Принцип работы резистора простым языком

Содержание

Резистор

Принцип работы резистора простым языком

> 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.

Внешний вид

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.

Компактный элемент

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.

Элемент на плате

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.

Электрическое сопротивление

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

Что такое резистор и для чего он нужен в электрической цепи

Вы здесь: Один самых часто используемых элементов в электронике – это резистор. Простым языком его называют «сопротивление». С его помощью можно ограничивать ток или измерять его, делить напряжение, создавать цепи обратной связи. Без сопротивлений не обходится ни одна схема. В этой статьи мы расскажем о том, что такое резистор, какой у него принцип работы, а также для чего нужен этот элемент электрической цепи.

Определение

Резистор происходит от английского «resistor» и от латинского «resisto», что в переводе на русский язык звучит как «сопротивляюсь». В русскоязычной литературе наравне со словом «резистор» используют слово «сопротивление». Из названия ясна основная задача этого элемента – оказывать сопротивление электрическому току.

Он относится к группе пассивных элементов, потому что в результате его работы ток может только понижаться, то есть в отличие от активных элементов – пассивные сами по себе не могут усиливать сигнал.

Что из второго закона Кирхгофа и закона Ома значит, что при протекании тока на резисторе падает напряжение, величина которого равна величине протекающего тока, умноженного на величину сопротивления.

Ниже вы видите, как обозначается сопротивление на схеме:

Условное обозначение на схеме легко запомнить – это прямоугольник, по ГОСТ 2.728-74 его размеры равны 4х10 мм. Существуют варианты обозначений для резисторов разной мощности рассеивания.

Виды

Классификация резисторов происходит по ряду критериев. Если говорить о дискретных компонентах, то по методу монтажа их делят на:

  • Выводные. Используются для монтажа сквозь печатную плату. У таких элементов есть выводы, расположенные радиально или аксиально. В народе выводы называют ножками. Этот вид резисторов активно использовался во всех старых устройствах (20 и боле лет назад) – старых телевизорах, приёмниках, в общем везде, и сейчас используется в простых устройствах, а также там, где использование SMD компонентов по какой-то причине затруднено либо невозможно.
  • SMD. Это элементы, у которых нет ножек. Выводы для подключения расположены на поверхности корпуса, незначительно выступая над ней. Они монтируются непосредственно на поверхность печатной платы. Преимуществом таких резисторов является простота и дешевизна сборки на автоматизированных линиях, экономия места на печатной плате.

Внешний вид элементов двух типов вы видите на рисунке ниже:

Мы уже знаем, как выглядит этот компонент, теперь следует узнать о классификации по технологии изготовления. Выводные резисторы бывают:

  • Проволочными. В качестве резистивного компонента используют проволоку, намотанную на сердечнике, для снижения паразитной индуктивности используют бифилярную намотку. Проволоку выбирают из металла с низким температурным коэффициентом сопротивления и низким удельным сопротивлением.
  • Металлопленочные и композитные. Как можно догадаться, здесь в качестве резистивного элемента используют пленки из металлического сплава.

Так как резистор состоит из резистивного материала, в роли последнего может выступать проволока или плёнка с высоким удельным сопротивлением. Что это такое? Такие материалы как:

  • манганин;
  • константан;
  • нихром;
  • никелин;
  • металлодиэлектрики;
  • оксиды металлов;
  • углерод и прочие.

SMD или чип-резисторы бывают тонкопленочными и толстопленочными, в качестве резистивного материала используют:

Материал Особенности, где используется
Никель-хром (нихром, NiCr) в тонкоплёночных, которые устойчивы к высокой влажности (moisture-resistant)
Нитрид дитантала (Ta2N). TCR составляет 25 ppm/0С (-55…+1250С);
Диоксид рутения (RuO2) в толстоплёночных
Рутенит свинца (Pb2Ru2O6) в толстоплёночных
Рутенит висмута (Bi2Ru2O7) в толстоплёночных
Диоксиды рутения, легированные ванадием (Ru0,8V0,2O2, Ru0,9V0,1O2, Ru0,67V0,33O2)
Оксид свинца (PbO)
Висмут иридий (Bi2Ir2O7)
Сплав никеля В низкоомных (0,03…10 Ом) тонкоплёночных изделиях
Читайте также  Принцип работы буровой установки по добыче нефти

На рисунке ниже изображено, из чего состоит резистор:

По конструкции различают:

  • Постоянные. У них два вывода, а сопротивление вы изменять не можете – оно постоянно.
  • Переменные. Это потенциометры и подстроечные резисторы, принцип действия которых основан на перемещении скользящего контакта (бегунка) по резистивному слою.
  • Нелинейные. Сопротивление компонентов этого типа изменяется под воздействием температуры (терморезисторы), светового излучения (фоторезисторы), напряжения (варисторы) и других величин.

