سیم مقاومتی، سیمی است که برای ساخت مقاومتهای الکتریکی (که برای کنترل مقدار جریان در یک مدار استفاده میشوند) در نظر گرفته شده است. بهتر است آلیاژ مورد استفاده مقاومت ویژه بالایی داشته باشد، زیرا در این صورت میتوان از سیم کوتاهتری استفاده کرد. در بسیاری از موارد، پایداری مقاومت از اهمیت بالایی برخوردار است و بنابراین ضریب دمایی مقاومت ویژه و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ نقش بزرگی در انتخاب مواد ایفا میکنند.
وقتی از سیم مقاومتی برای المنتهای گرمایشی (در بخاریهای برقی، توسترها و موارد مشابه) استفاده میشود، مقاومت ویژه بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون اهمیت دارد.
گاهی اوقات سیم مقاومتی با پودر سرامیکی عایقبندی شده و در لولهای از آلیاژ دیگر غلاف میشود. چنین المنتهای گرمایشی در فرهای برقی و آبگرمکنها و در اشکال تخصصی برای اجاقهای رومیزی استفاده میشوند.
سیمطناب فولادی از چندین رشته سیم فلزی تشکیل شده است که به صورت مارپیچ پیچیده شده و یک "طناب" مرکب را تشکیل میدهند، که به الگویی معروف به "طناب بافته شده" معروف است. طناب فولادی با قطر بزرگتر از چندین رشته از چنین طناب بافته شدهای در الگویی معروف به "طناب بافته شده" تشکیل شده است.کابلگذاشته شده».
سیمهای فولادی برای طنابهای سیمی معمولاً از فولاد کربنی غیرآلیاژی با محتوای کربن 0.4 تا 0.95٪ ساخته میشوند. استحکام بسیار بالای سیمهای طناب، طنابهای سیمی را قادر میسازد تا نیروهای کششی بزرگی را تحمل کنند و از روی قرقرههایی با قطر نسبتاً کوچک عبور کنند.
در رشتههای به اصطلاح تاب متقاطع، سیمهای لایههای مختلف از روی یکدیگر عبور میکنند. در رشتههای تاب موازی که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند، طول تاب تمام لایههای سیم برابر است و سیمهای هر دو لایه روی هم قرار گرفته موازی هستند که منجر به تماس خطی میشود. سیم لایه بیرونی توسط دو سیم لایه داخلی پشتیبانی میشود. این سیمها در امتداد کل طول رشته در مجاورت هم قرار دارند. رشتههای تاب موازی در یک عملیات ساخته میشوند. استقامت طنابهای سیمی با این نوع رشته همیشه بسیار بیشتر از طنابهای سیمی با رشتههای تاب متقاطع (که به ندرت استفاده میشوند) است. رشتههای تاب موازی با دو لایه سیم دارای ساختار Filler، Seale یا Warrington هستند.
در اصل، طنابهای مارپیچی رشتههای گردی هستند زیرا مجموعهای از لایههای سیم را دارند که به صورت مارپیچ روی یک مرکز قرار گرفتهاند و حداقل یک لایه سیم در جهت مخالف لایه بیرونی قرار دارد. طنابهای مارپیچی را میتوان به گونهای ابعادبندی کرد که غیرچرخشی باشند، به این معنی که تحت کشش، گشتاور طناب تقریباً صفر است. طناب مارپیچی باز فقط از سیمهای گرد تشکیل شده است. طناب کلاف نیمه قفل شده و طناب کلاف قفل شده کامل همیشه دارای مرکزی ساخته شده از سیمهای گرد هستند. طنابهای کلاف قفل شده دارای یک یا چند لایه بیرونی از سیمهای پروفیل هستند. آنها این مزیت را دارند که ساختار آنها از نفوذ خاک و آب تا حد زیادی جلوگیری میکند و همچنین آنها را از از دست دادن روان کننده محافظت میکند. علاوه بر این، آنها یک مزیت بسیار مهم دیگر نیز دارند، زیرا انتهای یک سیم بیرونی شکسته در صورت داشتن ابعاد مناسب، نمیتواند از طناب خارج شود.
سیم رشتهای از تعدادی سیم کوچک که به صورت دستهای یا پیچیده شده به هم متصل شدهاند تا یک هادی بزرگتر تشکیل دهند، تشکیل شده است. سیم رشتهای نسبت به سیم توپر با سطح مقطع یکسان، انعطافپذیرتر است. سیم رشتهای زمانی استفاده میشود کهمقاومت بالاترخستگی فلز مورد نیاز است. چنین موقعیتهایی شامل اتصالات بین بردهای مدار در دستگاههای دارای برد مدار چاپی چندگانه است که در آن سفتی سیم جامد در نتیجه حرکت در حین مونتاژ یا سرویس، فشار زیادی ایجاد میکند؛ سیمهای برق AC برای لوازم خانگی؛ آلات موسیقیکابلکابلهای ماوس کامپیوتر؛ کابلهای الکترود جوشکاری؛ کابلهای کنترل که قطعات متحرک ماشین را به هم متصل میکنند؛ کابلهای ماشین معدن؛ کابلهای ماشین آلات کششی؛ و بسیاری موارد دیگر.
در فرکانسهای بالا، جریان به دلیل اثر پوستی در نزدیکی سطح سیم حرکت میکند و منجر به افزایش تلفات توان در سیم میشود. ممکن است به نظر برسد که سیمهای رشتهای این اثر را کاهش میدهند، زیرا مساحت کل سطح رشتهها بیشتر از مساحت سطح سیم جامد معادل است، اما سیم رشتهای معمولی اثر پوستی را کاهش نمیدهد زیرا همه رشتهها به هم اتصال کوتاه شدهاند و مانند یک هادی واحد رفتار میکنند. یک سیم رشتهای مقاومت بیشتری نسبت به یک سیم جامد با قطر یکسان خواهد داشت زیرا سطح مقطع سیم رشتهای تماماً از مس نیست. شکافهای اجتنابناپذیری بین رشتهها وجود دارد (این همان مشکل بستهبندی دایره برای دایرههای درون یک دایره است). گفته میشود که یک سیم رشتهای با سطح مقطع هادی مشابه سیم جامد، دارای گیج معادل یکسانی است و همیشه قطر بزرگتری دارد.
با این حال، برای بسیاری از کاربردهای فرکانس بالا، اثر مجاورت شدیدتر از اثر پوستی است و در برخی موارد محدود، سیم رشتهای ساده میتواند اثر مجاورت را کاهش دهد. برای عملکرد بهتر در فرکانسهای بالا، میتوان از سیم لیتز که رشتههای آن عایقبندی شده و با الگوهای خاصی پیچ خوردهاند، استفاده کرد.
هرچه تعداد رشتههای سیم در یک دسته سیم بیشتر باشد، سیم انعطافپذیرتر، مقاومتر در برابر پیچخوردگی، مقاومتر در برابر شکستگی و قویتر میشود. با این حال، رشتههای بیشتر، پیچیدگی و هزینه تولید را افزایش میدهد.
به دلایل هندسی، کمترین تعداد رشتهها که معمولاً دیده میشود ۷ است: یکی در وسط، و ۶ رشته در اطراف آن که در تماس نزدیک هستند. سطح بعدی ۱۹ است که لایه دیگری از ۱۲ رشته روی ۷ رشته است. پس از آن تعداد متفاوت است، اما ۳۷ و ۴۹ رشته رایج هستند، و سپس در محدوده ۷۰ تا ۱۰۰ (این عدد دیگر دقیق نیست). حتی اعداد بزرگتر از این معمولاً فقط در کابلهای بسیار بزرگ یافت میشوند.
برای کاربردهایی که سیم حرکت میکند، ۱۹ کمترین مقداری است که باید استفاده شود (۷ فقط باید در کاربردهایی استفاده شود که سیم قرار داده شده و سپس حرکت نمیکند)، و ۴۹ بسیار بهتر است. برای کاربردهایی با حرکت مکرر و مداوم، مانند رباتهای مونتاژ و سیمهای هدفون، ۷۰ تا ۱۰۰ اجباری است.
برای کاربردهایی که به انعطافپذیری بیشتری نیاز دارند، از رشتههای بیشتری استفاده میشود (کابلهای جوشکاری نمونهی معمول هستند، اما هر کاربردی که نیاز به جابجایی سیم در مناطق تنگ داشته باشد نیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد). یک مثال، سیم 2/0 ساخته شده از 5292 رشته سیم شماره 36 است. رشتهها ابتدا با ایجاد یک دسته 7 رشتهای سازماندهی میشوند. سپس 7 عدد از این دستهها در دستههای فوقالعاده کنار هم قرار میگیرند. در نهایت 108 دسته فوقالعاده برای ساخت کابل نهایی استفاده میشود. هر گروه از سیمها به صورت مارپیچ پیچیده میشوند، به طوری که وقتی سیم خم میشود، قسمتی از دسته که کشیده شده است، دور مارپیچ به سمت قسمتی که فشرده شده است حرکت میکند تا سیم تنش کمتری داشته باشد.
۱۵۰ ۰۰۰۰ ۲۴۲۱