صندوق مقاومة: تعريف، أنواع، وطريقة العمل
التعريف
صندوق المقاومة هو جهاز يحتوي على مقاومات بقيم مختلفة، ويستخدم بشكل أساسي لتقدير ومقارنة المقاومة الكهربائية. يتميز بدقة عالية، ووظيفته الرئيسية هي تنظيم كمية التيار الكهربائي الدقيقة التي تتدفق عبر دارة كهربائية.
المزايا
من أهم مزايا صندوق المقاومة قدرته على تقديم مقاومات متغيرة في وحدة مركزية واحدة. في الحالات التي تتطلب فيها الدارة مقاومة متغيرة، لا حاجة لتغيير المقاومات الفردية بشكل فعلي. بدلاً من ذلك، يمكن ربط الدارة مباشرة بصندوق المقاومة، ومن خلال ضبط المقابس الدوارة، يمكن الحصول بسهولة على قيم مقاومة مختلفة.
أنواع صناديق المقاومة
صناديق المقاومة تنقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
صندوق المقاومة العالي: هذا النوع عادة ما يقدم قيم مقاومة تتراوح بين 1Ω و 5000Ω أو حتى أعلى.
صندوق المقاومة المنخفض: تقع قيم المقاومة في صندوق المقاومة المنخفض عمومًا ضمن نطاق 1Ω إلى 500Ω.
صندوق المقاومة الكسري: كما يشير الاسم، يوفر هذا الصندوق قيم مقاومة بالشكل الكسري، مع نطاق نموذجي يتراوح بين 0.1Ω و 50Ω.
بناء صناديق المقاومة بسيط ومكلف بشكل اقتصادي، وهي تأتي بأشكال متعددة. وهي أدوات لا غنى عنها لاختبار وتخطيط الدارات في البيئات المخبرية.
صندوق المقاومة البسيط
البناء
يتميز صندوق المقاومة البسيط بمقبسين نحاسيين، يعملان كنقاط اتصال للطرفين الإيجابي والسالب للدارة الكهربائية. الغطاء الذي يحتوي على المقبس والمقابس مصنوع من الأيبونيت، وهو مادة متينة وعازلة. تستخدم المقابس لإضافة أو إزالة المقاومة من الدارة.
على الجانب العكسي للمواد الأيبونيت، يتم ربط مقاومات بقيم مختلفة بشكل متسلسل. لدمج مقاومة معينة في الدارة، يجب إزالة المقبض المقابل. عندما يتم وضع جميع المقابس في موقع الفجوة الهوائية، يتدفق التيار عبر المثبتات النحاسية، مما يؤدي إلى تجاوز جميع المقاومات وإنشاء حالة دائرة قصيرة بدون أي مقاومة مضافة للدارة.
إرشادات الاستخدام
اعتبارات استهلاك الطاقة: غالبًا ما يتم تحديد قيم المقاومة في الصندوق بمستوى عالٍ لتقليل استهلاك الطاقة في الدارة المتصلة. وهذا يساعد في تقليل خسائر الطاقة وحفظ سلامة مكونات الدارة.
إعداد البداية: قبل ربط صندوق المقاومة بالدارة، من الضروري ضبط المقاومة إلى أدنى قيمة لها. هذه الخطوة الاحترازية تضمن أن يتم استهلاك الحد الأدنى من الطاقة في الدارة أثناء الاتصال الأولي، مما يمنع تلف المكونات الحساسة المحتمل.
علاقة المقاومة: يجب أن تكون مقاومة الصندوق مساوية أو أكبر من مقاومة الدارة المرتبطة به، لضمان التحكم المناسب والتنظيم في تدفق التيار.
طريقة الاتصال: يتم دائمًا ربط صناديق المقاومة بالدارات باستخدام موصلات مكونة من مآخذ، والتي توفر اتصالًا كهربائيًا آمنًا وموثوقًا.
صندوق المقاومة العشري
البناء والعمل
في صندوق المقاومة العشري، يتم تثبيت المقاومات بإحكام داخل الحاوية. يتم ترتيب هذه المقاومات بدقة لتتيح تغير قيمة المقاومة بشكل تدريجي. يتم تجهيز الصندوق بمفتاح اختيار دوار، وهو الوسيلة الرئيسية للحصول على مقاومات متغيرة. بينما يمكن استخدام المفاتيح ذات الشواهد لاختيار المقاومات، إلا أن المفاتيح الدوارة مفضلة بسبب سهولة استخدامها ودقتها، مما يجعلها الخيار القياسي في معظم صناديق المقاومة.
مثال على صندوق مقاومة عشري طبيعي
ما يلي يوضح الترتيب النموذجي لمفاتيح الاختيار الدوارة في صندوق مقاومة عشري قياسي:
المفتاح الأول: يوفر نطاق مقاومة من 1 إلى 10 أوم.
المفتاح الثاني: يغطي نطاقًا من 10 إلى 100 أوم.
المفتاح الثالث: له نطاق من 100 إلى 1000 أوم.
المفتاح الرابع: يتعامل مع قيم مقاومة تبلغ 100 أوم وأكثر.
كما هو موضح في الشكل أعلاه، يتم تجهيز صندوق المقاومة بعدد من المفاتيح الدوارة. يتم تصميم كل واحد من هذه المفاتيح لتقديم قيم مقاومة يمكن أن تختلف ضمن نطاق بضعة أوم، مما يتيح ضبط دقيق للمقاومة الكلية المقدمة من الصندوق.