Какво е резистор и защо е необходимо в електрическа верига

Един от най-често използваните елементи в електрониката е резистор. На прост език се нарича „съпротива“. С него можете да ограничите тока или да го измерите, да разделите напрежението, да създадете вериги за обратна връзка. Нито една верига не може да направи без съпротивление. В тази статия ще говорим за това какво е резистор, какъв е неговият принцип на работа, а също и защо е необходим този елемент от електрическата верига.

дефиниция

Резисторът идва от английския „резистор“ и от латинския „резисто“, което в превод на руски звучи като „съпротивление“. В рускоезичната литература думата „съпротива“ се използва заедно с думата „резистор“. От името е ясна основната задача на този елемент - да се съпротивлява на електрически ток.

Той принадлежи към групата на пасивните елементи, тъй като в резултат на работата си токът може само да намалее, тоест за разлика от активните елементи, самите пасивни не могат да усилват сигнала. Кой от вторите Законът на Кирхоф и Закон на Ом означава, че когато токът протича през резистора, напрежението спада, чиято стойност е равна на стойността на течащия ток, умножена по стойността на съпротивлението. По-долу виждате как е показана устойчивостта на диаграмата:

Обозначение на GOST

Символът на диаграмата е лесен за запомняне - това е правоъгълник, според GOST 2.728-74, размерите му са 4х10 мм. Има опции за обозначаване на резистори с различна мощност на разсейване.

Определяне на резистори с различна мощност

видове

Класификацията на резисторите се извършва според редица критерии. Ако говорим за отделни компоненти, тогава според метода на инсталиране те се разделят на:

  • Outlet. Използва се за монтаж чрез печатна платка. Такива елементи имат заключения, разположени радиално или аксиално. В народа изводите се наричат ​​крака. Този тип резистор се използва активно във всички стари устройства (преди 20 и повече години) - стари телевизори, приемници, като цяло навсякъде и сега се използва в прости устройства, както и там, където използването на SMD компоненти е трудно или невъзможно по някаква причина.Осево и радиално разположение на щифтовете
  • SMD. Това са елементи, които нямат крака. Клемите за свързване са разположени на повърхността на кутията, леко изпъкнали над нея. Те се монтират директно върху повърхността на платката. Предимството на такива резистори е простотата и ниската цена на сглобяване на автоматизирани линии, спестявайки място на печатната платка.

Появата на елементите от два вида, които виждате на фигурата по-долу:

Външен вид

Вече знаем как изглежда този компонент, сега трябва да научим за класификацията според технологията на производство. Изходните резистори са:

  • Тел. Като резистивен компонент се използва телена намотка на сърцевината, използва се бифиларна намотка за намаляване на фалшивата индуктивност. Проводникът е избран от метал с нисък температурен коефициент на съпротивление и ниско съпротивление.
  • Метален филм и композит.Както може би се досещате, тук фолиото от метални сплави се използва като резистивен елемент.

Тъй като резисторът се състои от резистивен материал, ролята на последния може да бъде тел или филм с голямо съпротивление. Какво е това? Материали като:

  • Манганови;
  • константан;
  • нихром;
  • nickeline;
  • метални диелектрици;
  • метални оксиди;
  • въглерод и други.

SMD или чип резисторите са тънкослойни и дебелослойни, като се използва като резистивен материал:

материал Функции, когато се използват
Никел хром (Nichrome, NiCr) в тънък филм, устойчив на висока влажност (влагоустойчив)
Дитанталов нитрид (Ta2N). TCR е 25 ppm / 0С (-55 ... + 1250С);
Рутенов диоксид (RuO2) в дебел филм
Оловен рутенит (Pb2Ru2O6) в дебел филм
Русмит от бисмут (Bi2Ru2O7) в дебел филм
Ванадий-легирани рутени диоксиди (Ru0.8V0.2O2, Ru0.9V0.1O2, Ru0.67V0.33O2)
Оловен оксид (PbO)
Висмут иридий (Bi2Ir2O7)
Никелова сплав В тънкослойни продукти с нисък импеданс (0,03 ... 10 Ohm)

Фигурата по-долу показва от какво се състои резисторът:

Дизайн на резистор

По дизайн те различават:

  • Постоянна. Те имат два извода и не можете да промените съпротивата - тя е постоянна.
  • Променливи. Това са потенциометри и настройващи резистори, чийто принцип се основава на движението на плъзгащия се контакт (плъзгач) по резистивния слой.Променлива устойчивост
  • Нелинейна. Съпротивлението на компонентите от този тип се променя под въздействието на температура (термистори), светлинно излъчване (фоторезистори), напрежение (варистори) и други количества.Нелинейни резистори

И също по предназначение - общо и специално. Последните са разделени на:

  • Високо съпротивление (диапазонът на съпротивление е десетки мегами - TO единици, при работни напрежения до 400V).
  • Високоволтови (предназначени да работят в вериги с напрежения до десетки kV).
  • Високочестотна (характеристика на работата на висока честота е изискването за ниски вътрешни индуктивности и капацитети. Такива продукти могат да работят в схеми с честота на сигнала от стотици MHz).
  • Прецизност и свръхточност (това са продукти с висок клас на точност. Те имат допуск на отклонение от номиналното съпротивление 0,001 - 1%, докато конвенционалните допуски могат да бъдат 5% и 10% или повече).

Принцип на работа

Резисторът е инсталиран в електрическа верига, за да ограничи тока, преминаващ през веригата. Величината на падащото върху него напрежение се изчислява просто - според закона на Ом:

U = IR

Спадът на напрежението е броят на волта, които се появяват на клемите на резистора, когато през него тече ток. Съответно, ако напрежението падне през резистора и ток тече през него, това означава, че в него се освобождава определена мощност. Във физиката има добре известна формула за намиране на сила:

P = UI

Или за да ускорите изчисленията, понякога е удобно да използвате формулата на мощността чрез съпротивление:

P = u2/ R = I2R

Как работи резистор? Всеки проводник има специфична вътрешна структура. Когато протича електрически ток, електрони (носители на заряд) се сблъскват с различни нехомогенности в структурата на материята и губят енергия, той се отделя под формата на топлина. Ако ви е трудно да разберете, тогава принципът на съпротива с прости думи може да се каже така:

Това е стойност, която показва колко трудно е електрически ток да тече през вещество. Зависи от самото вещество - неговото съпротивление.

Изчисляване на съпротивлението

 

Където: p е съпротивлението, l е дължината на проводника, S е площта на напречното сечение.

Основни характеристики

За да изберете правилния резистор, важно е да знаете какви характеристики трябва да гледате, когато избирате. Основните му параметри включват:

  1. Номинална устойчивост
  2. Максимално разсейване на мощността
  3. Толеранс или клас на точност Зависи колко процента съпротивлението на части от този клас може да се различава от декларираното.

В повечето случаи тази информация е достатъчна. Начинаещите често забравят за допустимата мощност на резистора и те изгарят.Можете да изчислите колко вата са разпределени на резистора, като използвате формулата, посочена в предишния раздел на статията. Купете резистори с мощност 20-30%, повече е по-добре, по-малко не е необходимо!

Къде и за какво се прилага

Вече обмислихме, че резисторът е предназначен да ограничи тока във веригата, сега ще разгледаме няколко практически примера, където резисторът се използва в електротехниката.

Първата област на приложение е ограничението на тока, например за захранване на светодиоди. Принципът на работа и изчисляване на такава схема е, че номиналното работно напрежение на светодиода се изважда от напрежението на източника на захранване, сумата се разделя на номиналния (или желания) ток през светодиода. В резултат на това получавате оценката на ограничаващото съпротивление.

Rстрашилище= (Uзахранване-Uдлъжен) / Азкласиран

LED верига

Вторият е разделителят на напрежението. Тук изходното напрежение се изчислява по формулата:

UО= UРин(R2 / R1 + R2)

делител

Също така, резисторът намери приложение за настройка на тока за транзисторите. По същество същата верига на ограничителя, обсъдена по-горе.

Транзисторни комутационни схеми

И накрая, препоръчваме да гледате полезно видео по темата на статията:

Разгледахме какви са резисторите, тяхното предназначение и принцип на работа. Това е важен елемент, от който да започнете изучаването на електротехниката. За да изчислят веригите с него, те използват закона на Ом и активната мощност, а във високочестотните вериги също се вземат предвид реактивните параметри - бездомният капацитет и индуктивността. Надяваме се, че предоставената информация е била полезна и интересна за вас!

Свързани материали:

(7 гласа)
Зареждането ...

2 коментара

  • жури

    Добър ден.
    Формулата в разделителя на напрежението е неразбираема, поне според първата верига, изходът от 2,5 V не работи по никакъв начин, преценете сами
    5 * (10 \ 10 + 10) = 5 * 11 = 55 инча
    какъв е трикът?

    отговор
  • жури

    може би ще е по-правилно да пишете така
    5(10\(10+10))=5(10\20)

    отговор

Добавете коментар

Задължителните полета са маркирани *