Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Резисторы относятся к наиболее простым, с точки зрения понимания и конструктивного исполнения, радиоэлектронным элементам. Однако при этом они занимают лидирующее место по применению в схемах различных электронных устройств.

Поэтому очень важно научится применять их в практических целях, уметь самостоятельно рассчитать необходимые параметры и правильно выбрать резистор с соответствующими характеристиками. Этим и другим вопросам посвящена данная статья.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Основное назначение резисторов – ограничивать величину тока и напряжения в электрической цепи с целью обеспечения нормального режима работы остальных электронных компонентов электрической схемы, таких как транзисторы, диоды, светодиоды, микросхемы и т.п.

Главнейшим параметром любого резистора является сопротивление. Именно благодаря наличию сопротивления электронам становится сложнее перемещаться по электрической цепи, в результате чего снижается величина тока.

Ввиду этого, сопротивление выполняет не только положительную роль – ограничивает ток, протекающий через другие радиоэлектронные элементы, но также является и паразитным явлением – снижает коэффициент полезного действия всего устройства.

К паразитным относятся сопротивления проводов, различных соединений, разъемов и т.п. и его стремятся снизить.

Первооткрывателей такого свойства электрической цепи, как сопротивление является выдающийся немецкий ученый Георг Симон Ом, поэтому за единицу измерения электрического сопротивления приняли Ом. Наиболее практическое применение получили килоомы, мегаомы и гигаомы.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Расширенный список сокращений и приставок системы СИ физических величин, используемых в радиоэлектронике. Максимальное значение 1018 – экса, а минимальное – 10-18 – атто. Надеюсь, приведенная таблица станет полезной.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Условно резисторы подразделяются на два больших подвида: постоянные и переменные.

Постоянные резисторы

Постоянные резисторы могут иметь различное конструктивное исполнение, в основном отличающееся внешним видом и размерами. Характерной особенностью постоянных резисторов является постоянное значение сопротивления, которое не предусматривается изменять в процессе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Подстроечные резисторы

Подстроечные резисторы применяются для тонкой настройки отдельных узлов радиоэлектронной аппаратуры на этапе ее окончательной регулировки перед выдачей в эксплуатацию.

Чаще всего подстроечные резисторы не имеют специальной регулировочной рукоятки, а изменение сопротивления выполняется с помощью отвертки, что предотвращает самопроизвольное изменение положения регулировочного узла, а соответственно и сопротивления.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

В некоторых устройствах после окончательной их регулировки на корпус и поворотный винт подстроечного резистора наносится краска, которая предотвращает поворот винта при наличии вибраций.

Также метка, нанесенная краской, служит одновременно и индикатором самопроизвольного поворота регулировочного винта, что можно визуально определить по срыву краски в месте поворотного и стационарного элементов корпуса.

В современных электронных устройствах получили широкое применение многооборотные подстроечные резисторы, позволяющие более тонко выполнять регулировку аппаратуры. Как правило, они имеют синий пластиковый корпус прямоугольной формы.

Переменные резисторы

Переменные резисторы применяются для изменения электрических параметров в схеме устройства непосредственно в процессе работы, например для изменения яркости света светодиодных ламп или громкости звука приемника. Часто, вместо «переменный резистор» говорят потенциометр или реостат.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Также к переменным резисторам относятся радиоэлементы, имеющие всего два вывода, а сопротивление их изменяется в зависимости от освещенности или температуры, например фоторезисторы или терморезисторы.
Потенциометры применяются для изменения величины силы тока или напряжения. Регулируемый параметр зависит от схемы включения.

Если переменный либо подстроечный резистор используется в качестве регулятора тока, но его называют реостатом.

Ниже приведены две схемы, в которых реостат применяется для регулировки величины тока, протекающего через светодиод VD. В конечном итоге изменяется яркость свечения светодиода.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Обратите внимание, в первой цепи задействованы все три вывода реостата, а во второй – только два – средний (регулирующий) и один крайний. Обе схемы полностью работоспособны и выполняют возлагаемые на них функции.

Однако вторую цепь применять менее предпочтительно, поскольку свободный вывод реостата, как антенна, может «поймать» различные электромагнитные излучения, что повлечет за собой изменение параметров электрической цепи.

Особенно не рекомендуется применять такую электрическую цепь в усилительных каскадах, где даже незначительная электромагнитная наводка приведет к непредсказуемой работе аппаратуры. Поэтому берем за основу первую схему.

Изменять величину напряжения потенциометром можно по такой схеме: параллельно источнику питания подключается два крайних вывода; между одним крайним и средним выводами можно плавно регулировать напряжение от 0 до напряжения источника питания. В данном случае, от нуля до 12 В. Потенциометр служит делителем напряжения, которому более подробно уделено внимание в отдельной статье.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Условное графическое обозначение (УГО) резисторов

На чертежах электрических схем в независимости от внешнего вида резистора его обозначают прямоугольником. Прямоугольник подписывается латинской буквой R с цифрой, обозначающей порядковый номер данного элемента на чертеже. Ниже указывается номинальное значение сопротивления.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

  • В некоторых государствах УГО резистора имеет следующий вид.

Мощность рассеивания резистора

Резистор, как и любой другой элемент, обладающий активным сопротивлением, подвержен нагреву при протекании через него тока.

Природа нагрева заключается в том, что при движении электроны встречают на своем пути препятствия и ударяются об них.

В результате столкновений кинетическая энергия электрона передается препятствиям, что вызывает нагрев последних. Аналогично нагревается гвоздь, когда по нему долго бьют молотком.

  1. Мощность рассеивания нормируемый параметр для любого резистора и если ее не выдерживать, то он перегреется и сгорит.
  2. Мощность рассеивания P линейно зависит от сопротивления R и в квадрате от тока I
  3. P=I2R
  4. Значение допустимой P показывает, какую мощность способен рассеять резистор не перегреваясь выше допустимой температуры в течение длительного времени.
  5. Как правило, чем выше P, тем большие размеры имеет резистор, чтобы отвести и рассеять больше тепла.
  6. На чертежах электрических схем этот параметр наносится в виде определенных меток.
  7. Если прямоугольник пустой – значит мощность рассеивания не нормирована, поэтому можно применять самый «маленький» резистор.
  8. Более наглядные примеры расчета P  можно посмотреть здесь.

Классы точности и номиналы резисторов

Ни один радиоэлектронный элемент невозможно выполнить со сто процентным соблюдением требуемых характеристик, так как точность связана с рядом параметров и технологических процессов, которым присуща погрешность, в основном связана с точностью производственного оборудования.

Поэтому любая деталь или отдельный элемент имеют отклонение от заданных размеров или характеристик. Причем, чем меньший разброс характеристик, тем точнее производственное оборудование и выше конечная стоимость изделия.

Поэтому далеко не всегда оправдано применение изделий с минимальными отклонениями характеристик. В связи с этим введены классы точности. В радиолюбительской практике наибольшее применение находят резисторы трех классов точности: I, II и III.

Последним временем резисторы второго и третьего классов точности встречаются довольно редко, но мы их рассмотрим в качестве примера.

К I-му классу относится допуск отклонения сопротивления от номинального значения ±5%, II –му – ±10%, III –му – ±20%.

Например, при номинальном значении сопротивления 100 Ом резистора I класса, допустимое отклонение может находиться в диапазоне 95…105 Ом; для II-го – 90…110 Ом; для III -го – 80…120 Ом.

Резисторы более высокого класса точности, с допуском 1% и менее, относятся к прецизионным. Они имеют более высокую стоимость, поэтому их применение оправдано только в измерительной и высокоточной технике.

Все стандартные значения сопротивлений I…III классов точности приведены выше в таблице, значения из которой могут умножаться на 0,1; 1, 10, 100, 1000 и т.д. Например, резисторы I-го класса изготавливаются со значениями 1,3; 13; 130; 1300; 13000; 130000 Ом и т.п.

В зависимости от класса точности, номинальные значения выпускаемых промышленностью резисторов строго стандартизированы. Например, если потребуется сопротивление 17 Ом I-го класса, то вы его не найдете, поскольку данный номинал не изготавливается в соответствующем классе точности. Вместо него следует выбрать ближайший номинал – 16 Ом или 18 Ом.

Маркировка резисторов

Маркировка резисторов служит для визуального восприятия ряда параметров, характерных для данных электронных элементов. Среди прочих параметров следует выделить три основных: номинальное значение сопротивления, класс точности и мощность рассеивания. Именно на эти параметры в первую очередь обращают внимание при выборе рассматриваемых радиоэлементов.

На протяжении долгих лет существовало много типов маркировки, однако постепенно, по мере развития технологических процессов, пару типов маркировки вытеснили все остальные.

На корпусах советских резисторов, которые все еще широко используются, наносится маркировка в виде цифр и букв.

Латинские буквы «E» и «R», стоящие рядом с цифрами или только цифры, обозначают сопротивление в омах, например 21; 21E, 21R – 21 Ом. Буквы «k» и «M» означают соответственно килоомы и мегаомы.

Например, если буква стоит перед цифрами или посреди них, то она одновременно служит десятичной точкой: 68к – 68 кОм; 6к8 – 6,8 кОм; к68 – 0,68 кОм.

Цветовая маркировка резисторов

Для большинства радиоэлектронных элементов сейчас применяется цветовая маркировка. Такой подход является вполне рациональный, поскольку цветные метки проще рассмотреть, чем цифры и буквы, поэтому хорошо распознаются даже на самых мелких корпусах.

Цветная маркировка резисторов наносится на корпус в виде четырех или пяти цветных колец или полос. В первом случае (4 полосы) первые две полосы обозначают мантису, а во втором (5 полос) – мантису обозначают три полосы. Третье или соответственно 4-е кольцо указывают множитель. Четвертое или пятое – допустимое отклонение в процентах от номинального сопротивления.

По моему мнению и личному опыту, гораздо удобней, проще и практичней измерять сопротивление мультиметром. Здесь наименьшая вероятность допустить ошибку, поскольку цвета колец не всегда четко различимы.

Например, красный цвет можно принять за оранжевый и наоборот. Однако, выполняя измерения, следует избегать касания пальцами щупов мультиметра и выводов резистора.

В противном случае тело человека зашунтирует резистор, и результаты измерений будут заниженные.

Маркировка SMD резисторов

  • Характерной особенностью SMD резисторов по сравнению с выводными аналогами являются минимальные габариты при сохранении необходимых характеристик.

В SMD компонентах отсутствуют гибкие выводы, вместо них имеются контактные площадки, посредством которых производится пайка SMD детали на аналогичные поверхности, предусмотренные на печатной плате.

По этой причине SMD компоненты называют компонентами для поверхностного монтажа.

Благодаря смене традиционного корпуса на SMD упростился процесс автоматизации изготовления печатных плат, что позволило значительно снизить затраты время на изготовление электронного изделия, его массы и габаритов.

Читайте также:  Измерительные трансформаторы тока: назначение, устройство, схемы

Маркировка SMD резисторов чаще всего состоит из трех цифр. Первые две указывают мантису ,а третья – множитель или количество нулей, следующих после двух предыдущих цифр. Например, маркировка 681 означает 68×101 = 680 Ом, то есть после числа 68 нужно прибавить один ноль.

Если все три цифры – нули, то это перемычка, сопротивление такого SMD резистора близкое к нулю.

Источник: https://diodov.net/rezistory-markirovka-rezistorov/

Для чего нужен резистор в электрической цепи вентилятора охлаждения, свечи зажигания, светодиодами, отопителя салона автомобиля

Сегодня мы поговорим про резистор, как основной элемент любой электрической цепи автомобиля. Для чего он нужен, какие бывают резисторы, принципы их работы, какие подходят для той или иной электрической цепи.

Эти знания могут пригодиться при ремонте автомобиля.

Три основные составляющие электрического тока

Электроэнергия достаточно плотно вошла в нашу жизнь. Используется она практически везде, и в автотранспорте в том числе.

Данный вид энергии имеет три основных составляющих – напряжение, сила тока и сопротивление.

Что касается последнего параметра, то благодаря возможности создания дополнительного сопротивления в любой точке электрической цепи можно влиять на первые два параметра.

Основным элементом для создания сопротивления является резистор. Данный элемент относится к самым востребованным, и ни одна электрическая цепь без него не обходится, и заменить его чем-либо другим не получится. А в любом автомобиле электрических цепей предостаточно.

Назначение

Основное назначение резистора – создание сопротивления для возможности контроля и регулировки силы тока и сопротивления. По сути, он является своеобразным фильтром, позволяющим на выходе из него получить электроэнергию с определенными параметрами.

Обеспечивает он все это за счет удержания тока, деления и уменьшения напряжения.

Основным параметром резистора является сопротивление, которое он создает в цепи, и измеряется оно в Омах.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Резисторы в электрической цепи автомобиля.

Именно благодаря своей функции этот элемент так часто используется в автомобилях. Ниже мы рассмотрим одни из основных составляющих авто, где используется резистор и какую конкретно функцию он там выполняет.

Система охлаждения

  • Итак, нагрузочный резистор используется в системе охлаждения автомобиля, а точнее, – в цепи питания вентилятора радиатора.
  • Стоит отметить, что раньше этот электрический элемент не использовался в данной цепи, и все работало очень просто – при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости, температурный датчик замыкал контакты цепи питания вентилятора, и он включался в работу.
  • Использование же резистора позволило сделать работу электродвигателя вентилятора двух — и даже трехрежимной.

Процесс подачи питания на вентилятор при этом несколько изменился. В систему добавились также реле, а за включение вентилятора у современных авто уже отвечает электронный блок управления.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

То есть, электронный блок анализирует температурные показатели датчика, и подает сигнал на реле.

В зависимости от температуры реле направляет электроэнергию по определенной цепи. Если температура охлаждающей жидкости превышена незначительно, но уже требуется ее снижение, и сигнал от ЭБУ поступил, реле направляет электроэнергию через нагрузочный резистор, который создает сопротивление, и вентилятор начинает вращаться с небольшой скоростью.

Если температура будет дальше повышаться и достигнет критической точки, реле перенаправит электроэнергию по другой цепи – в обход резистора, напрямую к вентилятору, что обеспечит его работу на полную мощность, с большой скоростью вращения.

Это схема двухрежимной работы вентилятора, которая обеспечивается наличием нагрузочного резистора в цепи. Причем она упрощенная, чтобы было более понятно.

  1. Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды
  2. В авто с трехрежимной работой вентилятора, принцип остается тот же, но у него уже используется два резистора – один отвечает за малые обороты вращения вентилятора, второй – за средние.
  3. Третий же режим – аварийный, при котором вентилятор вращается с максимальной скоростью, обеспечивается за счет подачи питания на него напрямую.

Система зажигания

Второй элемент автомобиля, где можно встретить резистор – это свечи зажигания. Но далеко не все свечи оснащены им.

В конструкции данных элементов он начал появляться не так давно, и задача его заключается в подавлении радиопомех.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  Тонировка авто — виды, особенности и стоимость

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Кстати, сейчас ведется очень много споров, нужен ли он в свечах. Ведь резистор создает сопротивление, которое в конечном итоге влияет и на искру. А ведь чем сильнее последняя, тем лучше воспламеняется горючая смесь.

Но на самом деле на качестве искры наличие резистора сказывается незначительно, а вот на свечу – только положительно. Очень сильный искровой заряд приводит к разрушению электродов, а сопротивление снижает напряжение искры.

Но не в этом его главное назначение. Мощный искровой разряд создает достаточно сильные помехи в радиочастотном диапазоне, которые могут повлиять на работу аудиосистемы автомобиля, мобильного телефона и любого другого оборудования, чувствительного к помехам данного типа.

Интересно, что необязательно устанавливать на автомобиль свечи зажигания, оснащенные резисторами.

Дело в том, что во многих моделях шумоподавляющий элемент устанавливается в наконечники проводов высокого напряжения. Также некоторые виды самих проводов обладают достаточно неплохим сопротивлением, которого хватает для подавления радиопомех.

Резистор также может быть установлен и в бегунок трамблера, причем встречается он там на многих моделях. Его задача – та же, что и в свече зажигания или наконечнике.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Важно понимать, что во всех перечисленных элементах зажигания одновременно использоваться резисторы не могут.

При последовательном подключении этих элементов все сопротивление, которое они создают, суммируется.

То есть, если резистор будет установлен в бегунке трамблера, наконечнике, свече, то они будут создавать настолько сильное сопротивление, что значительно послабят искровой заряд, и он уже не сможет качественно воспламенять смесь. А это приведет к перебоям в работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива.

Поэтому принимать решение, стоит ли устанавливать на автомобиль свечи зажигания с резистором необходимо, тщательно ознакомившись с техдокументацией, идущей к авто.

Если изготовитель указывает, что необходимо использование таких свечей, то ими лучше пользоваться.

Система обогрева салона

  • Еще один элемент в конструкции автомобиля, где используется резистор – система отопления салона, а точнее, – управление работой электродвигателя печки.
  • В любом автомобиле используется переменный резистор для изменения скорости работы электромотора обогревателя.
  • В нем при помощи вращающегося элемента обеспечивается возможность изменения значения сопротивления.
  • При включении электродвигателя на 1-ю скорость вращения, резистор обеспечивает максимальное сопротивление, при переключении на 2-ю – оно уменьшается, а при переходе на 3-ю скорость — практически полностью убирается.
  • Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Осветительные приборы

В последнее время резисторы стали использоваться вместе со светодиодными лампами. Данный вид ламп все больше начал применяться на авто.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

  1. Но далеко не все машины пока идут с завода, укомплектованные светодиодными осветительными приборами, а вот отдельно их купить и установить вместо штатных ламп накаливания тех же поворотников или стоп-сигналов вполне можно и многие так делают.
  2. Но здесь возникает проблема, которая обязывает использовать резисторы.
  3. Дело в том, что потребление электроэнергии этими лампами очень малое, из-за чего электронный блок расценивает работу светодиодов как неисправность штатной лампы.
  4. Чтобы исправить ситуацию, используются резисторы, создающие нагрузку на линии проводки, запитывающей те осветительные приборы, в которых установлены светодиодные лампы.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

  • В результате ЭБУ воспринимает сопротивление элемента, как работу лампы накаливания, поэтому кода ошибки не возникает.
  • Интересно, что при использовании таких обманок основное достоинство светодиодных ламп – малое потребление энергии, сводится к нулю, и у них остается только одно преимущество перед обычными лампами накаливания – длительный срок эксплуатации.
  • Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Виды резисторов, их особенности

Из описанных выше резисторов, которые используются в конструкции автомобиля, можно отметить два типа – нагрузочные, они же постоянные и переменные. В целом – это и есть два основных вида, которые имеют достаточно широкое применение в разных сферах.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  Как отрегулировать зажигание на ВАЗ 2105

Конечно, есть еще целый ряд всевозможных резисторов, которые отличаются по своим конструктивным особенностям. К примеру, терморезисторы, в которых сопротивление меняется от температуры, или фоторезисторы, меняющие свои параметры от освещенности. Но их мы пока касаться не будем, а рассмотрим лишь указанные два вида.

  1. Постоянные резисторы называются так потому, что сопротивление, которое они создают – неизменное.
  2. Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды
  3. К примеру, если указано, что основной параметр данного элемента составляет 30 Ом, то сопротивление именно этого значения он обеспечивает и поменять его невозможно.

В переменных же резисторах сопротивление можно менять, притом вручную. Примером тому является уже упомянутое управление электродвигателем системы отопления.

  • К переменным резисторам относятся также подстроечные.
  • В таких резисторах тоже можно изменять параметр вручную, но регулировка его выполняется не в любой момент, как это делается в переменном, а лишь когда требуется перенастроить работу всей схемы, куда он включен, на длительный срок.
  • В автотранспорте подстроечные элементы не используются, хотя их часто можно встретить в бытовой технике.

Подбор резистора по сопротивлению

Большинство людей при выходе из строя какого-то электроприбора сдают его в ремонт или заменяют, хотя во многих случаях виноват именно резистор, тем более что он – один из самых распространенных элементов в любой схеме. Но находятся и такие, кто самостоятельно берется за ремонт.

И часто у любителей самостоятельного ремонта возникает вопрос, как правильно подобрать резистор для той или иной схемы.

Для этого возьмем простейшую схему, включающую источник питания и один потребитель.

Еще вначале было указано, что электроэнергия имеет три основные характеристики – напряжение, сила тока и сопротивление. Именно по этим параметрам и производятся все необходимые расчеты, используя для этого закон Ома.

  1. Согласно этого закона, поскольку нам необходимо определение сопротивления, следует напряжение поделить на силу тока.
  2. К примеру, наш источник питания обеспечивает цепь напряжением 12 В, с силой тока 0,02 А.
  3. Чтобы определить сопротивление проводим математические расчеты – 12/0,02 и получаем сопротивление цепи 600 Ом.
Читайте также:  Сколько светодиодных ламп можно подключить к одному выключателю света?

Теперь непосредственно о том, как высчитать сопротивление резистора для использования в той или иной схеме. Для примера возьмем источник питания на 12 В и потребитель (лампу накаливания 3,5 В, 0,28 А).

Вначале рассчитывается сопротивление лампы – 3,5/0,28 = 12,5 Ом. Теперь узнаем, какая сила тока потечет через имеющуюся лампу – для этого берем напряжение источника питания и делим на сопротивление: 12/12,5 = 0,96 А, что в 3,5 раза превышает необходимую для работы потребителя силу тока, и если подключить потребитель, то нить лампы попросту перегорит.

