ما هو صندوق المقاومة؟
صندوق المقاومة: التعريف، الأنواع والعمل
التعريف
صندوق المقاومة هو جهاز يحتوي على مقاومات بقيم مختلفة، ويستخدم أساساً لتقدير ومقارنة المقاومة الكهربائية. يتميز بدقة عالية، ووظيفته الرئيسية هي تنظيم كمية التيار الكهربائي الدقيقة التي تتدفق عبر الدائرة الكهربائية.
المزايا
من أهم مزايا صندوق المقاومة قدرته على توفير مقاومات متغيرة في وحدة مركزية واحدة. في حالات تتطلب الدائرة مقاومة متغيرة، لا حاجة لتغيير المقاومات الفردية بشكل فعلي. بدلاً من ذلك، يمكن ربط الدائرة مباشرة بصندوق المقاومة، وبمجرد ضبط المحولات الدوارة، يمكن الحصول بسهولة على قيم مقاومة مختلفة.
أنواع صناديق المقاومة
صناديق المقاومة تنقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
صندوق المقاومة العالي: هذا النوع يقدم قيم مقاومة تتراوح عادة بين 1Ω و5000Ω أو حتى أعلى.
صندوق المقاومة المنخفض: تقع قيم المقاومة في صندوق المقاومة المنخفض عادة في نطاق 1Ω إلى 500Ω.
صندوق المقاومة الكسري: كما يشير الاسم، يوفر هذا الصندوق قيم مقاومة في شكل كسري، مع نطاق نموذجي يتراوح بين 0.1Ω إلى 50Ω.
تشييد صناديق المقاومة بسيط واقتصادي، وهي تأتي بأشكال متعددة. تعتبر هذه الأدوات ضرورية لاختبار وتصميم الدوائر في البيئات المختبرية.
صندوق المقاومة البسيط
التشييد
يتميز صندوق المقاومة البسيط بمجموعتين من طرفي النحاس، والتي تعمل كنقاط اتصال للطرفين الإيجابي والسالب للدائرة الكهربائية. يتم تصنيع غطاء الصندوق، الذي يضم الطرفيات والمفاتيح، من الإيبونيت، وهو مادة متينة وعازلة. تُستخدم المفاتيح لإضافة أو إزالة المقاومة من الدائرة.
على الجانب الخلفي من صفائح الإيبونيت، يتم ربط مقاومات بقيم مختلفة بالتسلسل. لدمج مقاومة محددة في الدائرة، يجب إزالة المفتاح المقابل. عندما يتم وضع جميع المفاتيح في موقع الفجوة الهوائية، يتدفق التيار عبر أعمدة النحاس، مما يؤدي إلى تجاوز جميع المقاومات وإنشاء حالة قصر دائرية بدون مقاومة مضافة إلى الدائرة.
إرشادات الاستخدام
اعتبار استهلاك الطاقة: غالبًا ما تكون قيم المقاومة في الصندوق مرتفعة نسبيًا لتقليل استهلاك الطاقة في الدائرة المتصلة. هذا يساعد في تقليل خسائر الطاقة وحفظ سلامة مكونات الدائرة.
الإعداد الأولي: قبل ربط صندوق المقاومة بالدائرة، من الضروري ضبط المقاومة إلى أقل قيمة لها. هذه الخطوة الاحترازية تضمن أن يتم تبديد القليل من الطاقة في الدائرة أثناء الاتصال الأولي، مما يمنع الأضرار المحتملة لمكونات حساسة.
علاقة المقاومة: يجب أن تكون مقاومة الصندوق مساوية أو أكبر من مقاومة الدائرة المرتبطة به، للتأكد من السيطرة المناسبة والتنظيم على تدفق التيار.
طريقة الاتصال: يتم دائماً ربط صناديق المقاومة بالدوائر باستخدام موصلات موصولة، مما يوفر اتصالًا كهربائيًا آمنًا وموثوقًا.
صندوق المقاومة العقدية
التشييد والعمل
في صندوق المقاومة العقدية، يتم تثبيت المقاومات بإحكام داخل الحاوية. يتم ترتيب هذه المقاومات بدقة لتمكين التغير التدريجي لقيمة المقاومة. يتم تجهيز الصندوق بمفتاح اختيار دوار، وهو الوسيلة الرئيسية للحصول على مقاومات متغيرة. بينما يمكن استخدام مفاتيح المفتاح أيضًا لاختيار المقاومات، إلا أن المفاتيح الدوارة هي المفضلة بسبب سهولة استخدامها ودقتها، مما يجعلها الخيار القياسي في معظم صناديق المقاومة.
مثال على صندوق المقاومة العقدية العادي
يوضح ما يلي الترتيب النموذجي للمفاتيح الدوارة في صندوق المقاومة العقدية القياسية:
المفتاح الأول: يوفر نطاق مقاومة من 1 إلى 10 أوم.
المفتاح الثاني: يغطي نطاقًا من 10 إلى 100 أوم.
المفتاح الثالث: يشمل نطاقًا من 100 إلى 1000 أوم.
المفتاح الرابع: يتعامل مع قيم مقاومة تبلغ 100 أوم وما فوق.
كما هو موضح في الشكل أعلاه، يتم تجهيز صندوق المقاومة بعدة مفاتيح دوارة. تم تصميم كل من هذه المفاتيح الاختيارية لتوفير قيم مقاومة يمكن أن تختلف ضمن نطاق بضعة أوم، مما يسمح بضبط دقيق للمقاومة الكلية التي يقدمها الصندوق.
