، از یک مقاومت سری حدود 720Ω استفاده کنید.

تقسیم‌کننده‌های ولتاژ

تقسیم‌کننده‌ ولتاژ یک مدار مقاومتی‌است که یک ولتاژ بزرگ را به یک ولتاژ کوچکتر تبدیل می‌کند. تنها با استفاده از دو مقاومت به صورت سری، می‌توان ولتاژ خروجی ایجاد کرد که کسری از ولتاژ ورودی است.

مدار تقسیم‌کننده‌ ولتاژ    مقاومت الکتریکی

دو مقاومت R1 و R2 به صورت سری به هم وصل شده اند و یک منبع ولتاژ (Vin) به آنها متصل‌است. ولتاژ از Vout به GND را می‌توان به صورت زیر محاسبه کرد:

معادله تقسیم‌کننده‌ ولتاژ

به عنوان مثال، اگر R1 1.7kΩ و R2 3.3kΩ بود، ولتاژ ورودی 5V را می‌توان در ترمینال Vout به 3.3V تبدیل کرد.

تقسیم‌کننده‌های ولتاژ برای خواندن سنسورهای مقاومتی مانند فتوسل، سنسورهای انعطاف پذیر و مقاومت‌های حساس به نیرو بسیار مفید هستند. نیمی از تقسیم‌کننده‌ ولتاژ سنسور‌است و قسمت آن یک مقاومت ساکن‌است. ولتاژ خروجی بین دو جزء به یک مبدل آنالوگ به دیجیتال روی یک میکروکنترلر (MCU) متصل می‌شود تا مقدار سنسور را بخواند.

یک فتوسل و یک مقاومت یک حسگر نور می سازند

در اینجا یک مقاومت R1 و یک فتوسل یک تقسیم‌کننده‌ ولتاژ ایجاد می‌کنند تا یک خروجی ولتاژ متغیر ایجاد کنند.

مقاومت‌های کششی    مقاومت الکتریکی

هنگامی که نیاز دارید پین ورودی میکروکنترلر را به یک حالت شناخته شده بایاس کنید، از یک مقاومت کششی استفاده‌می‌شود. یک سر مقاومت به پین MCU و سر دیگر آن به ولتاژ بالا (معمولاً 5 ولت یا 3.3 ولت) متصل‌است.

بدون مقاومت pull-up، ورودی های MCU می‌توانند شناور باقی بمانند. هیچ تضمینی وجود ندارد که یک پین شناور بالا (5 ولت) یا پایین (0 ولت) باشد.

مقاومت الکتریکی

مقاومت‌های کششی معمولاً هنگام اتصال به ورودی دکمه یا سوئیچ استفاده‌می‌شوند. هنگامی که سوئیچ بازاست، مقاومت pull-up می‌تواند پین ورودی را بایاس کند. و در هنگام بسته شدن سوئیچ مدار را از اتصال کوتاه محافظت می‌کند.

مقاومتی که ورودی دکمه را بالا می کشد

در مدار بالا، هنگامی که سوئیچ بازاست، پایه ورودی MCU از طریق مقاومت به 5 ولت وصل می‌شود. هنگامی که سوئیچ بسته می‌شود، پایه ورودی مستقیماً به GND متصل می‌شود.

مقدار یک مقاومت کششی معمولاً نیازی به چیز خاصی ندارد. اما باید آنقدر زیاد باشد که اگر 5 ولت یا بیشتر در آن اعمال شود، توان زیادی از دست نرود. معمولاً مقادیر حدود 10 کیلو اهم به خوبی کار می‌کنند.