А также по назначению – общего и специального. Последние подразделяются на:

  • Высокоомные (диапазон сопротивлений десятки МОм — единицы ТОм, при рабочих напряжениях до 400В).
  • Высоковольтные (рассчитаны на работу в цепях с напряжением до десятков кВ).
  • Высокочастотные (особенностью работы на высокой частоте является требование к низким собственным индуктивностям и ёмкостям. Такие изделия могут работать в цепях с частотой сигнала в сотни МГц).
  • Прецизионные и сверхпрецизионные (это изделия с высоким классом точности. У них допуск по отклонению от номинального сопротивления 0,001 — 1 %, в то время как у обычных допуск может быть и 5% и 10% и больше).

Принцип работы

Резистор устанавливается в электрической цепи для ограничения тока, протекающего через цепь. Величина напряжения, которая на нем упадет, рассчитывается просто – по закону Ома:

U=IR

Падением напряжения называется то количество Вольт, которые появляются на выводах резистора, когда через него протекает ток. Соответственно, если на резисторе у нас упало напряжение, и через него протекает ток – значит на нём выделяется в тепло определенная мощность. В физике есть известная всем формула для нахождения мощности:

P=UI

Или для ускорения расчетов иногда удобно пользоваться формулой мощности через сопротивление:

P=U2/R=I2R

Как работает резистор? У каждого проводника есть определенная внутренняя структура. При протекании электрического тока электроны (носители зарядов) сталкиваются с различными неоднородностями структуры вещества и теряют энергию, она то и выделяется в виде тепла. Если вам сложно понять, то принцип работы сопротивления простыми словами можно сказать так:

Это величина, которая показывает насколько сложно протекать электрическому току через вещество. Она зависит от самого вещества – его удельного сопротивления.

Где: р – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения.

Основные характеристики

Чтобы правильно выбрать резистор важно знать, на какие характеристики нужно смотреть при выборе. К его основным параметрам относится:

  1. Номинальное сопротивление.
  2. Максимальная рассеиваемая мощность.
  3. Допуск или класс точности. От него зависит, насколько процентов сопротивление деталей из этого класса может отличаться от заявленного.

В большинстве случае этих сведений достаточно. Новички часто забывают о допустимой мощности резистора, и они у них перегорают. Вы можете рассчитать сколько Ватт выделяется на резисторе по формуле, указанной в предыдущем разделе статьи. Покупайте резисторы с запасом по мощности в 20-30%, больше – лучше, меньше – не нужно!

Где и для чего применяется

Мы уже рассмотрели, что резистор предназначен для ограничения тока в цепи, теперь мы рассмотрим несколько практических примеров, где используется резистор в электротехнике.

Первая область применения — ограничение тока, например, для питания светодиодов. Принцип действия и расчета такой цепи заключается в том, что из напряжения источника питания вычитают номинальное рабочее напряжение светодиода, сумму делят на номинальный (или желаемый) ток через светодиод. В результате вы получаете номинал ограничительного сопротивления.

Rогр=(Uпитания-U­требуемое)/Iноминальный

Второе — это делитель напряжения. Здесь выходное напряжение рассчитывают по формуле:

Uвых=Uвх(R2/R1+R2)

Также резистор нашел применение для задания тока транзисторам. В сущности, та же схема ограничителя, рассмотренная выше.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Мы рассмотрели, какие бывают резисторы, их назначение и принцип работы. Это важный элемент, с которого следует начать изучение электротехники. Для расчетов цепей с ним используют закон Ома и активной мощности, а в высокочастотных цепях учитывают и реактивные параметры – паразитную ёмкость и индуктивность. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

  • Что такое электризация тел и как она происходит
  • Что такое анод и катод — простое объяснение
  • Как найти мощность тока — формулы с примерами расчетов

  • Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-rezistor.html

    Резистор: для чего он нужен? Как узнать, какой резистор нужен?

    При создании радиоэлектронных схем применяется множество различных элементов. Одни из наиболее используемых, без которых практически невозможно обойтись, — это резисторы. Что они собой являют? Какие типы есть? Какой их параметр наиболее важен? И какие особенности есть при последовательном и параллельном соединении?

    Что такое резистор?

    Так называют пассивный элемент электрической цепи, который оказывает сопротивление току во время его протекания. В больших схемах они применяются чаще, чем любой другой элемент электроники. Важным является обеспечение режима смещения транзисторов при использовании в усилительных каскадах.

    Но наиболее значимой функцией признают контроль и регулирование напряжения и значений токов в электрических цепях. Мы позднее рассмотрим, какие их типы бывают. В рамках статьи будет уделено внимание 5 основным, которые чаще всего используются, но могут быть и другие.

    Когда проводится расчет резисторов, то обязательно следует оценить, какая необходима мощность.

