Понедельник , 20 мая 2024

Что такое резистор и для чего он нужен?

Что такое резистор и для чего он нужен?

Резисторы относятся к наиболее широко используемым элементам в электронном оборудовании. Это название уже давно вышло из узких рамок радиолюбительской терминологии. И у всех, кто хотя бы мимолетно интересуется электроникой, этот термин не должен вызывать никаких недоразумений. Прежде чем купить резисторы вам понадобится изучить с его свойства и параметры.

Содержание статьи:

Что такое резистор

Самое простое определение звучит следующим образом. Резистор — это элемент электрической цепи, оказывающий сопротивление протекающему через него току. Название элемента происходит от латинского «resist» — «сопротивление», и радиолюбители часто называют эту деталь — резистор.

Рассмотрим, что такое резистор и зачем он нужен. Ответ на эти вопросы предполагает знакомство с физическим смыслом основных электротехнических понятий.

Для пояснения принципа действия резисторов можно использовать аналогию с водопроводом. Если затруднить прохождение воды по трубе (например, уменьшить ее диаметр), то происходит увеличение внутреннего давления. Устранение препятствия снижает давление. В электротехнике это давление соответствует напряжению — затрудняя прохождение тока, увеличивается напряжение в цепи, уменьшая сопротивление, напряжение снижается.

Изменяя диаметр трубы, можно изменять скорость потока воды в электрической цепи, изменяя сопротивление, тем самым регулируя силу тока. Сопротивление обратно пропорционально проводимости элемента.

Свойства элемента сопротивления могут быть использованы для следующих целей

  • Преобразование силы тока в напряжение и наоборот;
  • Ограничение получаемого тока до заданного значения;
  • Создание делителей напряжения (например, в приборных измерениях);
  • Решение других специальных задач (например, уменьшение радиопомех).

Объясните, что такое резистор и зачем он нужен. Вы можете сделать это на следующих примерах Свечение светодиода, знакомого каждому, приводит к малой силе тока, но его собственное сопротивление настолько мало, что если светодиод поместить непосредственно в цепь, то будет приемлемый частичный параметр даже при напряжении 5 к току. От такой нагрузки светодиоды быстро выйдут из строя. Поэтому в цепи присутствуют резисторы, назначение которых в данном случае — ограничить ток определенным значением.

Все резистивные элементы относятся к пассивным компонентам электрической цепи. В отличие от активных, они не отдают энергию системе, а только потребляют ее.

Разобравшись, что такое резисторы, необходимо рассмотреть их тип, назначение и маркировку.

Виды резисторов

Типы резисторов можно разделить на следующие категории.

  1. Нерегулируемые (постоянные) — проволочные, композитные, пленочные, угольные и т.д;
  2. Перестраиваемые (переменные и настраиваемые).Перестраиваемые резисторы предназначены для формирования электрической цепи. Элементы переменного резистора (потенциометра) используются для регулировки уровня сигнала.

Другая группа представлена полупроводниковыми резисторными элементами (термолазерные приборы, фоторезисторы, варисторы и т.д.).

Характеристики резисторов определяются их назначением и задаются при производстве. Среди важных параметров:

  1. Номинальное сопротивление. Это основная характеристика элемента, измеряемая в омах (омах, кусках, мамах);
  2. Допустимое отклонение указанного номинального сопротивления в процентах. Подразумевает возможность разброса показателя, определяемого технологией изготовления;
  3. Распределенная мощность — максимальная мощность, которую резистор может рассеять при длительной нагрузке;
  4. Температурный коэффициент — величина, показывающая относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры на 1°C;
  5. Расчетное рабочее напряжение (электрическая прочность). Это максимальное напряжение, при котором компонент будет выдерживать заявленные параметры;
  6. Шумовые характеристики — степень искажений, вносимых сопротивлением по отношению к сигналу;
  7. Влагостойкость и термостойкость — максимальные значения влажности и температуры, превышение которых может привести к выходу компонента из строя;
  8. Коэффициент напряжения. Величина, учитывающая зависимость сопротивления от напряжения сцепления.

Смотрите: описание характеристик, назначение выводов схемы для включения линейного стабилизатора напряжения LM317 и примеры.

Что такое резистор и для чего он нужен?

Использование резисторов в области очень высоких частот добавляет важность дополнительных характеристик — паразитной способности и индуктивности.

Полупроводниковые резисторы

Это полупроводниковые приборы с двумя выходами, которые зависят от электрического сопротивления параметров среды, таких как температура, освещенность и напряжение. Для изготовления таких компонентов используются полупроводниковые материалы в зависимости от типа примесей, их проводимости к внешнему воздействию.

Существуют следующие типы полупроводниковых резистивных элементов:

  1. Линейные резисторы. Изготовленные из слаболегированных материалов, эти элементы имеют небольшую зависимость сопротивления от внешнего воздействия в широком диапазоне напряжений и токов и в основном используются при производстве интегральных микросхем;
  2. Варисторы — это элементы, сопротивление которых изменяется в зависимости от напряженности электрического поля. Это свойство варисторов определяет область их применения. Стабилизация и регулирование электрических параметров устройства, защита от перенапряжений и другие цели;
  3. Термисторы. Этот тип элементов с нелинейным сопротивлением обладает способностью изменять свое сопротивление в зависимости от температуры. Существует два типа термисторов: термисторы, сопротивление которых уменьшается с температурой, и ПТК, сопротивление которых увеличивается с температурой. Термисторы используются там, где важен постоянный контроль температурного процесса;
  4. Фоторезисторы. Сопротивление этих приборов изменяется под воздействием светового потока и не зависит от приложенного напряжения. При их производстве используются свинец и кадмий, что во многих странах является причиной отказа от использования этих компонентов по экологическим соображениям. Сегодня фоторезисторы уступают по востребованности фотодиодам и фототранзисторам, используемым в аналогичных узлах;
  5. Тензорезисторы. Этот элемент предназначен для изменения сопротивления в ответ на внешнее механическое воздействие (деформацию). Они используются в узлах, преобразующих механические воздействия в электрические сигналы.

Читайте также: Как сделать каменку для бани своими руками

Основным элементом русской бани является печь-каменка. Обычное нагревательное устройство представляет собой специальную емкость — сетку, наполненную.

Что такое резистор и для чего он нужен?

Полупроводниковые элементы, такие как линейные резисторы и варисторы, характеризуются слабой зависимостью от внешних факторов. В случае тензорезисторов, термисторов и фоторезисторов зависимость их свойств от ударов сильнее.

Полупроводниковые резисторы на схеме обозначены интуитивно понятными символами.

Резистор в цепи

В российских схемах элементы с постоянным сопротивлением обычно изображаются в виде белых прямоугольников, иногда с буквой R над ними. В зарубежных схемах обозначение резистора можно встретить в виде значка «зигзаг» с аналогичной буквой R сверху. Если какой-либо параметр компонента является критическим для работы устройства, его принято показывать на схеме.

Мощность может быть обозначена прямоугольными полосами.

  • 2 Вт — 2 вертикальные линии;
  • 1 Вт — 1 вертикальная линия;;
  • 5 Вт — 1 вертикальная линия;;
  • 25 Вт — 1 диагональная линия;;
  • 125 Вт — 2 диагональные линии.

Допускается обозначение мощности на схеме римскими цифрами.

Обозначение переменных резисторов отличается наличием на прямоугольнике дополнительной линии со стрелкой, символизирующей возможность регулировки, а номер вывода может быть указан цифрой.

Полупроводниковые резисторы обозначаются тем же белым прямоугольником, но с перекрещенными диагональными линиями (кроме фоторезисторов) с буквой, указывающей на тип управляющего воздействия (u- для варисторов, для измерителей напряжения, для термояолорезисторов) Фоторезисторы обозначаются двумя символическими светлыми обозначаются прямоугольником со стрелкой, указывающей на него.

Параметры резистора не зависят от частоты тока. Это означает, что элемент одинаково хорошо работает в цепях постоянного тока (как низкочастотных, так и высокочастотных). Исключение составляет проволочный резистор, который характеризуется индуктивностью и возможностью потери энергии из-за излучения на высоких и очень высоких частотах.

В зависимости от требований к характеристикам электрической цепи резисторы могут быть соединены параллельно и последовательно. Формулы для расчета общего сопротивления при различных соединениях цепи существенно отличаются. При последовательном соединении конечное сопротивление равно простой сумме значений элементов в цепи: r = r1 + r2 +. + rn.

При параллельном соединении для расчета общего сопротивления необходимо сложить обратные значения элементов. В этом случае также получается значение. Это итоговая обратная величина: 1/r = 1/r1 + 1/r2 +. 1/rn.

Общее сопротивление параллельно соединенных резисторов меньше их минимального сопротивления.

Номиналы

Существуют стандартные сопротивления для резистивных элементов, называемые «номинальными линиями сопротивления». Следующие соображения основаны на подходе, использованном при создании этой серии Шаги между значениями должны перекрывать допуск на отклонение (погрешность). Например, если номинальное значение равно 100 Ом, а допустимое отклонение составляет 10%, то следующее значение в ряду будет равно 120 Ом. Такой шаг позволяет избежать лишних значений, так как фактически перекрывает весь диапазон значений между ними, вместе с россыпью соседних номиналов и погрешностей.

Изготовленные резисторы объединяются в серии с различными диапазонами допусков. Каждая серия имеет свой номинальный ряд.

Различия между сериями:

  • Е 6 — диапазон допусков 20%;;
  • Е 12 — допуск 10%;;
  • E 24 — допуск 5% (в некоторых случаях 2%);;
  • E 48 — допуск 2%;
  • E 96 — допуск 1%;;
  • E 19 2-0. 5% (встречается 0. 25% и более 0. 1%).

Наиболее полная серия E 24 включает 24 уровня сопротивления.

См. также: как работают транзисторы и где они используются?

Маркировка

Размер резистивного элемента напрямую связан с его рассеивающей способностью и, следовательно, с размерами детали. Маркировка изделия затруднена, если значения легко указываются на схеме. Тенденция к миниатюризации в производстве электроники обуславливает необходимость использования элементов меньшего размера. Это увеличивает сложность корпуса и информации о его показаниях.

Для облегчения идентификации резисторов в российской промышленности используется буквенно-цифровая маркировка. Резисторы маркируются следующим образом. Номинальные значения обозначаются цифрами, при этом буквы ставятся либо после цифр (для десятичных значений), либо перед ними (сотенные). Если номинальное значение меньше 999 Ом, то цифра ставится без буквы (может стоять буква r или e). Буква k ставится за цифрами, если на них указаны значения. Буква m соответствует значению mum.

Американские резисторы номинально изображаются тремя цифрами. Первые две из них означают номинал, третья — количество нулей (десятков), добавленных к значению.

В связи с роботизированным производством электронных узлов нанесенные обозначения часто находятся на стороне детали, обращенной к плате, что делает информацию невозможной.

Что такое резистор и для чего он нужен?

Цветовая маркировка

Для получения информации о деталях, которые остаются читаемыми с любой стороны, используется цветная маркировка, краска наносится кольцевыми полосами. Каждый цвет соответствует уникальному номеру. Полосы деталей располагаются рядом с одним из выводов и читаются слева направо. Если невозможно сместить цветовую маркировку к одному выводу из-за ее малого размера, первая полоса будет в два раза шире остальных полос.

Элементы с допустимой погрешностью 20% обозначаются тремя линиями; для погрешностей 5-10% используются четыре линии. Наиболее точные резисторы показываются с помощью пяти-шести линий, первые две из которых соответствуют значению детали. Для полосок 4 третья линия показывает десятичный множитель первых двух полосок; четвертая линия означает точность; для полосок 5 третья — третий знак номинала, четвертая — показатель (количество нулей) и пятая — точность; шестая линия означает температурный коэффициент сопротивления (ТК). Шестая строка означает коэффициент температурной стойкости (TK).

В случае разметки полос движения последней всегда является золотая или серебряная полоса. Хотя все спецификации могут показаться сложными, опыт показывает способность быстро читать маркировку.

Смотрите также

Как сделать накрутку голосов в интернете: лучшие способы и сервисы

В современном мире интернет-пространство предоставляет невероятные возможности для самовыражения и самореализации. Один из популярных способов …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.