شرح أعطال المقاومات واستبدالها
تشخيص أسباب احتراق وأعطال و تلف المقاومة أو المقاومات الكهربائية في الدوائر الإلكترونية
فحص المقاومات التالفة في الدارة الكهربائية وأسباب تلفها
إن الكثير من الأجهزة الكهربائية تعتمد في
صيانتها على تغيير المقاومات التالفة فيها. وعند تغيير تلك المقاومات قد تتلف
ثانية لأسباب كثيرة مما يؤدي سلباً إلى عدم الاستفادة من صيانة تلك الأجهزة والتي
لن تعمل ثانية بسبب تلف مقاومة كهربائية في داخلها أو اثنتين أو أكثر، وعليه وجب
علينا معرفة سبب تلف المقاومات الكهربائية ومعالجة ذلك السبب قبل البدء بتغييرها.
لماذا تتلف المقاومات الكهربائية؟
كما نعلم، فإن المقاومة الكهربائية تقوم بإعاقة التيار الكهربائي عند
المرور من خلالها، الأمر الذي يسبب استهلاكها لجزء من الطاقة الكهربائية عن طريق
امتصاص الالكترونات المارة من خلالها والناتجة عن وجود فرق جهد بين طرفيها؛ لذلك فإن
الطاقة المستهلكة من قبل المقاومة الكهربائية يتحول جزء كبيرا منها إلى حرارة.
فإذا كانت المقاومة لا تتحمل ذلك الاستهلاك في الطاقة الكهربائية، ستتلف وذلك بسبب
الحرق وأحيانا الاشتعال. على الرغم من ذلك التفسير المنطقي، هنالك العديد من
الأسباب التي تؤدي إلى تلف المقاومات الكهربائية نذكر أهمها:
أسباب تلف المقاومات الكهربائية وأعطال المقاومات
1- أسباب داخلية تتعلق بجودة تصنيع المقاومة نفسها،
وبالتالي يؤثر ويحد من قدرة المقاومة الكهربائية على الاستمرار في مقاومة التيار
الكهربائي.
2- عند مرور تيار كبير في المقاومة الكربونية الكهربائية تفقد الطاقة الكهربائية بواسطة المقاومة
الكهربائية على شكل حرارة، وكلما زاد هذا التيار كلما زاد سخونة تلك المقاومة. فإذا تعدى قيمة التيار قدرة تلك المقاومة Rating Power Resistor لعملها (بالواط)، فإن المقاومة تحترق ويظهر عليها أثار التحرق أو الحرق
والتلف كما في الشكل التالي:
3- التعرض إلى مصدر
حراري عالي كمصدر خارجي أو محيط بالحرارة من حولها.
لماذا يوجد مقاومات متعدد الحجم على الرغم بأن لها نفس مقدار المقاومة؟
يمكن
للمقاومات الكهربائية وخاصة الكربونية أن تتواجد بنفس الأومية (مقدار المقاومة) على
الرغم من التفاوت في حجمها. ويشير حجم المقاومة هنا إلى مقدار استهلاكها وتحملها
لتصريف الطاقة الكهربائية، حيث يتناسب حجم المقاومة الكهربائية تناسبا طرديا مع
مقدار الواط التي باستطاعتها تحمله. فالمقاومة الأكبر حجماً هي التي باستطاعتها
تبديد أعلى مقدار من الحرارة. أما المقاومات الكربونية فتتفاوت أحجامها من ثُمن
واط (0.125 W) و
حتى اثنان واط (2 W).
والشكل التالي يوضح أحجام وأشكال متعدد للمقاومات الكهربائية بأنواعها وقيمة الواط
التي تعمل عليها:
ما هي أبعاد وأطوال المقاومات الكربونية الكهربائية بحسب استهلاكها بالواط؟
تتراوح أبعاد المقاومات الكربونية
بأطواها من 3 ملم وحتى 14 ملم. والشكل التالي يوضح المقارنة بين أحجام المقاومات
الكربونية:
كيف يتم اختيار حجم المقاومة المناسبة في الدارة الكهربائية؟
يتم تركيب المقاومة المناسبة في
الدارات الالكترونية بناء على حسابات تتعلق بكمية التيار الكهربائية المار فيها
وفرق الجهد التي ستعمل عليها تلك المقاومة ومنها معرفة مقدار الاستهلاك الأعلى
التي باستطاعة تلك المقاومة تحمله بوحدة الواط. لذلك لتحديد مقدار الواط التي تعمل
عليه المقاومة يجب حساب الطاقة المستهلكة P من المعادلة التالية:
P = I X V
حيث أن I يشير إلى مقدار التيار الكهربائي الذي سيمر
في المقاومة الكهربائية. أما V فتشير إلى فرق الجهد بين
طرفي تلك المقاومة الكهربائية. والمثال التالي يوضح الفكرة:
مثال على حساب ومعرفة مقدار المقاومة التي يجب تركيبها بالواط في الدارة الكهربائية
إذا علمت أن دارة كهربائية تعمل على
فرق جهد 15 فولت بتيار مباشر DC
ومقدار المقاومة المطلوب وضعها في تلك الدارة هي 100 أوم. قم بتحديد حجم المقاومة
بالواط التي باستطاعتها تحمل ذلك التيار المار في الدارة دون تعرضها للتلف.
أولاً، يجب علينا تحديد مقدار
التيار الكهربائي الذي سيمر في المقاومة الكهربائية باستخدام قانون أوم:
I = V / R
I = 15 / 100
I = 0.15
A
أي أن مقدار التيار الكهربائي الذي
سيمر في تلك المقاومة هو 150 مللي أمبير أو (150 mA).
الآن، لحساب مقدار الطاقة المستهلكة
في المقاومة الكهربائية نستخدم قانون استهلاك الطاقة الكهربائية
P = I X V
P = 0.15 X 15
P = 2.25 Watt
إذن، سنحتاج لتركيب مقاومة كهربائية
بمقدار على الأقل 2.25 واط كي تتحمل تلك الدارة الكهربائية ولا تتعرض للاحتراق أو
الاشتعال.
ملاحظة على تصنيف المقاومات الكهربائية من حيث قدرة تلك المقاومات
يتم تصنيف المقاومات الكهربائية
أولا بنوعها يليها مقدار مقاومتها ثم القوة الكهربائية (بالواط) لتلك المقاومة.
لذلك يتم تعريف القوة الكهربائية للمقاومة بالواط على أنها مقدار الحرارة التي يمكن
أن تبددها أي المقاومة لفترة غير محددة من الزمن دون إضعاف أدائها.