    Как узнать, какой резистор нужен при создании схем? Первоначально следует понять, что обязательным является знание силы тока или значение сопротивления нагрузки. В рамках статьи будет рассмотрено два варианта влияния на характеристики схемы:

    1) Если ничего неизвестно, то берём переменный резистор и подключаем его последовательно с нагрузкой. Вращаем регулятор до того момента, пока у нас не будет нужное напряжение. Теперь вместо переменного сопротивления подключаем постоянное с необходимыми параметрами. Измерьте ток, что идёт после резистора и перемножает полученное значение с напряжением, что подаётся. Тогда будем знать, сколько и куда подавать.

    2) Необходимо знать ранее указанные величины тока и нагрузки. Для повышения точности вычисления желательно также знать и значение внутреннего сопротивления источника питания.

    Давайте смоделируем немного другие условия действий. Есть один резистор в качестве нагрузки, закон Ома и необходимость рассчитать необходимое для цепи сопротивление. Это довольно интересный момент и он заслуживает, чтобы ему было уделено внимание.

    Почему была выбрана именно такая формулировка? Дело в том, что люди, которые только начинают заниматься созданием схем, очень часто задают такой вопрос. Но, увы, цепь рассуждений, которой они идут, является немного неверной. Рассчитать необходимое значение с одним законом Ома здесь не выйдет.

    Необходимо дополнительно воспользоваться формулой вычисления добавочного резистора: СДБ = СН(НИП-НН)/НН=СН(х-1). Разберём формулу:

    СДБ – сопротивление добавочного резистора;

    НИП – напряжение источника питания;

    СН – сопротивление нагрузки;

    Х = НИП/НН;

    НН – напряжение, что нужно получить на нагрузке.

    Воспользуемся этой формулой. Допустим, что при сопротивлении в 1 Ом СДБ будет составлять 0,6 Ом. Если мы поставим 5 Ом, то конечный результат будет 3,3 Ом. Почему всё так? Это из-за того, что чем меньший показатель имеет сопротивление нагрузки, тем большая характеристика тока в цепи.

    При этом будет просаживаться источник питания, ведь он тоже создаёт определённые помехи для прохождения тока. А учитывая, что с этим будет падать и напряжение, то выходит, что нужен добавочный резистор с меньшими характеристиками для получения желаемого напряжения. Это напряжение буквально «на пальцах».

    Может быть сложно понять, что и как, но вы попробуйте.

    Постоянный резистор

    Так называют устройства, которые являются обладателями постоянного значения сопротивления. Эта характеристика резистора не меняется под действием внешних воздействий (температуры, протекающего тока, света, приложенного напряжения) в разумных рамках.

    Если так разобраться, то про все радиоэлементы можно сказать, что у них есть внутренние шумы и нестабильности из-за стороннего влияния.

    Но обычно это всё настолько ничтожно, что игнорируется любительской радиоэлектроникой и имеет смысл только при создании действительно сложных систем, которые даже не факт, что где-то собираются сейчас.

    Переменный резистор

    Так называют устройства, значение сопротивления которых можно изменить с помощью специальной ручки (она может быть ползункового, кнопочного или вращающегося типа). Зачем нужен резистор подобного типа? Хорошим примером применения данного элемента является регулятор громкости на звуковых колонках компьютера или мобильного телефона.

    Построечный резистор

    Так называются устройства, режим работы которых меняется лишь изредка. Чтобы регулировать значения сопротивления, необходимо с помощью отвертки покрутить шлиц, который имеет резистор. Для чего он нужен? Широкое распространение они получили на печатных платах радиосхем в качестве делителя тока или напряжения.

    Фоторезистор

    Это специальные устройства, которые могут менять значение своего сопротивления под влиянием света. Фоторезисторы производятся из полупроводниковых материалов. Если необходимо реагировать на наличие видимого света, то применяют селенид и сульфид кадмия. Чтобы регистрировать инфракрасное излучение, используют германий.

    Терморезистор

    Это специальное устройство, с помощью которого можно измерять температуру внешней среды. Терморезистор также используется в цепях термостабилизации для транзисторных каскадов.

    Как уже можно было догадаться, его сопротивление может меняться под воздействием температуры. В инкубаторах для цыплят, оранжереях, производственных аппаратах — везде можно найти этот резистор.

    Для чего он нужен? Чтобы при достижении определенной температурной границы включались системы отопления\охлаждения.

    Рассеиваемая мощность

    Это поглощаемая резистором энергия, которая образовывается током и напряжением. Из-за того, что происходит именно рассеивание, а не сохранение, данное устройство и называется пассивным. Благодаря этому о резисторе можно говорить как об активном элементе, который одинаково может работать в цепях переменного и постоянного токов.

    Обозначение мощности рассеивания

    Как понять, что может сделать постоянный резистор? Для этого необходимо посмотреть на его обозначение:

    1. Когда есть две косые линии, мощность рассеивания составляет 0,125 Вт.
    2. Есть одна косая линия — мощность рассеивания равняется 0,25 Вт.
    3. Одна горизонтальная линия — мощность рассеивания 0,5 Вт.
    4. Одна вертикальная линия — мощность рассеивания 1 Вт.
    5. Две вертикальные линии — мощность рассеивания 2 Вт.
    6. Две косые линии, что создают латинскую букву V, — мощность рассеивания 5 Вт.

    Начиная от одного Ватта, для обозначения используются римские цифры.

    Когда имеет смысл применять подобный подход? Если надо получить значительное сопротивление, но есть резисторы с малым номиналом, то используют последовательно соединение. Чтобы оценить, что и как сделано в схеме, то нужно просуммировать их характеристики.

    Параллельное соединение

    А где необходим такой подход? Здесь общее сопротивление резисторов будет равняться сумме, которая является ему обратно пропорциональной. Эту величину также называют «проводимость». Вам может быть немного сложно понять, о чем автор ведёт речь, поэтому предлагаем взглянуть на такую формулу (С — сопротивление):

    Читайте также  Принцип работы очистных сооружений канализации

    1/Собщее=1/С1+1/С2+…+1/Сх.

    Применение

    Вот мы и поняли, что такое резистор, для чего он нужен. Фото, размещённые в статье, позволяют понять, как он выглядит. Но хочется уделить внимание и его применению. Итак, резистор. Для чего он нужен в машине? Как вы знаете, в автомобилях используется значительное количество электроники. Вот для контроля её работы его и применяют.

    Для чего нужен резистор печки в автомобиле? Видели возможность переключения и настройки температурного режима? Вот для чего нужен резистор отопителя! Ведь без него можно было бы включить только заранее установленные настройки и всё. Теперь подумаем, зачем нужен резистор для светодиода? С его помощью можно регулировать яркость его свечения.

    Как вы могли догадаться, если внимательно читали статью, ответ на вопрос о том, какие резисторы нужны для светодиодов, — переменные!

    Заключение

    Как видите, резистор — это необходимая и полезная вещь, которая имеет широкие возможности применения. Теоретически обойтись без резистора можно в простейших схемах, на пару деталей, при том, что источники энергии будут очень точно выбраны.

    Но такое маловероятно, и для достижения необходимого значения этих показателей придётся длительное время подбирать их.

    Вот для упрощения процесса и применяются резисторы, ведь они позволяют проводить значительные перепады характеристик, открывая возможность даже кратного их изменения.

    Источник: http://fb.ru/article/235606/rezistor-dlya-chego-on-nujen-kak-uznat-kakoy-rezistor-nujen

    Резисторы

    В данной статье речь пойдёт про резисторы. Параллельное и последовательное подключение резистора.

    В любом справочнике можно прочитать:

    Резистор (сопротивление) – это пассивный элемент электрической цепи, характеризуемый сопротивлением электрическому току.

    Применяются резисторы чаще, чем любые другие элементы электроники. Они обеспечивают режим смещения транзисторов в усилительных каскадах, позволяют контролировать и регулировать значения токов и напряжений в различных электрических цепях.

    Единица измерения сопротивления – Ом. Как и для многих физических величин имеются приставки в сторону увеличения: кило – килоом (тысяча Ом), мега – мегаом (миллион Ом).

    езисторы бывают постоянные, переменные и подстроечные. Бывают и другие типы, но это позже.

    Постоянные резисторы – резисторы, у которых значение сопротивления постоянно и не зависит от внешних воздействий (температуры, света, протекающего через него тока, приложенного напряжения и т.д.), не зависимо от происхождения этих воздействий.

    На самом деле, все радиоэлементы характеризуются внутренними шумами, не стабильностью к перечисленным воздействиям, но в обычной практике это настолько ничтожно, что можете не вспоминать об этом, пускай об этом рассуждают слишком «умные» теоретики, нам лучше голову не забивать, а если всё таки понадобится, то пока, это не тема моего контента.

    Выпускаемые промышленностью постоянные резисторы обозначаютсяна схемах:

    резистор без указания мощности
    резистор мощностью рассеивания 0,125 Вт
    резистор мощностью рассеивания 0,25 Вт
    резистор мощностью рассеивания 0,5 Вт
    резистор мощностью рассеивания 1 Вт
    резистор мощностью рассеивания 2 Вт
    резистор мощностью рассеивания 5 Вт

    Хотите продолжить этот ряд? Вы наверно заметили вид палочек от 1 Вт и далее, обозначайте их римскими цифрами, но больше 100 Вт не увлекайтесь, Вам, скорее всего такая мощность резисторов не понадобится.

    Кроме того, в какую сторону должен быть наклон линий, обозначающих мощность 0,125 и 0,25 ваттных резисторов, в правую или левую, «знает» только ГОСТ (государственный стандарт — бумага). В жизни, никто об этом не задумывается.

    Если Вы представите в авторитетный научно-исследовательский институт изобретённую Вами схему, в которой линии наклонены не в ту сторону, там этого никто не заметит. Я это уже делал. А радиолюбителям, тем более всё равно, лишь бы схема работала.

    Поэтому изображайте как хотите.

    Рассеиваемая мощность (или Мощность рассеивания) – это, по своей сути энергия, образованная двумя составляющими – током и напряжением, которая поглощается этим резистором. Поглощение энергии, а не её сохранение с целью дальнейшей отдачи и характеризует резистор как пассивный элемент.

    К сказанному можно ещё добавить, что в электронике различают активные элементы — у которых параметры не меняются от частоты протекающего через них тока и реактивные элементы — у которых параметры меняются в зависимости от частоты. Так вот, резистор — активный элемент, он одинаково работает как в цепях постоянного тока, так и в цепях переменного тока высокой и низкой частоты. Исключение этому могут быть проволочные резисторы, обладающие индуктивностью.

    В США резисторы обозначают (изображают) на схемах:

    Выбирая резистор для конкретной схемы, обычно учитывают:

    1) требуемое значение сопротивления (Ом, кОм, МОм);

    2) минимально необходимую рассеиваемую мощность резистора.

    При выборе мощности резистора, устанавливаемого на схему, всегда руководствуйтесь правилом (1):Мощность устанавливаемого на схему резистора, всегда должна быть в полтора – два раза больше расчетной.

    Номинальное сопротивление резисторов на схемах обозначается следующим образом:

    Если сопротивление в Ом, то за числовым значением может ничего не стоять, или стоять буква Е : например резистор на 51 Ом на схеме обозначается как 51, или 51Е.

    Если сопротивление в кОм, то за числовым значением может стоять только буква к: например резистор на 51 кОм на схеме обозначается как 51к.

    Если сопротивление в МОм, то за числовым значением может стоять только буква М: например резистор на 51 МОм на схеме обозначается как 51М.

    Номинальный ряд

    Все резисторы, производимые промышленностью, по ГОСТу объединяются в серии и составляют номинальный ряд, который увеличивается умножением базового значения на 1, 10, 100, 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 1 МОм. То есть, если в ряду единиц есть значение 3,9 , то продолжением ряда в десятках будет значение 39, в сотнях – 390, в тысячах – 3,9 кОм и т.д.

    Количество номинальных значений в пределах серии определяется выбранной точностью. Самая распространенная серия Е24 содержит 24 базовых значений сопротивлений резисторов с точностью ±5%. На самом деле, распространение получили не 24, а 21 значение.

    В состав номинального ряда единиц серии входят значения: 1 ; 1,2 ; 1,5 ; 1,8 ; 2 ; 2,2 ; 2,4 ; 2,7 ; 3 ; 3,3 ; 3,6 ; 3,9 ; 4,3 ; 4,7 ; 5,1 ; 5,6 ; 6,2 ; 6,8 ; 7,5 ; 8,2 ; 9,1.

    Сложнее с маркировкой самих резисторов

    Резисторы малой мощности по геометрическим размерам тоже малы. Указать на его корпусе трехзначное значение номинала с буквой, или значение с запятой можно, но прочитать надпись будет сложно. Поэтому, пошли на хитрость, при указании номинала вместо десятичной запятой пишут букву, соответствующую единицам измерения (E или R единицы Ом, К — килоом, М — мегаом). Сотни единиц обозначают буквой стоящей впереди цифр. Например:

    6K8 обозначает резистор, сопротивлением 6,8 кОм, 3R0 — 3 Ом, а надпись, обозначающая сотни М27 – 0,27 МОм, что соответствует 270 кОм и т. д. Таким образом, количество знаков (цифр и букв) на корпусе резистора сократилось до трёх.

    Цифровая маркировка

    Американцами принята маркировка тремя цифрами. Первые две обозначают номинал, а третья количество нулей добавляемых к номиналу. Она сейчас самая распространённая в мире, по этому заучив её вы с лёгкостью поймёте всё, что вам требуется.

    Например:

    150 обозначает 15 Ом

    561 обозначает 560 Ом

    242 обозначает 2400 Ом или 2,4 кОм

    753 обозначает 75000 Ом или 75 кОм

    394 обозначает 390000 Ом или 390 кОм

    685 обозначает 6800000 Ом или 6,8 МОм

    Цветовая маркировка резисторов

    Так как резисторы круглые, а процессы монтажа на предприятиях, выпускающих радиоаппаратуру, как правило, автоматизированы, то в процессе монтажа резистор может оказаться обращенным надписью к монтажной плате. Чтобы можно было определить номинал с любой стороны резистора, используют маркировку цветными полосками:

    — резисторы с точностью 20 % маркируются тремя полосками;

    — резисторы с точностью 10 % и 5 % маркируются четырьмя полосками;

    — более точные резисторы — пятью или шестью полосками.

    Первые две полоски означают первые две цифры номинала.

    Когда полосок до четырех, то третья полоска означает десятичный множитель, то есть число десять возведённое в степень указанную цветом маркировочной полосы, которое необходимо умножить на число, закодированное первыми двумя полосками. Но для тех, кто давно окончил школу, бывает трудно сообразить, сколько нулей добавлять. Поэтому, поясню, степень обозначает количество нулей добавляемых к найденым цифрам.

    Когда полосок четыре, то четвёртая указывает точность резистора. Если полосок пять, то третья означает третий знак сопротивления, четвёртая — десятичный множитель, пятая — точность. Если есть шестая полоска, то она указывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – не «загружайтесь» этим термином, он Вам вряд ли пригодится.

    Как определить, с какой стороны резистора начинать считывать полоски? Для резистора с четырьмя полосками — золотая или серебряная полоска всегда стоят в конце резистора, указывая его точностью 5 и 10 %. У мелких резисторов с четырьмя и тремя полосками, первой является полоска, нанесённая ближе к краю. В других вариантах необходимо, чтобы получалось значение из номинального ряда, иначе, нужно читать наоборот.

    Таблица цветовых кодов резисторов

    Цвет Число Множитель Множитель, ещё проще Точность, %
    серебристый нет 1*10⁻² 0,01 10 %
    золотой нет 1*10⁻¹ 0,1 5 %
    черный 1 1 нет
    коричневый 1 10¹ 10 1 %
    красный 2 1*10² 100 2 %
    оранжевый 3 1*10³ 1 000 нет
    желтый 4 1*10⁴ 10 000 нет
    зелёный 5 1*10⁵ 100 000 0,5 %
    синий 6 1*10⁶ 1 000 000 0,25 %
    фиолетовый 7 1*10⁷ 10 000 000 0,1 %
    серый 8 1*10⁸ 100 000 000 нет
    белый 9 1*10⁹ 1 000 000 000 нет

    Пример:На резисторе имеются четыре полосы: красная, фиолетовая, коричневая и золотая. Первые две полоски дают 2 и 7, третья 10, четвёртая даёт точность 5 %, итого резистор сопротивлением 27•10 Ом = 270 Ом, с точностью ±5 %.

    Я думаю, после просмотра таблицы, Вам стало понятно, что каждому цвету соответствует цифра, или количество нулей в множителе. Вам осталось только их запомнить. Столбец «ещё проще», я сделал, чтобы Вам было «проще» умножать.

    Кроме того, существует много разных своих цветовых маркировок радиодеталей, компаний, выпускающих электронную аппаратуру. Так что, если не получится расшифровать, то по их маркировке в Рунете есть куча информации. Я этим заниматься не буду.

    Переменные резисторы – резисторы, у которых значение сопротивления меняется при помощи специальной ручки (вращающейся, или ползункового типа).

    На схемах переменные резисторы обозначаются:

    Ярким представителем переменных резисторов является регулятор громкости на твоих компьютерных звуковых колонках.

    Подстроечные резисторы – резисторы, предназначенные для редких регулировок, у которых значение сопротивления меняется при помощи шлица, вращаемого отвёрткой.

    Читайте также  Штанговый глубинный насос принцип работы

    На схемах подстроечные резисторы обозначаются:

    Устанавливаются подстроечные резисторы, как правило, на печатных платах радиосхем.

    Чаще всего, переменные и подстроечные резисторы подключаются на схемах как делители напряжения, или как делители тока. Но об этом позже.

    Существуют другие виды резисторов для выполнения специфических функций

    Фоторезистор — резистор, который изменяет своё сопротивление под действием света.

    Фоторезисторы изготавливаются из полупроводниковых материалов. Фоторезисторы, для регистрации видимого света изготавливаются из селенида и сульфида кадмия. Для регистрации инфракрасного излучения – применяется германий (Ge).

    Терморезистор — резистор, предназначенный для измерения температуры внешней среды, а так же для использования в цепях термостабилизации транзисторных каскадов. Сопротивление терморезистора изменяется под действием температуры.

    Продолжим! Как было сказано ранее, резистор – это линейный элемент, напрямую подчинённый закону Ома. Вообще, все электрические процессы, которые с ним связаны, описываются двумя основными физическими формулами :

    (1)(2)

    Сочетание этих формул позволяет нам вывести две других формулы, и в последующем обойтись без вычисления, какого либо промежуточного параметра:

    (3) (4)

    где: I – ток, протекающий через резистор; U – падение напряжения на резисторе, которое к нему прикладывается и может быть измерено вольтметром или другим прибором; R – сопротивление самого резистора; P – рассеиваемая на резисторе (поглощаемая) мощность.

    При расчётах резисторов в электрических цепях, в обязательном порядке рассчитывается его мощность, а при сборке радиосхем, выбирают резистор в соответствии с правилом (1).

    Последовательное соединение резисторов

    Общее сопротивление резисторов при последовательном соединении равно их сумме

     , (5) 

    Параллельное соединение резисторов

    Общее сопротивление резисторов при параллельном соединении равно сумме величин, обратно пропорциональных сопротивлению. Кстати, эти самые величины величают «Проводимостью».

     , (6)

    Для двух параллельно соединенных резисторов их общее сопротивление равно:

     (7)

    Далее рассмотрим делитель напряжения.

    Источник: https://meanders.ru/rezistor.shtml

    Из чего состоит и как выглядит резистор, предназначение в электрической цепи, принцип работы и маркировка

    Чайники, лампы накаливания, электрооборудование машины и многие другие электроприборы содержат резисторы. Они настолько видоизменились, что без знания отличительных признаков их порой трудно определить.

    В справочниках дается определение: резистор — это элемент с заданным постоянным или переменным сопротивлением. На практике — это множество элементов, которые используются в самых неожиданных конструкциях.

    Чтобы понять из чего состоит резистор, необходимо узнать, из какого материала он изготавливается.

    Самый простой резистор — это реостат. На каркас наматывается проволока с большим сопротивлением и подключается к источнику питания. Исходя из этого можно сделать вывод: первое требование для этого элемента — высокоомный проводник. Для производства этого элемента используют:

    • проволоку;
    • металлическую пленку, металлическую фольгу;
    • композитный материал;
    • полупроводник.

    Проволочные сопротивления просты в изготовлении, способны рассеивать максимальную мощность, но имеют существенный недостаток: у них самая большая индуктивность. Диаметр проволоки колеблется от нескольких микрон до нескольких миллиметров.

    Металлическую фольгу из высокоомного материала наматывают на каркас. При необходимости увеличить сопротивление ее разрезают на дорожку, тем самым увеличивая длину, и соответственно, сопротивление. Металлопленочный резистор получают напылением металла на основу.

    В качестве композитного материала используют графит с органическими или неорганическими добавками. Резистор может полностью состоять из такого материала или из дорожки, на которую нанесен этот материал.

    С началом производства микросхем появились новые резисторы, которые называются интегральные. Производство выполняется на молекулярном уровне. На высоколегированный полупроводник напыляют тонкий слой высокоомного металла, что и выполняет функцию резистора.

    Разделение по видам

    Поскольку сопротивление — одна из самых используемых форм деталей, то и применение его очень разнообразно. В зависимости от назначения резистора его можно разделить на три категории:

    • постоянные;
    • подстроечные;
    • регулирующие.

    Первая категория — постоянные резисторы — имеют заданное сопротивление и больше остальных используются в электрических схемах. Тем не менее сопротивление все равно зависит от внешних факторов. По этому признаку их квалифицируют на следующие виды:

    Линейные названы так, потому что их сопротивление меняется плавно, то есть линейно, в зависимости от внешнего влияния. У нелинейных такой плавности нет. Например, если измерить сопротивление лампы накаливания в холодном состоянии, то оно будет одно, а в горячем — совсем другое, причем в 10—15 раз больше.

    Если существует такое многообразие, то возникает закономерный вопрос — как понять где резистор? На самом деле резистор может выглядеть как круг, трубка или квадрат. Они выпускаются различных форм, размеров, окрасок. Порой чтобы определить, что это резистор, необходимо посмотреть электрическую принципиальную схему.

    Вторая категория — подстроечные. Имеют регулирующий механизм, который плавно меняет сопротивление. Используется для точной настройки аппаратуры.

    Следующая категория — регулировочные. Название здесь говорит само за себя. Они предназначены для регулировок, а значит, должны менять свое сопротивление. В отличие от постоянных, у которых два вывода, у этих имеется три вывода.

    Два из них подключаются к самому резистору, а третий — к подвижному контакту, который соединен с вращающимся элементом.

    Если подключить питание к двум выводам, то на подвижном контакте будет другое напряжение, которое будет отличаться от напряжения на выводах этого элемента.

    Если подключить регулировочный (переменный) резистор последовательно с батарейкой, соединить лампочку одним выводом с минусовой клеммой батарейки, а другой с выводом подвижного контакта, то при вращении рукоятки переменного резистора будет заметно, как меняется яркость лампочки. Почему такое происходит можно понять, если разобраться что делает резистор.

    Использование в электрической схеме

    Яркость лампочки зависит от тока, протекающего по нити накаливания — чем больше ток, тем ярче горит лампочка. По закону Ома ток можно высчитать разделив напряжение на сопротивление, значит, чем меньше сопротивление, тем больше ток. На практике работать это будет следующим образом.

    Допустим, лампочка рассчитана на напряжение в 9 В, имеет сопротивление 70 Ом (в рабочем, горячем состоянии), батарея на 9 в и переменное сопротивление 100 Ом.

    Для нормальной работы ток, проходящий через лампочку, должен быть примерно 0,13 А (напряжение батареи 9 В делится на сопротивление лампочки 70 Ом).

    В эту цепь последовательно подсоединяется переменный резистор в 100 Ом, ток цепи составит примерно 0,05 А (напряжение батареи 9 В делится на общее сопротивление 170 Ом), — это примерно треть от требуемого тока и лампочка, следовательно, не будет гореть.

    В этом случае резистор помогает плавно гасить свет. Подобный принцип используется, например, в кинотеатрах. Если батарея на 9 В, а лампочка рассчитана на 2,5 В, то для ее нормальной работы необходим делитель или гаситель напряжения. В чем суть? В цепи необходимо создать нормальный для лампочки ток.

    Если используется гаситель, то к источнику тока последовательно подключаются 2 или более резистора и лампочка. Общее сопротивление выбирается с таким расчетом, чтобы ток, протекающий по цепи, соответствовал номинальному току лампочки. Допустим, имеются: источник постоянного тока 9 В, лампочка напряжением 2,5 В и номинальным током 0,12 А.

    Рассчитывается сопротивление лампочки, для этого напряжение делится на ток и получается примерно 20,8 Ом. Чтобы по цепи шел ток в 0,12 А, рассчитывается общее сопротивление: 9 В делённое на 0,12 А дает 75 Ом. Вычитается сопротивление лампочки и получится 54,2 Ом — такое сопротивление необходимо добавить к лампочке.

    Если используется делитель, то тогда берутся два и более резистора и подключаются последовательно источнику питания. Параллельно какой-то части делителя подключается нагрузка, получается схема со смешанным подключением: источник — часть делителя — параллельно подключенные часть делителя и нагрузка — источник тока. Это только один вариант, на самом деле схем подключения множество, но всегда идет смешанное подключение.

    Далее делается расчет нужного сопротивления. При параллельном подключении ток идет по двум цепям, значит, на нагрузке его будет меньше (подключенный последовательно резистор ограничивает ток). Для нормальной работы нагрузки высчитываются все токи, проходящие по делителю, а затем подбирается ограничивающий.

    При последовательном подключении, чтобы отключить лампочку — нужно отключить питание, а при использовании делителя достаточно отключить цепь лампочки. Если необходимо к источнику подключить несколько нагрузок с разным напряжением, то без делителя (его еще называют делитель напряжения) не обойтись.

    Области применения

    Кроме своего обычного назначения — оказывать влияние на ток и напряжение, резисторы при использовании различных материалов приобретают совершенно другие свойства и название. Зачем они нужны, видно из следующего списка:

    • зависит от напряжения, — это варистор;
    • от температуры — терморезистор, термистор;
    • от освещенности — фоторезистор;
    • от деформации — тензорезистор;
    • от действия магнитного поля — магниторезистор;
    • разрабатывается новый, называется мемристор, сопротивление зависит от количества, проходящего через него заряда.

    Варисторы чаще всего используют в качестве защиты от перенапряжения. В виде датчиков температуры используют терморезисторы. Если необходимо автоматизировать включение уличного освещения, то без фоторезистора это будет сделать сложно. Остальные указанные приборы используются в узкой специализации.

    Обозначение на схеме

    На электрической принципиальной схеме все резисторы обозначаются прямоугольником. Рядом ставится буква R и число, указывающее сопротивление. Если это постоянный, то внутри прямоугольника могут стоять римские цифры, соответствующие мощности этого элемента в ваттах. При мощности менее 1 Вт применяются следующие условные обозначения:

    • одна продольная линия внутри прямоугольника указывает на мощность в 0,5 Вт;
    • одна косая линия говорит о мощности в 0,25 Вт;
    • две косых — 0,125 Вт;
    • три косых — 0,05 Вт.

    Для того чтобы можно было отличать один прибор от другого, например, варистор от термистора также используются условные обозначения:

    • постоянный резистор обозначается только прямоугольником;
    • регулировочный — стрелка перечеркивает прямоугольник, центральный вывод подключается к одному из выводов резистора;
    • переменный — к прямоугольнику сверху под прямым углом подходит стрелка, к ней подключаются другие приборы;
    • подстроечный — на прямоугольник сверху ложится буква «т», к этому выводу подключаются другие приборы;
    • подстроечный, как реостат, центральный вывод соединен с одним из выводов прибора — прямоугольник перечеркивает косая буква «т»;
    • термистор (терморезистор) — на прямоугольник под наклоном ложится хоккейная клюшка;
    • варистор — обозначается как термистор, но над рабочей поверхностью клюшки ставится буква U;
    • фоторезистор — сверху к прямоугольнику подходят две наклонные стрелки.

    Виды маркировок

    На больших постоянных резисторах в сокращенной форме пишутся мощность, сопротивление и допуск (на сколько процентов может отклоняться указанная величина). Детали малого размера имеют цветовую, буквенную или цифровую маркировку, причем буквы и цифры могут дополнять друг друга. Каждый производитель сам выбирает способ маркировки.

    Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/rezistory/iz-chego-sostoit-rezistor-i-princip-ego-raboty-v-elektricheskoy-cepi.html

    Понравилась статья? Поделить с друзьями: