مقاومت لعابی (Cement Resistor / Vitreous Enamel Resistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مقاومت ها (Resistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مقاومت لعابی (Cement Resistor / Vitreous Enamel Resistor) :
مقاومت لعابی نوعی مقاومت توان بالا است که از یک هسته سرامیکی و یک عنصر مقاومتی (معمولا سیم پیچی شده از آلیاژ نیکل-کروم) تشکیل شده و سپس با یک لایه لعاب شیشه ای (ویتorous لعاب) یا پوشش سیمانی (سیمان) پوشانده می شود. این پوشش در برابر حرارت و شوک های مکانیکی مقاومت ایجاد می کند.
ساختار: یک سیم مقاومتی (معمولا کنستانتان یا نیکروم) به دور یک هسته سرامیکی استوانه ای یا مستطیلی پیچیده می شود. سپس یک لایه ضخیم از لعاب شیشه ای (در دمای بالا پخته شده) یا یک پوشش سیمانی مخصوص روی آن اعمال می گردد. این پوشش از عنصر مقاومتی محافظت کرده و گرما را به بیرون منتقل می کند.
توانایی حرارتی: مقاومت های لعابی می توانند توان های بالا (از چند وات تا چند صد وات) را تحمل کنند. لعاب شیشه ای یا سیمان به عنوان عایق حرارتی عمل نمی کند، بلکه گرما را از سیم به سطح منتقل کرده و سپس به محیط دفع می شود. به همین دلیل این مقاومت ها در دمای بالا کار می کنند (تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد).
رابطه توان و دما: این مقاومت ها معمولا دارای منحنی کاهش توان با افزایش دما (Derating) هستند. اگر دمای محیط از ۲۵ درجه بالاتر رود، حداکثر توان مجاز کاهش می یابد.
مقادیر مقاومت: معمولا از ۰.۱ اهم تا چند کیلواهم (در نوع سیم پیچی) ساخته می شوند. برای مقادیر بالاتر از فیلم ضخیم استفاده می کنند که به آنها مقاومت لعابی فیلمی هم گفته می شود.
مزایا: توان بالا، قیمت نسبتا پایین، پایداری حرارتی خوب، مقاوم در برابر آتش و شوک حرارتی، القاگری قابل توجه (در نوع سیم پیچی) ولی در نوع غیرالقایی هم ساخته می شوند. معایب: ابعاد بزرگ، وزن زیاد، محدودیت فرکانس به دلیل القاگری، و تلورانس معمولا ۵% تا ۱۰%.
کاربردها: منابع تغذیه، اینورترها، درایو موتور، مدارهای ترمز دینامیکی، بالاست الکترونیکی، بارهای الکتریکی آزمایشگاهی، مقاومت های تخلیه خازن. در لوازم خانگی مانند اجاق های برقی و بخاری های برقی نیز از این نوع استفاده می شود.
نکته مهم: مقاومت های لعابی با پوشش سیمانی معمولا به رنگ سفید یا خاکستری و با پوشش شیشه ای به رنگ سبز یا آبی دیده می شوند. نوع سیمانی ارزان تر است ولی در برابر رطوبت ممکن است ترک بخورد.
در مدارات الکترونیک قدرت، این مقاومت ها به دلیل قابلیت اطمینان بالا بسیار محبوب هستند. آنها می توانند جریان های هجومی (Inrush Current) را تحمل کنند.
مثال عددی: یک مقاومت لعابی ۱۰ وات با مقدار ۱۰۰ اهم، در ولتاژ ۳۱.۶ ولت (از رابطه
\[ P = V^2 / R \]) می تواند کار کند. جریان مجاز
\[ I = \sqrt{P/R} = \sqrt{10/100} = 0.316 \]آمپر است.
برای کاربردهای فرکانس بالا، باید از نوع بدون القاگری استفاده کرد که با پیچیدن دو سیم در خلاف جهت (Ayrton-Perry) ساخته می شود.