Чтобы перегорания не произошло, необходимо сопротивление в цепи, равное 43,75 Ом (12,5 * 3,5). А поскольку лампа сама создает сопротивление, то в схему необходимо подключить добавочный резистор на 30 Ом. В ходе расчетов получаем – 12 В/ 42,5 Ом (сопротивление лампы и резистора) = 0,28 А.

То есть получили силу тока, необходимую для нормальной работы потребителя. В данном случае включенный в схему элемент выступил в качестве ограничителя силы тока.

Мощность рассеивания

Помимо сопротивления у резистора есть еще один немаловажный параметр – мощность рассеивания.

Любой резистор выступает своего рода ограничителем и благодаря своему сопротивлению проводит через себя только определенное напряжение и силу тока. При этом излишки, которые он не пропустил в себе не накапливает, а преобразует их в тепловую энергию и рассеивает.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  Допуски и спецификации моторных масел

Поэтому предусмотрены обозначения резисторов по мощности рассеивания.

Несоответствие данного элемента по мощности рассеивания приведет к его перегреву и разрушению. Мощность рассеивания измеряется в Ваттах.

  • Определить мощность рассеивания можно как по напряжению, проходящему через него, так и по силе тока.
  • Что касается напряжения, то формула для расчета выглядит так:
  • Где:
  1. Р – мощность;
  2. U – напряжение в цепи;
  3. R – сопротивление резистора.

Для расчета по силе тока формула имеет такой вид:

Где:

  1. P – мощность;
  2. I – сила тока, проходящая через резистор;
  3. R – сопротивление.
  1. Важным условием при выборе резистора по данному параметру является то, что мощность рассеивания у него должна быть вдвое больше, чем полученная при расчетах.
  2. К примеру, мы имеем силу тока в 0,1 А и сопротивление резистора в 100 Ом.
  3. Исходя из формулы, получаем мощность рассеиваний в 1 Ватт (0,12 * 100 = 1), но для нормальной работы элемента выбираем резистор с мощностью рассеивания в 2 Ватт.
  4. Отметим, что все изготавливаемые резисторы имеют строго определенное значение мощности рассеивания, что облегчает их выбор.

К тому же можно даже визуально определить, какая у резистора мощность рассеивания. Здесь все просто, чем больше по размерам элемент, тем выше значение.

Здесь мы рассмотрели резисторы – одни из самых распространенных элементов в любой электрической схеме автомобиля. Ведь они позволяют контролировать основные параметры электрической энергии благодаря воздействию всего лишь на одну из ее характеристик.

Напоследок отметим, что при расчетах необходимо следить за размерностью параметров. То есть, использовать только амперы, вольты и омы, и если указано, что сила тока составляет 20 мА, то следует перевести это значение в амперы, получив для расчетов значение в 0,02 А.

Источник: https://AutoTopik.ru/obuchenie/1024-rezistor.html

Использование резисторов в электронике

Воспользуйтесь строкой поиска, чтобы найти нужный материал

Главная Схемотехника Использование резисторов в электронике. Резистор можно охарактеризовать тремя параметрами:

  • сопротивление
  • допуск
  • мощность

Для того чтобы понять, что такое сопротивление, давайте представим себе трубу, по которой течёт вода. Так как движению воды в трубе ничего не мешает, напор на выходе трубы будет равен напору на входе трубы. Теперь давайте мысленно разрежем трубу на две части и поместим между ними сетку, такую же, как у ситечка, которым мы сеем муку. Желательно ещё представить, что эта сетка обладает некоторой толщиной, но это необязательно. Теперь напор на выходе трубы будет отличаться от напора на входе трубы, а насколько он будет отличаться будет зависеть от размера ячейки сетки.Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, видыЕсли провести аналогию с электрической цепью, то ток — это вода, а резистор — сетка, а размер ячейки — сопротивление. Функция сетки — ограничение потока воды, а основное назначение резистора в электрических цепях — ограничение тока.Допуск показывает насколько реальное сопротивление резистора, может отличается от заявленного. Резистор 100 ом с допуском в 5%, в действительности может обладать сопротивлением от 95 до 105 ом.Известно что при протекании тока через проводник, последний нагревается, то есть электрическая энергия превращается в тепловую. Мощность резистора определяет какое количество тепла он способен рассеивать. С другой стороны, если записать формулу мощности следующим образом

  • P = U²/R
  • P = I²*R
  • Применение резистора.
  • Токоограничивающий резистор.

Становится понятно, что мощность определяет максимальный ток, протекающий через резистор или максимальное напряжение, которое может быть к нему приложено. Как правило, более мощные резисторы обладают большими размерами.Как Вы думаете можно ли подключить светодиод, падение напряжения на котором 2V, к кроне на клеммах которой напряжение 9V?Конечно можно, надо только ограничить ток текущий через светодиод и в этом нам поможет резистор.Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, видыТакой резистор называют токоограничивающим, потому что в данной схеме он предназначен для ограничения тока через светодиод. Его сопротивление легко рассчитать воспользовавшись законом Ома.

  1. I = (Uкроны — Uдиода)/R
  2. R = (Uкроны — Uдиода)/I
  3. R = (9 –2)/0.02 = 350 ом
  4. Подтягивающий резистор.

А ток через светодиод не должен превышать 20mA, тогда у нас получится следующееСопротивление можно взять большего номинала, например 470 ом, при этом диод будет не так ярко светиться.На картинке ниже изображены 4 микросхемы, к двум верхним кнопка подключена без подтягивающего резистора, а к двум нижним с подтягивающим резистором.Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, видыДавайте рассмотрим две верхние микросхемы, когда кнопка нажата, на первом выводе левой микросхемы будет 0V или логический ноль, а на первом выводе правой микросхемы будет напряжение питания или логическая единица. Определить в каком состоянии находится вывод микросхемы когда кнопка не нажата нельзя, вывод просто болтается в воздухе и ловит наводки, которые являются источником ложных срабатываний. Состояние первого вывода нижних микросхем всегда определено, у левой микросхемы, на первом выводе когда кнопка не нажата — логическая единица, когда кнопка нажата — логический ноль, у правой наоборот. Если заменить подтягивающий резистор куском провода, то при нажатии кнопки плюс подключался бы к минусу и ток стремился бы к бесконечности.Подведём итоги, подтягивающий резистор позволяет избежать состояния неопределённости и ограничивает ток.

Делитель напряжения.

С помощью двух последовательно соединённых резисторов можно разделить напряжение кроны на несколько частей, причём чем больше сопротивление резистора, тем больше на нём падение напряжения.Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, видыРассчитать падение напряжения на каждом из резисторов очень просто, для этого надо по закону Ома вычислить ток, протекающий через них и умножить его на сопротивление каждого из резисторов.

Задание коэффициента усиления операционного усилителя(ОУ)

В данной схеме с помощью резисторов задаётся коэффициент усиления ОУ, но если присмотреться становится понятно, что резисторы на схеме образуют обычный делитель.Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Времязадающие цепи.

Резистор совместно с конденсатором образует RC цепочку, с помощью которой можно измерять временный промежутки. Подробнее об этом можно прочитать тут.

Фильтры.

Та же RC цепочка может быть использована как фильтр, высоких или низких частот.Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, видыТакие фильтры называют пассивными, в зависимости от номинала резистора и конденсатора они могут без изменения пропускать одни частоты и ослаблять другие.

Кроме обычного резистора о котором писалось выше, существуют резисторы способные изменять своё сопротивление в зависимости от внешних условий. Например, термистор, который изменяет своё сопротивление в зависимости от температуры, или фоторезистор, сопротивление которого зависит от освещения.

Источник: hubstub.ru

Источник: https://hubstub.ru/circuit-design/88-ispolzovanie-rezistorov-v-elektronike.html

Резисторы: виды, устройство, маркировка и параметры резисторов

1.1. Номинальная величина резистора

Она устанавливается соответствующим ГОСТ и указывается с помощью маркировки на элементе или на таре. Численное значение номинальной величины устанавливается рядами предпочтительных чисел, т.е.

десятичными рядами геометрических прогрессий, первый член которых равен 1, а знаменатель q определяет количество номинальных значений в десятичном (от 1 до 10) интервале.

Любой член такой прогрессии aN равен:

AN = qN-1,

где N — номер искомого члена.

Для номинальных значений параметров электроэлементов наиболее употребительны ряды предпочтительных чисел, которым присвоены обозначения Е6, Е12, Е24 и т.д.

Элементы этих рядов вычисляются соответственно следующим образом. Сначала определяются основания рядов:

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

  • а, затем, подставляя в формулу значения q, определяем ряды:
  • Е6 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8.
  • Е12 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2.

Е24 1,0; …

Е48 1,0; …

Использование рядов предпочтительных чисел сокращает количество номиналов, уменьшает число типоразмеров элементов и удешевляет производство.

1.2. Допуск на параметр резистора

Допускаемое отклонение фактической величины от номинальной называется допуском и указывается в процентах или с помощью класса точности.

ГОСТ 9664-61 определяет следующие стандартные отклонения действительной величины параметра от номинальной (в %).

… ± 0,01; ± 0,02; ± 0,05; ± 0,1; ± 0,2; ± 0,5; ± 1,0; ± 5,0; ± 10,0; ± 20,0; ± 30,0….

                                                                                 1          2           3

Наиболее часто используются: 1, 2, и 3 классы точности. Класс точности не является показателем качества.

1.3. Параметры, характеризующие электрическую прочность резистора

Электрическая прочность — это способность ЭРЭ выдерживать электрические нагрузки без потери работоспособности.

Электрическую прочность характеризуют следующие напряжения.

Uном — максимальное напряжение, под которым при нормальных условиях (температура 15…25 °C; влажность 45…75 %, давление 650…800 мм.рт.ст.) элемент может находиться в течение гарантированного срока службы.

  1. Uраб — напряжение, соответствующее эксплуатационным условиям и требованиям надежности. Для соблюдения условий нормальной работы ЭРЭ должно выполняться неравенство:
  2. Uраб < Uном.
  3. Uисп — максимальное напряжение, под которым ЭРЭ может находиться небольшой промежуток времени (примерно несколько секунд).
  4. Uпpo6 — минимальное напряжение, при котором наступает пробой изоляции ЭРЭ.
Читайте также:  Как перевести многотарифный счетчик нева мт 112 на один тариф?

1.4. Номинальная мощность резистора

Номинальная мощность (PHOM) — максимально допустимая мощность, которую элемент может рассеивать в течение гарантированного срока службы при непрерывной электрической нагрузке и определенных условиях окружающей среды: температуры, влажности и атмосфеРном давлении, и при условии, что напряжение на элементе не превышает Uном.

1.5. Параметры, характеризующие потери

На электрические параметры некоторых элементов схем большое влияние оказывает различные потери. Особенно они влияют на параметры колебательных контуров, так как определяют их активное сопротивление.

  • Активное сопротивление r складывается из:
  • —              активного сопротивления проводников току высокой частоты;
  • —              сопротивлений, определяемых диэлектрическими потерями;
  • —              сопротивлений, вносимых экранами, сердечниками и различными деталями;
  • —              сопротивления, вносимого различными нагрузками.
  • Рассмотрим некоторые из них.

1. Сопротивление проводников. Известно, что сопротивление прямолинейного проводника переменному току больше его сопротивления постоянному току (омическое сопротивление) из-за явления поверхностного или Скин-эффекта. Суть заключается в следующем.

При прохождении по проводнику переменного тока образуется магнитное поле, под влиянием которого в проводнике возникает индукционный ток. Взаимодействие этого тока с основным вызывает перераспределение тока по сечению проводника так, что плотность тока в наружных частях сечения возрастает, а во внутренних — падает.

С увеличением частоты ток сильнее оттесняется к поверхности проводника, занимая все более тонкий слой. Рассмотрим схему этого явления (см. рис. 1.1).

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Рисунок 1.1. а) — возникновение скин-эффекта; б) — кривые распределения тока по сечению проводника при токах различной частоты: f1, f2 f3

В прямолинейном проводнике круглого сечения мгновенное направление переменного тока i1 указано стрелкой. Ток i1 возбуждает магнитное поле Н1, имеющего вид концентрических окружностей и направленных по часовой стрелке.

Это поле Н1, пронизывая проводник, возбуждает индукционный ток i2, который создает вторичное магнитное поле Н2, направленное противоположно основному. Циркуляция тока i2 показана пунктирной линией и стрелкой.

Линии тока i2 в наружных частях проводника совпадают, а во внутренних — они противоположны. Поэтому плотность тока в наружных слоях проводника возрастает, а во внутренних падает.

Поэтому уменьшается действующее, или эффективное сечение проводника, что ведет к повышению сопротивления провода току высокой частоты, которое может быть в несколько раз выше значения сопротивления постоянному току.

Оказывает влияние на величину сопротивления проводника и шероховатость поверхности.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Рис. 1.2. Зависимость сопротивления проводника от шероховатости поверхности

Шероховатости удлиняют путь тока и увеличивают сопротивление проводника. А в совокупности с действующим Скин- эффектом сопротивление еще больше увеличивается и может достигать 50…100 % роста на частотах в сотни МГц.

Для предотвращения этого явления токопроводящие поверхности тщательно полируют и покрывают слоем серебра, тогда поверхность меньше подвергается окислению.

Для защиты используется также покрытие слоем радия, потом Ag, потом снова радием.

Сопротивление криволинейного проводника может значительно отличаться от сопротивления прямолинейного проводника при всех прочих равных условиях.

Это объясняется тем, что на любом участке криволинейного проводника распределение тока по сечению определяется как собственным магнитным потоком, так и магнитным потоком соседних участков. Поэтому ток оттесняется к внутренним участкам катушки, а активное сечение уменьшается (см. рис. 1.3).

При этом действующее сечение уменьшается, сопротивление возрастает. Это явление называется эффектом близости и особенно сильно проявляется в проводниках, свернутых в виде спирали. Сопротивление может возрасти в несколько раз.

Резистор простым языком: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Рис. 1.3. Распределение плотности тока по сечению провода в катушке

2. Потери в диэлектрике. Они возникают в тех элементах, где имеется несовершенный диэлектрик, находящийся в переменном электрическом поле.

Например, в конденсаторах, катушках индуктивности, переключателях, цоколях и панельках и т.п. Каждый такой случай можно уподобить наличию несовершенного диэлектрика в конденсаторе.

Поэтому можно рассматривать диэлектрические потери в конденсаторе.

При невысоких напряжениях диэлектрические потери в основном вызываются замедленной поляризацией и проводимостью диэлектрика. Благодаря потерям в полной проводимости конденсатора появляется активная составляющая, которая изменяет угол сдвига фаз φ между током и напряжением. В идеальном конденсаторе φ=90°, в конденсаторе с потерями φ

Источник: http://www.eti.su/articles/elektrokomponenti/elektrokomponenti_1490.html

Резистор

Главная > Теория > Резистор

Резистор – самый простой пассивный элемент. Его функциональная обязанность заключается в ограничении тока в электроцепи.

Некогда их называли сопротивлениями, что является их физическим свойством, однако, чтобы не возникало путаницы, было принято решение переименовать их в резисторы.

Если рассматривать такое свойство, как сопротивление, то им обладают все проводники. В этой статье ознакомимся с тем, что такое резистор, и каковы его особенности.

Отличительные черты резистора

Если отталкиваться от вопроса, как образовалось слово, то от английского «resist». Переводя на русский язык, это звучит, как сопротивляться, противостоять. В электроцепи протекает ток, который испытывает внутренние противодействия. Для определения величины сопротивления тока необходимо обращать внимание на разные наружные факторы и свойства проводника.

Токовую характеристику измеряют в Омах. Также следует отталкиваться от напряжения и силы тока.

Например, если сопротивление проводного элемента 1 Ом, ток также 1 Ампер, то каждый конец проводника будет иметь напряжение в 1 Вольт.

Таким образом, вводя и изменяя величину сопротивления, открывается контроль и регулировка всех остальных параметров. Расчет может быть самостоятельным, что немаловажно.

Обратите внимание! Сейчас наблюдается широкое применение резисторов в различных отраслях науки. Кроме того, деталь широко распространена – используется при производстве плат и электросхем.

Теперь разберемся, для чего необходимо их использование. Основная функция резистора – контролировать и ограничивать перемещения тока. В некоторых случаях при помощи этой детали делят напряжение в сети.

Математическое представление позволяет разобраться с принципом работы. Здесь любая деталь, находящаяся в цепи, зависит от того, какое в ней сформировалось напряжение.

Для описания зависимости используется закон Ома, а деталь рассматривается как резистор.

В нормальных условиях резистор рассеивает тепло. По мнению специалистов, данный элемент актуален для тех электрических цепей, где требуется рассеивание нужной мощности. Однако необходимо быть внимательным, так как повышенная температура прибора может негативно сказываться на близлежащих элементах. Отталкиваясь от теорий, специалисты рассчитывают напряжение, сопротивление и показатель тока.

Мощность резистора с номинальным характером, как правило, указывается в таблице комплектации. Применяется стандартный показатель мощности – 0.25 и 0.125 Ватт. Если схема создается с применением более мощного резистора, это фиксируется в предварительном списке.

Обратите внимание! В составе многих резисторов есть серебро, но для сборки особых элементов могут использоваться золото, платина, палладий, рутений и тантал.

Как классифицируется элемент

Как проверить резистор мультиметром

Основные различия

То, что такое резистор, понятно, но необходимо знать, что существует несколько технологий их изготовления, как и материалов, используемых для этого. Это напрямую влияет на свойства и то, насколько отклонено их сопротивление от номинала, обозначаемого на корпусе. Резисторы бывают:

  • Проволочными. Для их производства используют высокоомную проволоку из металла (особый сплав, имеющий высокое удельное сопротивление). Особенность подобных резисторов заключается в высокой емкости и показателе индуктивности. При нагревании элемента увеличивается его сопротивление, так как под влиянием температуры резистор становится более длинным и широким. Несмотря на это, проволочными резисторами пользуются редко, в основном в тех ситуациях, когда нужна высокая мощность;
  • Полупроводниковые изделия. По сравнению с металлами, данный вид материалов имеет более высокое удельное сопротивление. Поэтому, чтобы создать элемент, нужно намного меньше полупроводника. Также не требуется делать намотку, так как она имеет вид обычной пластинки с определенным показателем сопротивления.

Есть и прочие параметры, используемые для классификации элемента:

  • Точность маркировки: 10%, 5%, 1% и так далее;
  • Максимально допустимый показатель рассеиваемой мощности: от 0.1 до 2 Вт и более.

Отдельно стоит отметить переменные и подстроечные элементы. Резисторы такого вида – это изделия в виде пластинки полупроводника или обмотка из высокоомного провода, имеющая отводы. Помимо этого, предусматривается особый контакт, прикасающийся к полупроводнику или проводу. Используя специальную ручку, изменяется место соприкосновения.

Переменные резисторы применяются для сборки схем, которые позволяют механическим путем регулировать громкость, уровень сигнала, тока или напряжения. Особенность переменных элементов – в высокой надежности при постоянных регулировках. Что касается подстроечных, они работают, когда необходимы редкие регулировки с установленным сопротивлением.

Такой резистивный элемент также принято маркировать цветом. Следует понимать, что резистор выполняется круглой формы, процедура его производства полностью автоматизирована. Поэтому иногда бывает, что элементы устанавливаются на монтажных платах надписью вниз. Для определения номинала в таких ситуациях используется маркировка при помощи цветных полосок:

  • 20% точности – 3 полоски;
  • 10%, 5% – 4 полоски;
  • ниже 5% – 5 или 6 полосок.

Состав резистивного слоя также позволяет классифицировать виды сопротивлений, которые могут быть:

  • Углеродистыми;
  • Металлопленочными;
  • Металлодиэлектрическими;
  • Металлоокисными;
  • Полупроводниковыми.

Чаще всего из этого списка используются первые два типа.

Где находят применение

Некоторое время назад люди задавались вопросом, что такое резистор.

Сейчас данный элемент находит все более частое применение, начиная низковольтными карманными устройствами и заканчивая высоковольтными промышленными агрегатами.

Речь идет о различных бытовых приборах, техническом и измерительном оборудовании, автоматических системах, высокочастотных линиях, волноводах, радио,- и видеоаппаратуре, цепях питания, робототехнике и многом другом.

На данный момент встречаются схемы, где сопротивление используется в единичном порядке, а иногда устанавливается цельная конструкция, в которую входит немалое количество элементов.

Интересно. Резисторы еще долго будут использоваться при построении электрических схем. Это благодаря тому, что данное микроустройство доступное, простое в эксплуатации, малогабаритное и имеет высокий показатель КПД.

Когда начали появляться микроконтроллеры, у современной техники появилось больше функций, и ее начали производить более компактных размеров. Благодаря таким элементам, упрощаются электрические схемы, а устройства потребляют меньше тока, в результате миниатюрной стала сама элементная база.

Резистор – что это такое? С первого взгляда, кажется, что этой простой элемент, просто кусок материала, который сопротивляется электрическому току. Но не все так просто, так как в формировании данного элемента играют роль множество параметров, которые необходимо учитывать при составлении электрической схемы.

Видео

Электрическое сопротивление

Источник: https://jelectro.ru/teoriya/rezistor.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector