مقاوم متغير

ما هو المقاوم المتغير

المقاوم المتغير هو مكون إلكتروني يمكن ضبط قيمة مقاومته يدوياً أو آلياً للتحكم بالتيار أو الجهد في الدائرة. وهي تستخدم على نطاق واسع في الدوائر الإلكترونية لضبط معايير مثل الحجم والسطوع ودرجة الحرارة.

الهيكل الأساسي

تتكون المقاومات المتغيرة عادةً من الأجزاء التالية:
جسم المقاوم: مصنوع من مادة مقاومة (على سبيل المثال، سلك معدني، غشاء كربوني، إلخ)، وهو جوهر تغير قيمة المقاومة.
قطعة متحركة (تلامس منزلق): يمكن تحريكها على جسم المقاوم لتغيير الطول الفعال لجسم المقاوم.
علامات التبويب الثابتة (ملامسات ثابتة): عادة ما يكون هناك اثنتان منها، تقعان في كل طرف من جسم المقاوم.

‌Working Principle

تعديل المقاومة:عندما تتحرك القطعة المتحركة، يتغير الطول الفعال لجسم المقاوم، وبالتالي تتغير قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة والقطعة المتحركة. على سبيل المثال
الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة: تتحرك القطعة المتحركة لأعلى، وتقل قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 1 والقطعة المتحركة، وتزداد قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 2 والقطعة المتحركة.
الدوران في اتجاه عقارب الساعة: تتحرك القطعة المتحركة لأسفل، وتزداد قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 1 والقطعة المتحركة، وتقل قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 2 والقطعة المتحركة.
الوضعية القصوى:
عندما تتحرك القطعة المتحركة إلى الطرف الأيسر (الطرف العلوي)، تكون قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 1 والقطعة المتحركة صفرًا، وتصل قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 2 والقطعة المتحركة إلى القيمة القصوى (قيمة المقاومة الاسمية).
عندما تتحرك القطعة المتحركة إلى الطرف الأيمن (الطرف الأدنى)، تكون قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 2 والقطعة المتحركة صفرًا، وتصل قيمة المقاومة بين القطعة الثابتة 1 والقطعة المتحركة إلى القيمة القصوى.

رموز المقاومات المتغيرة

عادةً ما يشار إلى رموز المقاومات المتغيرة بالحروف RP أو R في مخططات الدائرة الكهربائية، اعتمادًا على المعايير واصطلاحات التصميم.
الرمز
RP: This is the latest national standard symbol for variable resistors, which stands for “المقاوم Potentiometer” to emphasize its adjustable resistance value. R: In some old standards or simplified standards, it is used to emphasize its adjustable resistance value.
R: في بعض المعايير القديمة أو التصاميم المبسطة، قد يتم تمثيل المقاومات المتغيرة أيضًا بالحرف R مباشرة، مثل المقاومات العادية، ولكن مع سياق أو رموز إضافية (مثل الأسهم) لتمييز خصائصها المتغيرة.
الرموز البيانية
تضيف الرموز البيانية للمقاومات المتغيرة سهمًا إلى رموز المقاومات العادية للإشارة إلى إمكانية تغيير قيمة مقاومتها باستمرار.
على سبيل المثال، في الرمز القياسي الوطني، يشير السهم إلى أحد طرفي جسم المقاومة، مما يشير إلى اتجاه تعديل المقاومة.
في الرمز القديم، قد يكون السهم متصلاً مباشرةً بطرف ثابت، مما يشير إلى موضع التلامس المنزلق.
وظيفة الدبوس
تحتوي المقاومات المتغيرة عادةً على ثلاثة دبابيس: طرفان ثابتان (دبابيس ذات طرف ثابت) وطرف متحرك (دبابيس ذات طرف متحرك).
تضبط الدبابيس ذات اللسان المتحرك قيمة المقاومة عن طريق الانزلاق أو الدوران لتغيير موضع التلامس مع الدبابيس ذات اللسان الثابت.

الأنواع الرئيسية

يمكن تصنيف المقاومات المتغيرة إلى الأنواع التالية بناءً على تركيبها واستخدامها:
مقياس الجهد
مقياس الجهد هو عنصر مقاومة قابل للضبط يتكون عادة من جسم مقاوم وفرشاة متحركة. من خلال تغيير موضع الفرشاة على جسم المقاوم، يمكن لمقياس الجهد ضبط قيمة المقاومة في الدائرة، وبالتالي تغيير مقدار الجهد والتيار. تُستخدم مقاييس الجهد على نطاق واسع في الدوائر الإلكترونية لتنظيم التيار والجهد وتوزيع الإشارات، وتوجد عادةً في المعدات الصوتية والأجهزة المنزلية وأنظمة التحكم الصناعية والأدوات الدقيقة.
المقاوم الضوئي
المقاوم الضوئي (المقاوم الضوئي أو المقاوم المعتمد على الضوء) هو عنصر شبه موصل يعتمد على التأثير الكهروضوئي الداخلي، وتعتمد قيمة مقاومته على التغير في شدة الضوء الساقط. وتستخدم المقاومات الضوئية مواد شبه موصلة لتوليد الإلكترونات تحت الضوء، وبالتالي تتغير قيمة مقاومتها، التي تختلف مع شدة الضوء، وتستخدم عادة في الدوائر التي يتحكم فيها الضوء.
الثرمستورات
الثرمستورات هي مقاومات حساسة لدرجة الحرارة تتغير قيمة مقاومتها بشكل كبير مع درجة الحرارة. واعتمادًا على معامل درجة الحرارة، يمكن تصنيف الثرمستورات إلى ثرمستورات ذات معامل حرارة موجب (PTC) وثرمستورات ذات معامل حرارة سالب (NTC). تزداد قيمة مقاومة الثرمستور ذي معامل الحرارة الموجب (PTC) مع درجة الحرارة، في حين تنخفض قيمة مقاومة الثرمستور ذي معامل الحرارة السالب (NTC) مع درجة الحرارة. تتغير قيمة المقاومة مع درجة الحرارة وتستخدم للكشف عن درجة الحرارة والتحكم فيها.

الاختلافات مع المقاومات الثابتة

قيمة المقاومة:قيمة مقاومة المقاومات الثابتة غير قابلة للتعديل، بينما يمكن تغيير قيمة مقاومة المقاومات المتغيرة حسب الحاجة.
الدقة:عادة ما تكون المقاومات الثابتة أكثر دقة، بينما المقاومات المتغيرة أقل دقة.
الاستخدام:تُستخدم المقاومات الثابتة عند الحاجة إلى مقاومة ثابتة، بينما تُستخدم المقاومات المتغيرة عند الحاجة إلى ضبط ديناميكي.

المزايا والعيوب

المزايا: مرونة عالية لمجموعة واسعة من احتياجات التعديل.
العيوب: دقة أقل ومعدل فشل أعلى.

سيناريوهات التطبيق

المقاومات المتغيرة لها مجموعة واسعة من التطبيقات في المجالات التالية:
أجهزة الصوت: مثل التحكم في مستوى الصوت.
معدات الإضاءة: مثل مفتاح خافت الإضاءة.
التحكم في المحرك: مثل تنظيم سرعة المروحة.
المستشعرات: على سبيل المثال المقاومات الضوئية والمقاومات الحرارية للرصد البيئي.
التوصيل: في الدوائر الفعلية، عادة ما تكون القطعة المتحركة متصلة مباشرة بقطعة ثابتة معينة لتحقيق الضبط المستمر لقيمة المقاومة.
الاستخدامات:يمكن استخدام المقاومات المتغيرة لضبط التيار والجهد، أو استخدامها كمقسمات للجهد ومقاومات متغيرة، وتستخدم على نطاق واسع في المعدات الصوتية والتحكم في الإضاءة وتنظيم سرعة المحرك وغيرها من المجالات.

‌تنبيه
التقديرات: يجب الحرص على عدم تجاوز التيار المقنن والجهد المقننن للمقاوم المتغير عند استخدامه لتجنب حرق التلامسات المنزلقة.
توزيع الطاقة:يُفترض عادةً أن يتم توزيع الطاقة المقدرة بالتساوي على جسم المقاوم بالكامل، إذا كانت الطاقة المحلية عالية جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى تلف المكونات.
من خلال المبادئ المذكورة أعلاه، يمكن للمقاومات المتغيرة ضبط معلمات الدائرة بمرونة لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة.