Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments
Применение резисторов в электрических цепях: работа резистора

Резистор это один из наиболее распространенных электрических элементов, широко используемых в радиоэлектронике. Любой, кто имеет дело с электросхемами или монтажом радиодеталей на печатную плату, должен знать, для чего нужен резистор, как отличить его от других деталей (например, светодиодов), как эти компоненты ведут себя в электрических цепях.

Нелинейные резисторные изделия

Нелинейные резисторные изделия

Содержание

Что такое резистор

Резистор что это такое? Основным свойством данного типа радиоэлементов является наличие активного сопротивления электротоку. В отличие от реактивного, оно не скапливает энергию внутри, а передает ее в окружающее пространство. Это свойство и обусловливает принцип работы резистора. В некоторых источниках и схемах слово «сопротивление» применяется в качестве наименования этой детали.

Из чего состоит резистор? Устройство этого элемента довольно простое. Основной составляющей является проволочный или пленочный компонент с большим показателем удельного сопротивления. В его роли могут выступать металлические оксиды, никелин, нихром и некоторые другие материалы.

Конструкция детали

Конструкция детали

Принцип работы

Приобретая деталь, нужно понимать, как именно работает резистор. Любой проводниковый компонент имеет определенные особенности, обусловленные его внутренним строением. Когда электроток идет по проводнику, заряженные частицы, проходя через его структуру, теряют энергетический запас, отдавая его наружу и нагревая вещество. Известно, что величина напряжения равна произведению проходящего по проводнику тока и сопротивления материала, из которого он изготовлен. Что же делает резистор? Поскольку он содержит в себе компонент с очень высокой сопротивляемостью току, при прохождении последнего на элементе понижается напряжение, и происходит выделение некоторой части мощности в виде теплоты.

Виды резисторов

При выборе подходящей детали нужно не только знать, для чего нужны в цепи резисторы, но и иметь представление о типах этих компонентов. Помимо переменных и постоянных, существуют также нелинейные приборы, чей основной параметр – сопротивление (параметр нестабилен и меняется под действием некоторого фактора внешней среды, к примеру, лучей света, температуры или напряжения).

Постоянные резисторы

Эти компоненты характеризуются неизменным значением показателя сопротивления. В отношении вариантов исполнения эти изделия бывают разными: от крупногабаритных, рассеивающих значительную мощность, до миниатюрных smd-компонентов, но все их объединяет константность сопротивления.

Изображение постоянных резисторов на схемах

Изображение постоянных резисторов на схемах

Переменные резисторы

Здесь, напротив, значение сопротивления вариативно. В эту группу входят реостаты, регулирующие силу тока, и потенциометры, осуществляющие контроль напряжения. Также сюда относятся подстраивающиеся компоненты, снабженные специальными пазами. Для регуляции сопротивления в пазах надлежит проделывать манипуляции ключом, прилагающимся к прибору.

Типы переменных компонентов

Типы переменных компонентов

Термисторы

Данные компоненты имеют в себе полупроводниковые детали и отличаются зависимостью сопротивления от окружающей температуры. Эту зависимость характеризует тепловой коэффициент, демонстрирующий, насколько меняется сопротивление элемента при перепадах температуры. У обычных термисторных изделий оно снижается при потеплении, но есть еще позисторы, чья основная характеристика при увеличении температуры также повышается.

Варисторы

Благодаря зависимости от напряжения, их широко используют для защиты сети от резких перепадов и избыточных значений упомянутого параметра. Вследствие сильного снижения сопротивления при таком инциденте ток идет через него, обходя главную цепь и обеспечивая ей изоляцию.

Важно! Из-за того, что элемент принимает на себя большую мощность, после инцидента он зачастую приходит в негодность.

Фоторезисторы

Такие компоненты меняют значение своего ключевого параметра, когда на них падает свет. Работает для этой цели, как свет солнца, так и искусственное освещение, к примеру, от фонаря.

Тензорезисторы

В них используются очень тонкие проводниковые компоненты, подвергающиеся растяжке, из-за чего их сопротивление повышается. Применяются в разного рода датчиках и электронных приборах для измерения массы.

Полупроводниковые резисторы

В таких изделиях эксплуатируются свойства тех или иных полупроводниковых материалов – менять сопротивление под действием механического давления, влажности, температуры, освещенности или иного фактора. Используемые полупроводниковые компоненты подвергаются равномерной легировке примесями. Отдельные виды последних также позволяют изготавливать разные типы изделий.

Основные характеристики

Зная, для чего в цепи нужно сопротивление, можно приступить к выбору подходящего изделия для конкретного случая. Надлежит обращать внимание на такие параметры, как номинал сопротивления и категория точности. Последняя демонстрирует процент, на который реальное сопротивление может отличаться от указанного в ту или другую сторону.

Важно! Также нужно обращать внимание на показатели выделяемой на компоненте мощности. Целесообразно приобретать изделия с мощностным запасом не менее, чем в 20%.

Где и для чего применяются

Основная область применения резисторов – контроль показателя тока.

Чтобы узнать показатель ограничительного сопротивления, пользуются формулой:

R=(U2-U1)/I,

где:

  • U1 – рабочий номинал контролируемого компонента,
  • U2 – напряжение на источнике питания,
  • I – номинал тока.

Среди других областей можно отметить задание электротока транзисторам. Балластные резисторы используют для поглощения избытка напряжения.

Резистор в цепи

Детали с постоянным сопротивлениям в отечественной номенклатуре обозначаются прямоугольником, внутри которого находится определенное число черт, положение которых соответствует определенному номиналу. В зарубежных схемах их символ имеет зигзагообразную форму.

Переменные варианты отличаются направляющейся к прямоугольнику сверху линией со стрелой. Она демонстрирует опцию регуляции сопротивления. Иногда выводы элемента нумеруют цифрами.

Фоторезистор иллюстрируется прямоугольной фигурой, заключенной в круг, к которой направляется пара стрел, обозначающих световые лучи. Остальные полупроводниковые изделия символизируются зачеркнутым косой чертой прямоугольником. Буква показывает, от какого параметра зависит сопротивление (t – температура, U – напряжение и так далее).

Важно! Несколько резисторных компонентов могут быть объединены в цепь параллельно или последовательно. В первом случае будет справедливым выражение: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + … 1/Rn. Сопротивление такой композиции будет ниже, чем у элемента с самым низким номиналом. Во втором случае итоговый показатель для системы равен сумме сопротивлений всех входящих в нее элементов.

Номиналы

Типовые значения выпускаемых в продажу резисторных элементов подчиняются некоторому ряду номиналов, в основе которого лежит положение о том, что шаг между показателями закрывает разрешенную погрешность. Например, когда номинал изделия 10 Ом, а допустимая погрешность равна 10%, у резистора, идущего в ряду последующим, будет показатель в 12 Ом. Элементы объединяют в серии, для каждой из которых существует отдельный ряд номиналов.

Маркировка

Советские изделия маркируются буквами и цифрами. При этом небольшие номиналы (до ста Ом) демонстрируются буквами R или Е, а тысячи – буквой К. Например, 250R = 250 Ом, 2К3 = 2,3 кОм = 2300 Ом, К25 = 0,25 кОм = 250 Ом. Иногда цифробуквенные коды встречаются и на импортных изделиях, например, 4W – мощность в 4 ватта, 50R – сопротивление в 50 Ом. Все-таки чаще они маркируются цветными полосами.

Цветовая маркировка

Отдельные фирмы-производители располагают разными системами значений цветовых полос. Число таковых может быть от 3 до 6. Если под рукой нет инструкции от производителя, нужно посмотреть, сколько полос имеется на корпусе элемента, и по названию фирмы найти соответствующую таблицу в сети. Первой полосой нужно считать расположенную наиболее близко к выводу.

Чтобы предохранить цепь от скачков напряжения, важно знать, что такое резистор, и уметь подбирать подходящий для конкретного случая элемент. Важно также уметь правильно рассчитать номиналы резисторов для последовательного подключения в цепь.

Видео

Что такое резистор [подробная статья]

Резистор (от латинского «resisto», что означает "сопротивляюсь") – это пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления. В отличие от активных элементов, пассивные не имеют возможности управлять потоком электронов.

В народе резисторы называют «резюками» или просто «сопротивление». Резисторы отвечают за линейное преобразование силы тока в напряжение и наоборот, а также для ограничения тока и поглощения электрической энергии.

Резистор является одним из самых популярных компонентов и используется в большинстве электронных устройств.

Содержание статьи

Для чего нужен резистор в электрической цепи

Для чего нужен резистор

Наглядный пример работы резистора

С помощью резистора в электроцепи ограничивают ток, получая нужную его величину. В соответствии с законом Ома, чем больше сопротивление при стабильном напряжении, тем меньше сила тока.

Закон Ома выражается формулой U = I*R, в которой:

  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А;
  • R – сопротивление, Ом.

Также резисторы работают как:

  • преобразователи тока в напряжение и наоборот;
  • делители напряжения, это свойство применяется в измерительных аппаратах;
  • элементы для снижения или полного удаления радиопомех.

Основные характеристики резисторов

Параметры, которые нужно учитывать при выборе резистора, зависят от характера схемы, в которой он будет использован. К основным характеристикам относятся:

  • Номинальное сопротивление. Эта величина измеряется в Ом, 1 кОм (1000 Ом), 1 МОм (1000 кОм), 1 ГОм (1000 МОм).
  • Максимальная рассеиваемая мощность - предельная мощность, которую способен рассеивать элемент при долговременном использовании. На схемах номинальную мощность рассеивания указывают только для мощных резюков. Чем выше мощность, тем больше размеры детали.
  • Класс точности. Определяет, на сколько фактическая величина сопротивления может отличаться от заявленной.

При необходимости принимают во внимание предельное рабочее напряжение, избыточный шум, устойчивость к температуре и влаге, коэффициент напряжения. Если деталь планируется установить в аппарат, работающий на высоких и сверхвысоких частотах, учитывают паразитную емкость и паразитную индуктивность. Эти величины должны быть минимальными.

Способ монтажа

По технологии монтажа резисторы разделяют на выводные и SMD.

Выводные резисторы

Радиальный выводной резистор фото

Радиальный выводной резистор

Аксиальный выводной резистор фото

Аксиальный выводной резистор

Предназначены для монтажа сквозь печатную плату. Выводы могут располагаться аксиально и радиально. Такие детали использовались в старой аудио- и видеоаппаратуре. Сейчас они применяются в простых аппаратах и в тех случаях, когда использование SMD-резисторов по каким-либо причинам невозможно.

Выводные резисторы по конструкции бывают проволочными, металлопленочными и композитными.

Из чего состоит резистор проволочного типа

В проволочных резисторах резистивным компонентом является проволока, намотанная на сердечник. Бифилярная намотка (двумя параллельными проводами, изолированными друг от друга, или обычным двужильным проводом) снижает паразитную индуктивность. К концам обмотки присоединяют выводы из многожильной меди или латунных пластин. Для защиты от влаги, механических повреждений и загрязнений, проволочные резюки покрывают неорганической эмалью, устойчивой к повышенным температурам.

Чем отличается металлопленочный резистор от проволочного

У металлопленочного резистора резистивным элементом является не проволока, а пленка из металлосплава. Резистивные компоненты (проволока или пленка) в резисторе изготавливаются из сплавов с высоким удельным сопротивлением: манганина, константана, нихрома, никелина.

SMD-резисторы

SMD-резисторы (или чип-резисторы) рассчитаны на поверхностный монтаж и выводов не имеют. Эти миниатюрные детали малой толщины изготавливаются прямоугольной или овальной формы. Имеют небольшие контакты, впаянные в поверхность. Их преимущества – экономия места на плате, упрощение и ускорение процесса сборки платы, возможность использования для автоматизированного монтажа.

SMD-резисторы изготавливают по пленочной технологии. Они могут быть тонко- и толстопленочными. Резистивную толстую или тонкую пленку наносят на изоляционную подложку. Подложка выполняет две функции: основания и теплоотводящего компонента.

Из чего делают чип-резисторы

Тонкопленочные элементы, к которым предъявляются особые требования по влагостойкости, изготавливаются из нихрома. При производстве толстопленочных моделей используются диоксид рутения, рутениты свинца и висмута.

Виды резисторов по характеру изменения сопротивления

Резисторы бывают постоянными и переменными. Постоянные имеют два вывода и стабильное сопротивление, отображенное в маркировке. В переменных (регулировочных и подстроечных) резисторах этот параметр меняется в допустимых пределах, в зависимости от рабочего режима.

В переменных резюках три вывода. На схеме указывается номинал между крайними выводами. Значение сопротивления между средним выводом и крайними регулируется путем перемещения скользящего контакта (бегунка) по резистивному слою. При этом сопротивление между средним и одним из крайних выводов возрастает, а между средним и другим крайним выводами – падает. При движении «бегунка» в другую сторону эффект обратный.

Что делают подстроечные резисторы

Они созданы для периодической подстройки, поэтому подвижная система рассчитана на небольшое количество циклов перемещения – до 1000.

Регулировочные резисторы рассчитаны на многократное использование – более 5 тысяч циклов.

Типы резисторов по характеру вольтамперной характеристики

По ВАХ резисторы разделяются на линейные и нелинейные. Сопротивление линейных резюков не зависит от напряжения и тока, а сопротивление нелинейных элементов меняется, в зависимости от этих (или других) величин. Малогабаритные линейные детали типа МЛТ (металлизированные лакированные термостойкие) используются в аппаратуре связи – магнитофонах и радиоприемниках.

Примером нелинейных резисторов может служить обычная осветительная лампочка, чье сопротивление в выключенном состоянии намного меньше, чем в режиме освещения. В фоторезисторах сопротивление меняется под действием света, в терморезисторах – температуры, тензорезисторах – деформации резисторного слоя, магниторезисторах – магнитного поля.

Виды резисторов по назначению

Резисторы по назначению разделяются на два основных типа – общего назначения и специальные. В свою очередь, специальные сопротивления делятся следующим образом:

  • Высокочастотные. Для чего нужны такие резисторы в электроцепях: благодаря низким собственным емкостям и индуктивностям, высокочастотные резисторы могут применяться в схемах, в которых частота достигает сотни мегагерц, они выполняют в них функции балластных или оконечных нагрузок.
  • Высокоомные. Величина сопротивления находится в диапазоне от нескольких десятков МОм до ТОм, величина напряжения небольшая – до 400 В. Высокоомные элементы работают в ненагруженном состоянии, поэтому большая мощность им не нужна. Их мощность рассеивания не превышает 0,5 Вт. Высокоомные резисторы служат для ограничения тока в дозиметрах, приборах ночного видения и других приборах с малыми токами.
  • Прецизионные и сверхпрецизионные. Эти устройства имеют высокий класс точности: допустимое значение сопротивления составляет 1% от номинального и менее. Для сравнения: у обычных резисторов допустимый диапазон составляет 5% и более. Прецизионные устройства используются в основном в приборах измерения высокой точности.

Шумы резисторов и способы их уменьшения

Собственные шумы резистивных элементов состоят из тепловых и токовых шумов. Тепловые шумы, спровоцированные движением электронов в токопроводящем слое, усиливаются при повышении температуры нагрева детали и температуры окружающей среды. При протекании тока генерируются токовые шумы. Токовые шумы, значение которых существенно выше тепловых, в основном характерны для непроволочных резисторов.

Способы борьбы с шумами:

  • Применение в схеме типов резисторов, в которых шумы невелики, благодаря технологии изготовления.
  • Переменные резисторы шумят больше постоянных, поэтому в схеме стараются использовать элементы с переменным сопротивлением минимального номинала или не применять их вообще.
  • Использование резюков с бОльшей мощностью, чем требуется по технологии.
  • Принудительное охлаждение элемента путем установки поблизости вентилятора.

Обозначение резисторов на схеме

Обозначение переменных, подстроечных и нелинейных резисторов на схемах:

Условное обозначение резистора на схеме – прямоугольник размерами 4х10 мм. На схемах значение сопротивления постоянного резюка менее кОма проставляется рядом с его условным обозначением числом без единицы измерения. При номинале от одного кОм до 999 кОм рядом с числом ставят букву «К», от одного МОм – букву «М». Характеристики резисторов указывают на их поверхности, для чего применяют буквенно-цифровой код или группу цветных полосок.

Примеры буквенно-цифрового обозначения для сопротивления, выраженного целым числом:

  • 25 Ом – 25 R;
  • 25 кОм – 25 K;
  • 25 МОм – 25 M.

Если для выражения величины сопротивления используется десятичная дробь, то порядок расположения цифр и букв будет иным, например:

  • 0,25 Ом – R 25;
  • 0,25 кОм – K 25;
  • 0,25 МОм – M 25.

Если сопротивление выражается числом, отличным от нуля и с десятичной дробью, то буква в обозначении играет роль запятой, например:

  • 2,5 Ом – 2R5;
  • 2,5 кОм – 2K5;
  • 2,5 МОм – 2M5.

Производители в силу несовершенства производственной технологии не в состоянии на 100% гарантировать соответствие заявленного значения сопротивления фактическому. Допустимая погрешность обозначается в % и проставляется после номинального значения, например ±5%, ±10%, ±20%. Класс точности может определяться буквой, в зависимости от производителя, – русской или латинской.

Допустимая погрешность, ±%

20

10

5

2

1

0,5

0,2

0,1

Буква

Русская

В

С

И

Л

Р

Д

У

Ж

Латинская

M

K

J

G

F

D

C

B

Цветовая маркировка резисторов с проволочными выводами

Для резисторов применяют цветовую кодировку, которая наносится 3, 4, 5, 6 цветовыми кольцами. Если кольца смещены к одному из выводов, то первым (с него и начинается расшифровка кода) считается кольцо, находящееся к выводу ближе всего. Если кольца расположены приблизительно равномерно, то следует помнить, что первое кольцо не делают серебристым или золотистым. В некоторых моделях чтение кода начинают с той стороны, где находятся парные кольца, отдельно стоящее кольцо обычно находится в конце шифра.

Таблица расшифровки цветовых колец

Цвет

Число

Десятичный множитель

Класс точности, %

Температурный коэффициент сопротивления

% отказов

Черный

0

1*100

-

-

-

Коричневый

1

1*101

1

100

1

Красный

2

1*102

2

50

0,1

Оранжевый

3

1*103

-

15

0,01

Желтый

4

1*104

-

25

0,001

Зеленый

5

1*105

0,5

-

-

Синий

6

1*106

0,25

10

-

Фиолетовый

7

1*107

0,1

5

-

Серый

8

1*108

0,05

-

-

Белый

9

1*109

-

1

-

Серебристый

-

1*10-2

10

-

-

Золотой

-

1*10-1

5

-

-

В четырехполосном коде первые две полосы означают два знака номинала, третья полоска – это десятичный множитель, то есть это степень, в которую нужно возвести число, обозначающее номинал. Четвертая полоска указывает класс точности элемента. В пятиполосном шифре третья полоса обозначает знак номинала, четвертая – десятичный множитель, а пятая – класс точности. Если присутствует шестая полоса, то она обозначает температурный коэффициент. Если же это кольцо шире остальных в полтора раза, то оно характеризует процент отказов.

В расшифровке кодов проволочных резисторов помогут удобные онлайн-программы. Тем более имеет смысл к ним обратиться при расшифровке кода SMD-резистора, поскольку существует несколько вариантов маркировок, с которыми самостоятельно разобраться будет очень непросто.

Виды соединения резисторов в электроцепи

Эффективная работа элементов электроцепи с резистором зависит от правильного выбора не только самого сопротивления, но и способа его соединения в цепи, который может быть последовательным, параллельным или смешанным.

Последовательное соединение

Последовательное соединение резисторов

Последовательное соединение резисторов

В такой схеме каждый последующий резистор подсоединяется к предыдущему, образуя неразветвленную цепь. Ток в последовательно соединенных «резюках» одинаковый, напряжение разное. Общее сопротивление нескольких последовательно расположенных «резюков» определяется очень просто – суммированием их номиналов.

Формула: Rобщ. = R1 + R2 +…+ Rn

Чем больше элементов в последовательной схеме, тем больше суммарное сопротивление.

Параллельное соединение

Параллельное соединение резисторов

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении резисторы соединяются между собой вводами и выводами. Напряжение на этих элементах одинаково, а ток между ними распределяется. Чем больше ветвей образуется, тем больше вариантов протекания тока и тем меньше общее сопротивление.

Формула: Rобщ. = 1/R1 + 1/R2 +…+ 1/Rn

Смешанное соединение

Смешанное соединение резисторов

Смешанное соединение резисторов

При таком способе варианты соединения элементов комбинируют. Сопротивление каждого участка с определенным типом соединения рассчитывается по указанным выше правилам.

Соединение нескольких резисторов в одной схеме

Если у вас под рукой не оказалось сопротивления нужного номинала, то можно его получить при помощи правильного соединения нескольких резюков. Так, если вам нужно сопротивление 100 кОм, а есть две резистивные детали по 50 кОм, то их можно соединить последовательно и получить нужный результат. Сопротивление в 100 кОм можно получить параллельным соединением элементов по 200 кОм.

Видео: что такое резистор и как он работает


Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Смешанное соединение резисторов

Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Зачем и для чего нужны резисторы

Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали Опубликовано 05.02.2020   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 6 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 1 140

Резистор – это самая распространенная деталь в электронике. Он гасит лишнее напряжение, ограничивает ток, изменяет и фильтрует сигналы. Резисторы применяются везде, от процессоров, где их миллионы, до энергетических систем. где их размеры с напольный шкаф.

Свойства в теории и практике

Основное свойство этой радиодетали – это сопротивление. Измеряется в омах (Ом).

Разберем для начала понятие активного сопротивления. Оно так называется потому, что есть у всех материалов (даже у сверхпроводников, пусть и 0,00001 Ом). И именно оно является основным у резисторов.

Что говорит теория

В теории у резистора есть постоянное сопротивление, которое на зависит от внешних условий (температуры, давления, напряжения и т.п.).

График зависимости тока от напряжения прямолинеен.
Вольт-амперная характеристика резистора
В идеальных и математических условиях у резистора только активное сопротивление. По типам бывают нелинейные и линейные резисторы.

Что на самом деле

На самом у всех резисторов непрямолинейная зависимость тока от напряжения. То есть, его сопротивление тоже зависит от внешних условий, конкретно от температуры.
Вольт-амперная характеристика
Конечно, эта зависимость не такая, как у полупроводников, но она есть. И самое главное, у этой радиодетали есть емкость и индуктивность. Помимо активного сопротивления, есть еще и реактивное.

Реактивное сопротивление отличается от активного тем, что оно по разному пропускает электрический ток на разных частотах.

Например, для постоянного тока сопротивление 200 Ом, а если есть высокие значения индуктивности, то на частотах выше 2 кГц, сопротивление будет уже 250 Ом.

Именно поэтому резисторы делаются из разных материалов. Они бывают керамическими, углеродными, проволочными и у них разные допуски и погрешности. SMD деталь обладает меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP.

Что такое резистор

Еще существует специальные типы резисторов с более выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если у обычных резисторов вольт-амперный график чуть-чуть не линейный, то у такого типа деталей он лавинообразный.

У них сопротивление резко зависит от внешних условий, не так. как у обычных:

  • Терморезистор. Повышает или понижает сопротивление из-за влияния температуры;
  • Варистор. Изменяет свои свойства в зависимости от приложенного напряжения;
  • Фоторезистор. Уменьшается сопротивление, если на него действует свет;
  • Тензорезистор. При деформировании (сжатии, механических воздействиях) изменяет свое сопротивление.

Кроме того, еще одна особенность активного сопротивления – выделение тепла, когда проходит электрический ток. Когда протекает электрический ток замкнутой цепи, электроны ударяются об атомы. И поэтому выделяется тепло. Тепло измеряется в мощности. Она рассчитывается исходя из напряжения и тока.

Одна из популярных функций резисторов это снижение напряжения и ограничения тока. Например, если через резистор проходит ток 0,25 А и на нем есть падение напряжения 1 В, то мощность, которая будет на нем рассеиваться это 0,25 Вт.

Поэтому, некоторые детали и изменяют свое сопротивление, даже если они не предназначены для этого. Это уже свойства материала. И если резистор сделан из проволоки, то при нагреве она расширяется и ее проводимость ухудшается. Поэтому у деталей есть допуск, который измеряется в процентах.

И из-за этого и существуют резисторы с разной рассеиваемой мощностью. Нельзя ставить резистор 0,125 Вт на место 1 Вт. Он начнет греться, трескаться, чернеть. А потом и сгорит. Потому, что не рассчитан на такую мощность.

Обозначения на схемах

На схемах в Европе и СНГ обознается прямоугольником и латинской букой R. Согласно ГОСТу, на отечественных схемах не указывается номинал сопротивления, а только номер детали (R). Однако, если под изображением детали указано число, например 120, оно по умолчанию читается как 120 Ом.
УГО резистора в США и Европе
В таблице примеры обозначений детали.

Типы включения и примеры использования

Основные типы включения это последовательные и параллельные соединения.

Последовательно сопротивление рассчитывается просто. Достаточно все сложить.

Формула для последовательного включения резисторов

При последовательном соединении напряжение распределяется по резисторам согласно их сопротивлениям.

Формула для последовательного включения резисторов

Это второе правило Кирхгофа. Например, напряжение 12 В, а пара резисторов по 1 кОм.

Что такое делитель напряжения

Соответственно, на каждом из них по 6 В. Это простой пример делителя напряжения. Здесь пара деталей делит напряжение, и благодаря этому можно получить необходимое напряжение.

Однако, если вы хотите использовать делитель напряжения для питания цепи, то должны помнить, что нужно согласовать сопротивления. В этой схеме сопротивление 1 кОм. Если вы подключите к ней нагрузку меньше этого сопротивления, то она не получит напряжения на свои выводы в полном объеме. Поэтому, все схемы с делителями напряжения должны быть рассчитаны и согласованы друг с другом.

Рассмотрим пример усилителя на транзисторе.

Как работает делитель напряжения Здесь R1 и R2 образуют делитель напряжения, они выполняют роль делителя напряжения. Между этими двумя резисторами и базой транзистором протекает ток, который открывает транзистор.

Как работает усилитель

Это необходимо для того, чтобы он работал без искажений.

Параллельное включение

При параллельном соединении радиодеталей, общее сопротивление цепи снижается. Если два резистора по 1 кОм соединены параллельно, то общее будет равно меньше 0,5 кОм, т.е. сопротивление цепи (эквивалентное) равно половине самого наименьшего.

Как работает усилитель

В таком соединении наблюдается первое правило Кирхгофа. В точку соединения направляется ток в 1 А, а в узле он расходится на два направления по 0,5 А.

Параллельное включение резисторов

Формулы расчета

Для двух резисторов:
Формула для параллельного включения резисторов
Для более:
Формула расчета для параллельного включения резисторов

Для тока параллельное соединение — это как вторая дорога или обходной путь. Еще такой тип соединения называют шунтированием. В качестве примера можно привести амперметр. Чтобы увеличить его шкалу показаний, достаточно подключить параллельно резистору еще один шунтирующий.

Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Формула расчета шунта для амперметра

Эквивалентное соединение

В схеме усилителя к эмиттеру транзистора VT1 подключена пара из резистора R3 и конденсатора C2.
Как работает термостабилизация в усилителе

В этом случае VT1 и R3 подключены последовательно друг к другу. Зачем это надо? Когда усилитель работает, транзистор начинает нагреваться и его сопротивление снижается. R3, как и в случае со светодиодом, не позволяет транзистору перегреваться. Он балансирует общее сопротивление, чтобы транзистор не вносил искажения в сигнал. Это называется режим термостабилизации.

А конденсатор C2 подключен к R3 параллельно. И это нужно для того, чтобы при нормальном режиме работы усилителя, переменный сигнал прошел без потерь. Так работает параллельный фильтр.

Если бы был только один R3, то мощность усилителя была намного меньше из-за того, что он забирает переменное напряжение на себя. А конденсатор пропускает без потерь, но не пропускает постоянное напряжение.

Фильтры и резисторы

С помощью резисторов и конденсаторов можно делать фильтры. Так называются RC фильтры.

Эта пара может разделять сигнал на постоянные и переменные составляющие.

В качестве примера рассмотрим ФНЧ и ФВЧ.

В схеме фильтра низких частот конденсатор C1 забирает на себя высокочастотные токи. Его сопротивление для них намного меньше, чем у нагрузки. Он шунтирует нагрузку. Таким образом, можно получить низкую частоту, отделив от нее все высокие составляющие.
ФНЧ резистор и конденсаторВ фильтре высоких частот наоборот. Высокие частоты свободно проходят через C1, и если в сигнале есть низкочастотные, то они пойдут через R1.

ФВЧ резистор и конденсатор

Такие фильтры бывают разные по конструкции. П образные, Г образные и т.п. Конкуренцию резистору может составить катушка индуктивности или дроссель. У них меньше активное сопротивление, но реактивное больше. Благодаря этому снижаются потери от активного сопротивления.

--

Post Views: 1 140

виды, как выглядит и из чего состоит, принцип работы, характеристика

Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 395 Опубликовано

В электрических цепях важную роль играет проводник. Для чего нужен резистор и что это такое стоит разобраться подробнее. Он способен поделить напряжение и ограничить ток, измерить его и создать цепь обратной связи. Основная задача маленькой детали создать необходимое сопротивление для электрического тока.

резисторыРезисторы бывают различных цветов, форм и размеров

Что такое резистор

Резистор – это сопротивление. Он является пассивным элементом в цепи и способен только уменьшать ток. Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь».

Предназначен проводник для того, чтобы преобразовывать напряжение в силу тока и наоборот, он поглощает часть энергии и ограничивает ток. Основное применение приходится на электрические и электронные устройства.

Справка! Соединение проводников может быть последовательным, параллельным или смешанным.

Также есть два вида полупроводников:

  • линейные, сопротивление у которых от тока и напряжения не зависит;
  • нелинейные, способные изменить сопротивление в зависимости от значений протекающего тока и напряжения.

Основным параметром резисторов является номинальное напряжение.

Как выглядит

Элементы могут быть проволочные и непроволочные. Последние отлично выполнят свою функцию в высокочастотной цепи, внешний вид и процесс их изготовления отличаются. Различают резисторы общего применения и специального. Первые не превышают 10 мегаом, а вторые способны работать под напряжением 600 вольт и выше. Внешним видом они тоже отличаются. На фото ниже легко увидеть разницу и понять, как выглядит резистор.

разные-резисторыРазница во внешнем виде и размерах

Из чего состоит

Намотав проволоку на каркас из керамики или прессованного порошка получится проволочный резистор. При этом сама проволока должна быть из нихрома, константана или манганина. Так получится создать полупроводник с высоким удельным сопротивлением.

Непроволочные элементы изготовлены на основе диэлектрика из проводящих смесей и пленок. Разделяют тонкослойные и композиционные, но все они имеют повышенную точность и стабильность в работе.

Регулировочные и подстроечные элементы представляют собой кольцевую резистивную пластину по которой движется бегунок. Он скользит по кругу, меняя расстояние точек на резистивном слое, в результате сопротивление меняется. Следует понять, что же делает резистор для прибора.

Для чего используется

Для чего нужен резистор? При помощи этой детали в электрической цепи можно ограничить количество проводимого тока, в результате правильно подобранной детали легко получить необходимую величину. Чем выше сопротивление, тем ниже будет на выходе сила тока, при условии стабильного напряжения.

Как работают резисторы понять легко, они могут использоваться в качестве преобразователя напряжения в ток и наоборот, в измерительных аппаратах их применяют для деления напряжения, а также они могут понизить или полностью устранить радиопомехи.

Обозначение на схемах

В России и Европе резистор на схеме обозначаются прямоугольником, размерами 4*10мм. Для определения значений сопротивления есть условные обозначения. Постоянный элемент на схеме обозначается следующим образом:

postoyannie-rezistoriОбозночения постоянных элементов на схеме

Переменные, в том числе подстроечные, а также нелинейные следующим образом:

переменные-резисторыОбозначения переменных проводников

Важно! Всегда есть погрешность в заявленном производителем сопротивлении, она обозначается с помощью букв и цифр в процентном выражении.

Принцип работы резистора

В основе работы проводников лежит закон Ома, согласно которому напряжение зависит от величины тока и напряжения. Различные номиналы деталей помогут изменить ток и напряжение на необходимую величину. Суть заключается в том, что ток, движущейся по цепи, попадает в деталь и снижает свое продвижение.

Пример схемы

Резисторы могут соединяться параллельно и последовательно, на схемах также часто встречаются смешанные варианты. На фото ниже можно увидеть отличия в обозначениях деталей на схемах.

otlichiya-rezistorovОбозначения элементов на схемах

Типы резисторов

К типам резисторов общего применения относят постоянные, сопротивление которых невозможно изменить и переменные, когда допустимо его менять в пределах допустимых значений. Мощность рассеивания при этом будет в пределах 0,125-100 Вт, а сопротивление не превысит 10 мегаом.

Постоянные

Отличаются постоянные проводники наличием только двух выводов и постоянным сопротивлением. Поскольку этот вид предназначен только для уменьшения силы тока, то он отлично справляется со своей задачей в различных электрических приборах. Постоянные элементы делятся на общего и специального назначения.

Переменные

Переменные имеют три вывода, а на схеме можно увидеть пограничные значения рабочего режима. Поменять сопротивление поможет бегунок, который движется по резистивному слою. Во время движения сопротивление падает между средним и одним из боковых выводов, соответственно в другой стороне увеличивается. Переменные резисторы делятся на подстроечные и регулировочные.

Классификация резисторов

Резисторы отличаются не только возможностью регулировать сопротивление. Они могут изготавливаться из разных резистивных материалов, иметь различное количество контактов и иметь другие особенности.

По типу резистивного материала

Элементы могут быть проволочными, непроволочными или металлофольговыми. Высокоомная проволока является признаком проволочного элемента, для ее изготовления используют такие сплавы, как нихром, константан или никелин. Пленки с повышенным удельным сопротивлением являются основой непроволочных элементов. В металлофольговых используется специальная фольга. Теперь выясним из чего состоят резисторы.

konstrukcia-rezistorovКонструкция полупроводника

Непроволочные делятся на тонкослойные и композиционные, толщина первых измеряется в нанометрах, а вторых – в долях миллиметра. Тонкослойные делятся на:

  • металлоокисные;
  • металлизированные;
  • бороуглеродистые;
  • металлодиэлектрические;
  • углеродистые.

Композиционные в свою очередь подразделяются на объемные и пленочные. Последние могут быть с органическим или неорганическим диэлектриком. Чтобы понять есть ли полярность у резистора следует знать, что стороны у них идентичны.

По назначению сопротивления

Постоянные и переменные полупроводники также имеют некоторые различия в характеристиках. Постоянные делятся на проводники общего и специального назначения. Последние могут быть:

  • высокочастотными;
  • высоковольтными;
  • высокомегаомными;
  • прецизионными.

Такие детали используются в точных измерительных приборах, они выделяются особой стабильностью.

Переменные резисторы можно разделить на подстроечные и регулировочные. Последние могут быть с линейной или нелинейной функциональной характеристикой.

По количеству контактов

В зависимости от назначения резистора у него может быть один, два и более контактов. Сами контакты также отличаются, например, у SMD-резисторов это контактная площадка, у проволочных – особого состава проволока. Есть резисторы металлопленочные, с квантовыми точечными контактами, а в переменных они подвижные.

rezistorРазное количество контактов на элементах

Другие

Отличаются резисторы формой и типом сопротивления, а также характером зависимости величины сопротивления от напряжения. Описание зависимости величины может быть линейной или нелинейной. Использование элемента простое, емкость указывается на корпусе, минус и плюс не отличаются.

Резисторы могут быть защищены от влаги или нет, корпус может быть лакированным, вакуумным, герметичным, впрессованным в пластик или компаундированным. Нелинейные подразделяются на:

  • варисторы;
  • магниторезисторы;
  • фоторезисторы;
  • позисторы;
  • тензорезисторы;
  • терморезисторы.

Все они выполняют свою определенную функцию, одни меняют сопротивление от температуры, другие от напряжения, третьи от лучистой энергии.

Основные характеристики и параметры резисторов

Характерны для полупроводников такие параметры, как номинальное значение сопротивления, его допустимое отклонение. Мощность рассеяния также определяется номинальным и допустимым значениями. Элементы различны по максимальному рабочему напряжению и коэффициентом температуры сопротивления, а также шумами.

Виды соединения резисторов

Различают три типа соединения резисторов:

  • параллельное;
  • последовательное;
  • смешанное.

Для последовательного соединения конец одного резистора нужно паять с началом другого и далее по цепочке. Так компоненты соединяются друг за другом и пропускают общий ток, проводник нужно правильно припаять. Количество таким образом соединенных проводников будет влиять на протекающий ток и оказывать общее сопротивление.

Параллельное соединение элементов отличается тем. Что все они сходятся в одной общей точке в начале и в другой точке в конце. В этом случае через каждый элемент течет свой ток, а значит сопротивление снижается. Смешанное соединение объединяет в себе оба предыдущих варианта, а расчет итогового сопротивления подсчитывают разбив схему на простые участки.

Какими могут быть номиналы резисторов

Номиналы резисторов четко определены и имеют показатели от нуля и до десяти. При этом всегда учитывается допустимое отклонение, а потому производители выпускают элементы с определенным шагом. Шагами при 10% отклонения будут: 100, 120, 150, 180, 220 и далее по схеме. Полупроводники отличаются разновидностью сборки, своими свойствами.

Как маркируются резисторы

В основном для таких элементов используется цветовая маркировка, но SMD-резисторы имеют буквенную. Цветовая включает от 4 до 6 полос, несущих определенную информацию. Две первые цифры покажут номинальное сопротивление, а третья число, на которое умножаются первые два, в результате получается величина сопротивления. Четвертая говорит о точности проводника. Если полос больше, то меняется только первый показатель на одну цифру.

cveta-rezistorovЦветовое обозначение на элементах

Внимание! Первой полосой считается та, которая ближе других расположена к краю элемента.

Чем отличается резистор от реостата, транзистора

Реостат является электрическим аппаратом. Который способен регулировать ток и напряжение в электрической цепи. В общем это аналог переменного резистора. Он включает проводящий элемент и регулятор сопротивления. Влиять на изменение показателя можно плавно, а при желании это можно сделать ступенчато. В стандартизации реостатом называют резисторы переменные, регулировочные и подстроечные.

Транзистор является прибором для управления электрическим током. По сути он усиливает ток и может им управлять, а проводник регулирует сопротивление в сети. Внешне два элемента значительно отличаются друг от друга. Резистор имеет цилиндрическую форму и цветную окраску, а транзистор облачен в пластиковый или металлический квадратный корпус.

Важно! Резистор способен работать при любом токе, а транзистор только при постоянном.

Выводы: проводники имеют одинаковую функциональность, а у транзистора разную. Также транзистор – это полярный элемент, а резистор – неполярный. По этой причине перепутать два элемента можно только в том случае, если человек совершенно далек от электротехники и радиоэлектроники.

Резистор необходимый элемент во всех микросхемах современных электроприборах. Оказывая сопротивление в цепи, полупроводник делит или уменьшает напряжение, благодаря чему, различные приборы могут работать от сети. Сопротивление тока измеряется в Омах, а грамотный подбор полупроводника обеспечит продолжительную работу любого электроприбора. Так мы выяснили, что такое резистор и для чего он нужен, чем отличается от реостата и транзистора и как обозначается на схемах.

Что необходимо знать о резисторах? / Хабр

Резистор: кусочек материала, сопротивляющийся прохождению электрического тока. К обоим концам присоединены клеммы. И всё. Что может быть проще?

Оказывается, что это совсем не просто. Температура, ёмкость, индуктивность и другие параметры играют роль в превращении резистора в довольно сложный компонент. И использовать его в схемах можно по-разному, но мы сконцентрируемся на разных видах резисторов фиксированного номинала, на том, как их делают и как они могут пригодиться в разных случаях.

Начнём с самого простого и старого.




Углеродный композит в проигрывателе

Их часто называют «старыми» резисторами. Они широко применялись в 1960-х, но с появлением других типов резисторов и благодаря достаточно большой себестоимости, их использование сейчас ограничено. Они состоят из смеси керамического порошка с углеродом, связанных при помощи смолы. Углерод хорошо проводит ток, и чем больше его в смеси, тем меньше сопротивление. Провода присоединяются с концов. Они покрываются краской или пластиком, служащими изоляцией, а сопротивление и допуск обозначаются цветными полосками.

Сопротивление таких резисторов можно перманентно изменить, подвергнув их высокой влажности, высокому напряжению или перегреву. Допуск составляет 5% или более. Это просто твёрдый цилиндр с хорошими высокочастотными характеристиками. Также они хорошо переносят перегрев, несмотря на свой малый размер, и всё ещё используются в блоках питания и сварочных контроллерах.

Однако их возраст не остановил меня от использования мешка таких резисторов, купленных мною в комиссионке с целью изготовления различных сопротивлений, которые были нужны мне для моего проекта муз. проигрывателя 555. На фото как раз моя поделка.


Производятся нанесением слоя чистого углерода на керамический цилиндр и последующего удаления углерода с целью формирования спирали. Итог покрывается кремнием. Толщина слоя и ширина оставшегося углерода управляют сопротивлением, а допуск таких резисторов бывает от 2%, лучше, чем у предыдущих. Благодаря чистому углероду сопротивление меньше меняется с температурой.

Температурный коэффициент сопротивления углеродно-плёночных резисторов составляет от 200 до 500 ppm/C – миллионных долей на градус Цельсия. 200 ppm/C значит, что с каждым градусом сопротивление не изменится больше, чем на 200 Ом на каждый МОм общего сопротивления. В процентах это можно выразить как 0,02%/C. Если температура изменится на 80 С, при показателе 200 ppm/C сопротивление резистора поменяется на 1,6%, или на 16 кОм.

Такие резисторы выпускаются номиналом от 1 Ом до 10 кОм, мощностью от 1/16 Вт до 5 Вт и выдерживают напряжения в несколько киловольт. Обычно используются в высоковольтных блоках питания, рентгеновских аппаратах, лазерах и радарах.


Металлическая плёнка делается схожим с углеродной образом, путём размещения металлического слоя (часто это никель хром) на керамике, с последующим вырезанием спирали. Согласно документации от производителя Vishay, после присоединения клемм спираль раньше обрабатывали шлифовкой, но сейчас для этого используют лазеры. Результат покрывается лаком и помечается цветовой кодировкой или текстом.

Сопротивление резисторов из металлической плёнки меняется меньше, чем у углеродно-плёночных. ТКС находится в районе 50-100 ppm/C. 50 ppm/C аналогичны 0,005%/C. Использовав аналогичный приведённому выше пример с резистором в 1 МОм, изменение температуры на 80 С приведёт в случае резистора 50 ppm/C к изменению сопротивления на 0,4%, или на 4 кОм.

Допуск у них меньше, порядка 0,1%. Также обладают хорошими шумовыми характеристиками, низкой нелинейностью и хорошей стабильностью по времени, и используются для множества целей.


Случай схож с металлической плёнкой, только обычно используется оксид олова с примесью оксида сурьмы. Ведут себя такие резисторы лучше, чем углеродные или металлические плёнки, если говорить о напряжении, перегрузках, скачках и высоких температурах. Резисторы на углеродной плёнке работают до 200 С, на металлической – до 250-300 С, а резисторы на плёнке из оксида – до 450 С. При этом их стабильность весьма хромает.


Производятся намоткой провода на пластиковый, керамический или стекловолоконный цилиндр. Поскольку провод можно отрезать довольно точно, номинал их сопротивления можно выбрать с большой точностью с допуском не хуже 0,1%. Чтобы получить резистор с высоким сопротивлением, нужно использовать очень тонкий и длинный провод. Провод можно сделать тоньше для меньшей мощности или толще для большей мощности. Его можно изготавливать из большого числа металлов и сплавов, включая никель хром, медь, серебро, хромистой стали и вольфрама.

Разрабатываются с прицелом на возможность работы при высоких температурах: вольфрамовые выдерживают температуры до 1700 С, серебряные – от 0 до 150 С. ТКС у высокоточных проволочных резисторов составляет порядка 5 ppm/C. У резисторов, предназначенных для высоких мощностей, ТКС выше.

Работают на мощностях от 0,5 Вт до 1000 Вт. Резисторы на несколько сотен Вт могут быть покрыты высокотемпературным кремнием или стекловидной эмалью. Для увеличения теплоотвода могут быть оборудованы алюминиевым кожухом с пластинами, работающими как радиатор.


Виды намотки

Поскольку это практически катушки, у них присутствует индуктивность и ёмкость, из-за чего на высоких частотах они ведут себя плохо. Для уменьшения этих эффектов применяются различные хитрые схемы намотки, например, бифилярная, намотка на плоском носителе, и намотка Аэртона-Перри.

У бифилярной намотки отсутствует индукция, но высокая ёмкость. Намотка на плоском и тонком носителе сближает провода и уменьшает индукцию. Намотка Аэртона-Перри, благодаря тому, что провода идут в разных направлениях и находятся близко друг от друга, уменьшает самоиндукцию и ёмкость, поскольку в местах пересечения напряжение одинаково.

Потенциометры делают на основе проволочных резисторов благодаря их надёжности. Также они используются в прерывателях и предохранителях. Их индукцию можно увеличить и использовать их как датчики тока, измеряя индуктивное сопротивление.


Используют фольгу толщиной в несколько микрон, обычно из никель хрома с добавлениями, расположенную на керамической подложке. Они наиболее стабильные и точные из всех, даром что существуют с 1960-х. Необходимое сопротивление достигается фототравлением фольги. Не имеют индуктивности, обладают низкой ёмкостью, хорошей стабильностью и быстрой тепловой стабилизацией. Допуск может быть в пределах 0,001%.

ТКС составляет 1 ppm/C. При изменении температуры на 80 С мегаомный резистор поменяет сопротивление всего на 0.008% или 80 Ом. Интересен способ, которым достигается подобная точность. При увеличении температуры увеличивается и сопротивление. Но резистор делается так, что увеличение температуры приводит к сжатию фольги, из-за чего сопротивление падает. Суммарный эффект приводит к тому, что сопротивление почти не меняется.

Хорошо подходят для аудиопроектов с токами высоких частот. Также подходят для проектов, требующих высокую точность, например, электронных весов. Естественно, используются в областях, где ожидаются большие колебания температуры.


В основном применяются для поверхностного монтажа. Плёнка в толстоплёночных резисторах в 1000 раз толще, чем в тонкоплёночных. Это самые дешёвые резисторы, так как толстая плёнка дешевле.

Тонкооплёночные резисторы изготавливаются ионным напылением никель хрома на изолирующую подложку. Затем применяется фототравление, абразивная или лазерная чистка. Толстоплёночные изготавливаются печатью по трафарету. Плёнка представляет собой смесь связующего вещества, носителя и оксида металла. В конце процесса применяется абразивная или лазерная чистка.

Допуск тонкоплёночных резисторов находится на уровне 0,1%, а ТКС – от 5 до 50 ppm/C. У толстоплёночных допуск бывает 1%, а ТКС — 50 до 200 ppm/C. Тонкоплёночные резисторы меньше шумят.

Тонкоплёночные резисторы применяются там, где требуется высокая точность. Толстоплёночные можно использовать практически везде – в некоторых ПК можно насчитать до 1000 толстоплёночных резисторов поверхностного монтажа.

Существуют и другие виды резисторов постоянного номинала, но в ящичках для резисторов вы, скорее всего, встретите один перечисленных.

Что такое резистор и зачем он нужен. Часть 1

Резисторы на платеПриветствую, друзья!

Сегодня мы познакомимся ещё с одним «кирпичиком» электроники — резистором.

Мы не будем рассматривать все многообразие современных резисторов, но ознакомимся с принципом их действия.

И дадим кое-какие практические рекомендации применительно к компьютерам и периферийным устройствам.

Но сначала немного теории «на пальцах».

Проводники, полупроводники и диэлектрики

С точки зрения прохождения электрического тока (движения заряженных частиц) все вещества можно условно разделить на три большие группы — проводники, полупроводники и диэлектрики.

Проводники — это вещества, которые, в первом приближении, хорошо проводят ток, полупроводники — это вещества, которые плохо проводят ток, диэлектрики — не проводят ток вообще. Класс вещества определяется степенью сопротивление электрическому току.

Резисторы на платеСтепень сопротивления вещества определяется строением его молекул и наличием различного количества свободных заряженных частиц.

Меньше всего сопротивляются прохождению электрического тока проводники, больше всего —  диэлектрики.

Таблица веществ и сопротивленийБольшинство металлов и их сплавов являются проводниками.

Проводники используются для доставки электрической энергию от генератора к потребителю.

Чтобы энергия доходила без больших потерь, необходимо, чтобы проводники (провода и кабели) обладали низким сопротивлением. Лучшими проводниками являются серебро, медь и алюминий.

P-N переходПолупроводники в чистом виде плохо проводят электрический ток.

Но при добавлении определенных веществ в них появляется избыток заряженных частиц того или иного знака (p – положительно заряженных частиц и n – отрицательно заряженных).

При соединении двух полупроводников  различного знака получается такая фундаментальная вещь как p-n переход.

P-n переход является основой большинства полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и т.п.)

материнская платаВ компьютере присутствуют и проводники, и полупроводники, и диэлектрики.

Так, например, материнская плата вашего компьютера сделана из диэлектрического материала (стеклотекстолита), на поверхности которого расположены медные проводники, к которым припаяны различные детали.

Процессор вашего компьютера содержит в себе несколько миллионов полупроводниковых транзисторов.

Кроме того, на плате полно отдельных (дискретных) диодов, транзисторов, конденсаторов и резисторов.

Что такое резистор

Резисторы на платеРезистор — это электронная деталь (условно относящаяся к классу проводников), обладающая сопротивление электрическому току.

В электронной технике очень часто надо внести в электрическую цепь не просто сопротивление, но сопротивление определенной величины.

Чем больше сопротивление электрической цепи, тем меньше соответствии с законом Ома ток в ней  при том же напряжении:

I = U/R, где I – электрический ток, U – напряжение, R – сопротивление

Если ток представить в виде движения стада животных, то пастух будет представлять собой напряжение. Сопротивлением в этом случае будет выступать нрав животных. Стадо можно заставить двигаться быстрее (увеличить силу тока), если пастух начнет щелкать бичом (поднимется напряжение).

Резисторы на платеТок (сила тока) измеряется в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление – в омах.

Все эти единицы названы в честь физиков Анри-Мари Ампера, Алессандро Вольты и Георга Ома.

Резисторы могут иметь сопротивление от долей Ома до десятков и сотен Мегом (миллионов Ом). Электрическая лампочка накаливания – это, по существу, также резистор, обладающий сопротивлением в несколько десятков или сотен Ом (в зависимости от мощности лампы).

Постоянные, переменные и подстрочные резисторы

Устройство резистораПостоянный резистор — это деталь с двумя выводами, которая вносит в электрическую цепь постоянное сопротивление.

Постоянный резистор представляет собой стержень из диэлектрического материала (чаще всего из керамики) на поверхности которой нанесена токопроводящая пленка из углерода или металлического сплава.

На торцы стержня плотно насажены «чашечки», переходящие в проволочные выводы. Чем тоньше плёнка, тем больше сопротивление.

На поверхность стержня могут наноситься канавки, увеличивающие сопротивление. Резистор с небольшим значением сопротивления может представлять собой керамическое основание с намотанным на него тонким проводом.

Для защиты резистивного слоя сверху наносится слой компаунда или лака, поверх которого наносится буквенно-цифровая маркировка или маркировка в виде нескольких цветных колец.

Резисторы на платеРаньше выводы резисторов в большинстве случаев были медными. Теперь же часто основу этих выводов составляет железо (которое дешевле меди).

Устройство переменного резистораОчень часто возникает задача изменить вносимое в электрическую цепь сопротивление. Это задачу выполняют переменные или подстроечные резисторы, у которых три (или более) вывода.

Переменные резисторы отличаются тем, что токопроводящий слой на них нанесен виде подковы, к концам которой подключены два неподвижных вывода.

Третий вывод – подвижный — скользит по подкове, поэтому при перемещении его сопротивление между ним и крайними выводами меняется.

Подстроечный резисторПоложение подвижного вывода можно менять посредством соединенной с ним вращающейся рукоятки.

Подстроечный резистор отличается от переменного тем, что в нем труднее повернуть рукоятку.

Часто в рукоятке подстроечного резистора делают прорези под шлиц отвертки.

Иногда после регулировки электрической схемы рукоятку заливают компаундом или полиэтиленом —  чтобы невозможно было ее повернуть и сбить настройку.

Резисторы на платеКстати, регулятор громкости в ваших настольных акустических системах – это переменный резистор.

SMD резисторы

SMD резисторы конденсаторы транзисторыЕсли посмотреть на материнскую плату компьютера, можно увидеть другое конструктивное исполнение резисторов (и других деталей тоже). Это SMD (Surface Mounted Device) исполнение, предназначенное для монтажа на поверхность платы.

Традиционный резистор с проволочными выводами монтируется «через отверстие» (through hole).

При этом SMD резисторы выглядят в виде «кирпичиков» различного размера без проволочных выводов. Выводами в этом случае является торцы кирпичика, покрытые припоем.

Резисторы на платеПри использовании SMD компонентов увеличивается плотность монтажа, уменьшаются размеры изделий, и в плате не нужно сверлить сотни отверстий.

Кроме того, из-за отсутствия длинных проволочных выводов уменьшается паразитная емкость и индуктивность резистора, что улучшает характеристики устройства в целом.

Размеры и мощность SMD резисторовВыбор необходимого типоразмера SMD осуществляется исходя из необходимой рассеиваемой мощности. Здесь действует та же физика: чем больше размер, тем большую мощность может рассеивать резистор. Типоразмеры SMD резисторов и рассеиваемая мощность приведены в таблице.

Конструктивно SMD резистор представляет собой кусочек из той же керамики в виде параллелепипеда с нанесенной на его поверхность резистивной пленкой. Толщина и состав резистивных пленок могут быть различными.

Условно SMD резисторы разделяют на толстопленочные (10-70 микрометров) и тонкопленочные (единицы микрометров и менее), которые различаются технологией производства. Резистивные пленки могут быть из нихрома, нитрида тантала, оксида свинца и других материалов. Точная подстройка номинала резистора осуществляется с помощью луча лазера.

Сверху резистивный слой защищен защитным слоем с нанесенной на нем маркировкой.

Резисторы на платеСуществует SMD резисторы с нулевым сопротивлением, которые используется в качестве перемычек.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении через проводник электрический ток оказывает тепловое действие — проводник нагревается. Степень нагрева определяется величиной тока и сопротивлением в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

Q = I²*R*t, где Q – количество теплоты, I – сила тока, R – сопротивление, t — время

ПаяльникНа этом принципе работают паяльники и всякого рода нагреватели.

Заканчивая первую часть статьи, отметим, что и «обычный» резистор в электронной схеме тоже в той или иной мере нагревается.

Через резисторы могут проходить различные токи, поэтому на них может рассеиваться различная мощность.

Тепловая мощность рассеивается в виде излучения. Интенсивность излучения определяется в том числе и площадью поверхности излучения.

Поэтому, чтобы рассеять бОльшую мощность, требуется бОльшая поверхность излучения, и, соответственно, бОльшие габариты резистора.


Применение резисторов в электрических цепях: работа резистора

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

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.

Видео

Оцените статью:

Резистор и типы резисторов

Различные типы резисторов - фиксированные, переменные, линейные и нелинейные резисторы и приложения

Сопротивление:

Свойство вещества, которое противостоит потоку электрического тока (или электричества) ) через него называется Сопротивление ИЛИ Сопротивление - это способность цепи, которая противостоит току.

Слюда, стекло, резина, дерево и т. Д. Являются примерами резистивных материалов . Единицей сопротивления является ОМ (Ω) , где 1Ω = 1 В / 1A. который получен из основного электрического закона Ома = V = IR.

Другие определения ома «Ω» следующие;

Если существует разность потенциалов в 1 В между двумя концами проводника и ток, протекающий через него, составляет 1 А, то сопротивление этого проводника будет 1 Ом (Ом). ИЛИ

Если через сопротивление протекает 1 ампер тока, и генерируется энергия 1 Дж в секунду (1 Вт) (в виде тепла), то измерение этого сопротивления составляет 1 Ом.

Ом - это измеренное количество сопротивления, которое вырабатывает один джоул энергии (в виде тепла) за одну секунду, когда через него протекает один ампер тока.

Ответное сопротивление называется проводимостью.

Резистор

Резистор - это компонент или устройство, имеющее известное значение сопротивления. ИЛИ,

,

. Эти компоненты и устройства, которые специально разработаны для обеспечения определенного сопротивления и используются для противодействия или ограничения электрического тока, протекающего через него, называются резисторами.

Полезно знать : Сопротивление резистора зависит от его длины (l), удельного сопротивления (ρ) и его площади поперечного сечения (a), которое также известно как законов сопротивления R = ρ (л / л) а) .

IEEE & IEC символы резисторов
Types of Resistors. IEEE & IEC symbols of Resistors Types of Resistors. IEEE & IEC symbols of Resistors IEEE & IEC символы различных типов резисторов.

Типы резисторов:

Резисторы доступны в различных размерах, формах и материалах. Мы обсудим все возможные типы резисторов один за другим подробно с за и против и применением следующим образом.

Resistors Types chart and Tree Resistors Types chart and Tree Различные типы резисторных диаграмм / деревьев.

Существует два основных типа резисторов.

  • Линейные резисторы
  • Нелинейные резисторы
Линейные резисторы:

Эти резисторы, значения которых изменяются в зависимости от приложенного напряжения и температуры, называются линейными резисторами. Другими словами, резистор, значение тока которого прямо пропорционально приложенному напряжению, известен как линейные резисторы.

Обычно существует два типа резисторов, которые имеют линейные свойства.

  • Фиксированные резисторы
  • Переменные резисторы
Фиксированные резисторы

Как видно из названия, фиксированный резистор - это резистор, имеющий определенное значение, и мы не можем изменить значение фиксированных резисторов.

Типы фиксированных резисторов.

  • Резисторы с углеродным составом
  • Резисторы с проволочной обмоткой
  • Резисторы с тонкой пленкой
  • Толстопленочные резисторы
Резисторы с углеродным составом

Изготовлена ​​из типичной фиксированной гранулы. или порошкообразный углерод или графит, изоляционный наполнитель или связующее из смолы.Соотношение материала изоляции определяет фактическое сопротивление резистора. Изоляционный порошок (связующее) выполнен в виде стержней и имеет два металлических колпачка на обоих концах стержня.

На обоих концах резистора имеется два проводника для простого подключения в цепи с помощью пайки. Пластиковое покрытие покрывает стержни разными цветовыми кодами (напечатаны), которые обозначают значение сопротивления. Они доступны в диапазоне от 1 до 25 мегагом и имеют номинальную мощность от ¼ Вт до 5 Вт.

Carbon Composition Resistors.Construction and Wattage Rating Carbon Composition Resistors.Construction and Wattage Rating Конструкция и номинальная мощность углеродных резисторов.

Характеристика фиксированных резисторов

Как правило, они очень дешевые и небольшие по размеру, поэтому занимают меньше места. Они надежны и доступны в различной номинальной мощности. Кроме того, постоянный резистор может быть легко подключен к цепи и выдерживать большее напряжение.

С другой стороны, они менее стабильны, значит их температурный коэффициент очень высок. Кроме того, они производят небольшой шум по сравнению с другими типами резисторов.

Резисторы с проволочной обмоткой

Резистор с проволочной обмоткой изготавливается из изолирующего сердечника или стержня путем наматывания вокруг резистивного провода. Сопротивляющая проволока обычно представляет собой сплав вольфрама, манганина, нихрома или никеля или никеля и хрома, а изоляционный сердечник изготовлен из фарфора, бакелита, бумаги для прессования или керамической глины.

Резисторы с проволочной обмоткой из манганина очень дороги и используются с чувствительным испытательным оборудованием, например Мост Уитстона и т. Д. Они доступны в диапазоне мощности от 2 Вт до 100 Вт и более.Омическое значение этих типов резисторов составляет от 1 до 200 кОм или более и может безопасно эксплуатироваться при температуре до 350 ° C.

Кроме того, номинальная мощность мощного проволочного резистора составляет 500 Вт, а доступное значение сопротивления этих резисторов составляет 0,1 Ом - 100 кОм.

Wire wound Resistors Types and Construction Wire wound Resistors Types and Construction Конструкция проволочных обмоточных резисторов

Преимущества и недостатки проволочных обмоточных резисторов

Проволочные обмоточные резисторы производят меньший шум, чем резисторы с углеродной композицией.Их производительность хорошо в условиях перегрузки. Они надежны и гибки и могут использоваться с частотным диапазоном DC и Audio. Недостатком проволочного резистора является то, что он дорогостоящий и не может использоваться в высокочастотном оборудовании.

Применение проволочных резисторов

Проволочные резисторы используются там, где требуется высокая чувствительность, точное измерение и сбалансированный контроль тока, например, как шунт с амперметром. Кроме того, проволочные резисторы обычно используются в устройствах и оборудовании с высокой номинальной мощностью, испытательных и измерительных устройствах, промышленности и контрольно-измерительных приборах.

Тонкопленочные резисторы

По сути, все тонкопленочные резисторы изготовлены из керамического стержня с высокой решеткой и резистивного материала. Очень тонкий слой проводящего материала, нанесенный на изолирующий стержень, пластину или трубку, который изготовлен из высококачественного керамического материала или стекла. Есть еще два типа тонкопленочных резисторов.

  • Углеродные пленочные резисторы
  • Металлические пленочные резисторы
Углеродные пленочные резисторы

Углеродные пленочные резисторы содержат стержень или сердечник из изоляционного материала, изготовленный из высококачественного керамического материала, который называется подложкой.Очень тонкий резистивный углеродный слой или пленка, наложенная вокруг стержня. Эти виды резисторов широко используются в электронных схемах из-за незначительного шума и широкого рабочего диапазона и стабильности по сравнению с твердыми углеродными резисторами.

Construction of Carbon Film Resistors & Its labels. Construction of Carbon Film Resistors & Its labels. Конструкция углеродных пленочных резисторов и их этикеток.
Металлические пленочные резисторы

Металлические пленочные резисторы имеют такую ​​же конструкцию, как и углеродные пленочные резисторы, но основное отличие состоит в том, что существует металл (или смесь оксидов металлов, никеля, хрома или смесь металлов и стекла, которая называется металлом). глазурь, которая используется в качестве резистивной пленки) вместо углерода.Металлические пленочные резисторы очень малы, дешевы и надежны в эксплуатации. Их температурный коэффициент очень низок (± 2 ppm / ° C) и используется там, где важны стабильность и низкий уровень шума.

Metal Film Resistor. Construction and name of internal parts. Metal Film Resistor. Construction and name of internal parts. Конструкция и внутренние части металлического пленочного резистора. ,
Толстопленочные резисторы

Метод изготовления толстопленочных резисторов такой же, как и у тонкопленочных резисторов, но отличие состоит в том, что вокруг тонкой пленки или слоя резистивного материала есть толстая пленка.Вот почему это называется Толстопленочные резисторы. Существует два дополнительных типа толстопленочных резисторов.

  • Металлические оксидные резисторы
  • Керметные пленочные резисторы
  • Плавкие резисторы
Металлические оксидные резисторы

Путем окисления толстой пленки хлорида олова на нагреваемом простом стеклянном стержне (подложка) получается способ изготовления металлооксидного резистора. Эти резисторы доступны в широком диапазоне сопротивлений с высокой температурной стабильностью.Кроме того, уровень шума при работе очень низкий и может использоваться при высоких напряжениях.

Кермет-оксидные резисторы (сетевые резисторы)

В кермет-оксидных резисторах внутренняя поверхность находится на керамических изоляционных материалах. Затем пленку или слой из углеродистого или металлического сплава оборачивают вокруг резистора и затем фиксируют его в керамическом металле (который известен как кермет). Они выполнены в квадратной или прямоугольной форме, а выводы и выводы находятся под резисторами для легкой установки в печатные платы.Они обеспечивают стабильную работу при высокой температуре, поскольку их значения не меняются при изменении температуры.

cermet film resistor network construction cermet film resistor network construction Керметное пленочное сопротивление резисторов
Плавкие резисторы

Эти типы резисторов такие же, как и проволочные резисторы. Когда номинальная мощность цепи превышает указанное значение, этот резистор перегорает, то есть он размыкает или размыкает цепь. Вот почему это называется Плавкие резисторы. Плавкие реставраторы выполняют двойную работу, что означает, что они ограничивают ток, а также могут использоваться в качестве предохранителя.

Они широко используются в телевизорах, усилителях и других дорогих электронных схемах. Как правило, омическая величина плавких резисторов составляет менее 10 Ом.

Переменные резисторы

Как видно из названия, те резисторы, значения которых можно изменить с помощью диска, ручки и винта или вручную, соответствующим способом. В резисторах этих типов имеется скользящий рычаг, который соединен с валом, и значение сопротивления можно изменить, повернув рычаг.Они используются в радиоприемнике для регулировки громкости и сопротивления тона.

Ниже приводятся следующие типы переменных резисторов

  • Потенциометры
  • Реостаты
  • Триммеры
Потенциометры

Потенциометр представляет собой трехконтактное устройство, которое используется для трехуровневого управления, которое представляет собой трехконтактное устройство для трехуровневого устройства, которое используется в качестве трехуровневого управляющего устройства. напряжение в цепи. Сопротивление между двумя внешними клеммами является постоянным, в то время как третий вывод связан с подвижным контактом (стеклоочистителем), который является переменным.Значение сопротивления можно изменить, повернув стеклоочиститель, который соединен с валом управления.

Potentiometer Construction Potentiometer Construction Конструкция потенциометра

Таким образом, потенциометры могут использоваться в качестве делителя напряжения, и эти резисторы называются резисторами переменного состава. Они доступны до 10 Мега Ом.

Different Types of Potentiometers resistors Different Types of Potentiometers resistors Различные типы потенциометров
Реостаты

Реостаты - это двух- или трехконтактные устройства, которые используются для ограничения тока вручную или вручную.Реостаты также известны как резисторы с резьбой или с переменными проволочными резисторами .

Types of Rheostats resistor and construction of Screw Drive Rheostat Types of Rheostats resistor and construction of Screw Drive Rheostat Типы резисторов Rheostats и конструкция реостата с винтовым приводом

Для создания реостатов они обматывают резистором Nichrome вокруг керамического сердечника и затем собираются в защитную оболочку. Металлическая полоса обернута вокруг резисторного элемента и может использоваться в качестве потенциометра или реостата (см. Примечание ниже для разницы в между реостатом и потенциометром ).

Construction of Tapped Rheostat Resistor Construction of Tapped Rheostat Resistor Конструкция реостата с резьбой

Переменные проволочные резисторы доступны в диапазоне от 1 Ом до 150 Ом. Номинальная мощность этих резисторов составляет от 3 до 200 Вт. В то время как наиболее используемые реостаты в соответствии с номинальной мощностью составляет от 5 до 50 Вт.

Wirewound Rheostat Construction Wirewound Rheostat Construction Конструкция проволочного реостата

Полезно знать:

В чем главное различие между потенциометром и реостатом?

В принципе, нет никакой разницы между потенциометром и реостатом.Оба являются переменными резисторами. Основное различие заключается в использовании и работе схемы, то есть для каких целей мы используем этот переменный резистор?

Например, если мы подключаем цепь между клеммами резисторного элемента (где одна клемма является общим концом резисторного элемента, а другая - скользящим контактом или стеклоочистителем) в качестве переменного резистора для управления током цепи, то это Rheostats ,

С другой стороны, если мы сделаем то же самое, что упомянуто выше для контроля уровня напряжения, то этот переменный резистор будет называться потенциометром.Это оно.

Триммеры

Существует дополнительный винт с потенциометром или переменными резисторами для лучшей эффективности и работы, и они известны как триммеры. Значение сопротивления можно изменить, изменив положение винта, чтобы он вращался маленькой отверткой.

Construction of Different Types of Trimmers. Trimmer potentiometer Resistor construction Construction of Different Types of Trimmers. Trimmer potentiometer Resistor construction Конструкция триммеров и потенциометр триммера Резистор

Они изготовлены из углеродной композиции, углеродной пленки, кермета и проволочных материалов и доступны в диапазоне от 50 Ом до 5 Мегаом.Номинальная мощность потенциометров триммеров составляет от 1/3 до ¾ Вт.

Нелинейные резисторы

Мы знаем, что нелинейные резисторы - это те резисторы, в которых ток, протекающий через него, не изменяется в соответствии с законом Ома, но изменяется с изменением температуры или приложенного напряжения.

Кроме того, если ток, протекающий через резистор, изменяется с изменением температуры тела, то резисторы такого типа называются термисторами. Если ток, протекающий через резистор, изменяется с приложенными напряжениями, то он называется варисторами или VDR (резисторами, зависящими от напряжения).

Ниже приведены дополнительные типы нелинейных резисторов.

  • Thermisters
  • Varisters (VDR)
  • Фоторезистор или фотопроводящий элемент или LDR
Thermisters

Thermisters - это двухконтактное устройство, которое очень чувствительно к температуре. Другими словами, термисторы - это тип переменного резистора, который замечает изменение температуры. Термистеры изготавливаются из кобальта, никеля, стронция и оксидов металлов марганца.Сопротивление термистера обратно пропорционально температуре, то есть сопротивление увеличивается при понижении температуры и наоборот.

Thermisters types & Construction Thermisters types & Construction Типы термистеров и их конструкция

Это означает, что у Thermisteres отрицательный температурный коэффициент (NTC), но есть также PTC (положительный температурный коэффициент), который изготовлен из полупроводниковых материалов на основе титаната бария, и их сопротивление увеличивается при повышении температуры. ,

Переменные (VDR)

Переменные являются резисторами, зависящими от напряжения (VDR), которые используются для устранения переходных процессов высокого напряжения.Другими словами, специальный тип переменных резисторов, используемых для защиты цепей от разрушительных скачков напряжения, называется переменными.
Когда напряжение увеличивается (из-за освещения или неисправностей линии) на подключенном чувствительном устройстве или системе, тогда оно понижает уровень напряжения до безопасного уровня, то есть изменяет уровень напряжений.

Types of Varisters Resistors Types of Varisters Resistors Типы переменных
Фоторезистор или фотопроводящая ячейка или LDR (светозависимые резисторы)

Фоторезистор или LDR (светозависимые резисторы) - это резистор, конечное значение сопротивления которого изменяется в зависимости от интенсивности света.Другими словами, те резисторы, значения сопротивления которых изменяются в зависимости от падающего света на их поверхности, называются фоторезистором или фотопроводящим элементом или LDR (светозависимым резистором). Материал, который используется для изготовления резисторов такого типа, называется фотопроводником, например, сульфид кадмия, сульфид свинца и т. д.

Construction of LDR (Light Dependent Resistor), Photo-resistor or photo conductive cell Construction of LDR (Light Dependent Resistor), Photo-resistor or photo conductive cell Конструкция LDR (светозависимого резистора), фоторезистора или фотопроводящего элемента

Когда свет падает на фотопроводящие элементы (LDR или фоторезистор), происходит увеличение количества свободных носителей. (пары электронных дырок) из-за энергии света, которые уменьшают сопротивление полупроводникового материала (т.е.е. количество световой энергии обратно пропорционально полупроводниковому материалу). Это означает, что фоторезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент.

Types of Photo cells, and LDR Types of Photo cells, and LDR Типы фотоэлементов и LDR
SMD (Технология поверхностного монтажа) Резисторы

Вы можете прочитать более подробную информацию о специальных резисторах, т. Е. SMD резисторе с методами цветового кодирования, которые мы уже обсуждали ранее.

Применение и использование фоторезисторов / фотопроводящих ячеек или LDR

Эти типы резисторов используются в охранной сигнализации, механизмах открывания дверей, детекторах пламени, детекторах дыма, измерителях освещенности, цепях управления реле с активированным светом, промышленных и коммерческих автоматическое управление уличным освещением и фотографические приборы и оборудование.

Применение резисторов

На практике оба типа резисторов (фиксированные и переменные) обычно используются для следующих целей.

Используются резисторы :

  • Для управления током и ограничения
  • Для изменения электрической энергии в виде тепловой энергии
  • В качестве шунта в амперметрах
  • В качестве умножителя в вольтметре
  • Для контроля температуры
  • Для контроля напряжения или падения
  • В целях защиты, e.грамм. Плавкие резисторы
  • В лабораториях
  • В бытовых электроприборах, таких как нагреватель, утюг, погружной стержень и т. Д.
  • Широко используются в электронной промышленности

Полезно знать : Характеристики различных типов резисторов одинаковы для обоих типов переменного тока и DC, но есть разница между AC DC Resistance.

Похожие сообщения:

.

типов переменных резисторов и их применение

Переменный резистор является наиболее важным компонентом, который используется во многих электрических устройствах для управления тоном, басами и громкостью. Это связано с тем, что резисторы можно соединять вместе с другими компонентами, чтобы сформировать фильтры для желаемого уровня. Они также могут использоваться в компьютерных мониторах для определения цвета или позиционирования, а также для диммирования или переключения ламп. Это достигается с помощью цифро-аналоговых и аналогово-цифровых схем; Еще одним преимуществом является то, что ручка может поворачиваться вместо ввода значения каждый раз, когда вы хотите изменить оттенок или яркость.

Variable Resistor Variable Resistor Переменный резистор

Типы переменных резисторов?

Переменный резистор - это резистор, в котором значение электрического сопротивления регулируется. Переменный резистор - это электромеханический преобразователь, который обычно работает путем скольжения контакта (стеклоочистителя) над резистивным элементом. Переменный резистор используется потому, что делитель потенциала с 3 клеммами известен как потенциометр. Когда он имеет две клеммы, он действует как переменный резистор, который называется реостатом. Переменный резистор с электронным управлением управляет электроникой вместо использования механического воздействия.Этот резистор называется цифровым потенциометром.


Types of Variable Resistors Types of Variable Resistors Типы переменных резисторов
Потенциометр

Потенциометр - это обычный переменный резистор. Он действует как делитель потенциала, который используется для генерации сигнала напряжения в зависимости от расположения потенциометра. Это сигнал, который можно использовать для самых разнообразных применений, включая регулировку усиления усилителя, измерение расстояния или углов, настройку цепей и многое другое.Всякий раз, когда переменные резисторы используются для настройки или калибровки цепи или ее применения, или используются потенциометры или триммеры триммера, это, как правило, потенциометры с меньшими номинальными характеристиками, которые устанавливаются на монтажную плату и регулируются с помощью отвертки.

Potentiometer Resistor Potentiometer Resistor Резистор потенциометра
Реостат

Реостаты во многом связаны с потенциометрами с точки зрения конструкции, но они не используются в качестве делителя потенциала, вместо этого они используются в качестве переменных резисторов.Они могут использовать только 2 клеммы, а не 3 клеммных потенциометра. Одно соединение подключено на одном конце резистивного элемента, другое - на стеклоочистителе переменного резистора. В древние времена реостаты использовались в качестве устройств управления питанием, которые соединялись последовательно с нагрузкой, как лампочка. В настоящее время реостаты больше не используются в качестве регулятора мощности, поскольку это неэффективный метод. Для контроля мощности реостаты заменены на высокоэффективную переключающую электронику.При заданной переменной резисторы подключаются как реостаты, которые используются в цепях для выполнения настройки или калибровки.

Rheostat Resistor Rheostat Resistor Rheostat Resistor
Цифровой резистор

Цифровой переменный резистор - это тип переменного резистора, который используется всякий раз, когда изменение сопротивления выполняется не механическим движением, а электронными сигналами. Они также могут изменять сопротивление дискретными шагами и часто управляются цифровыми протоколами, такими как I2C, или простыми сигналами вверх и вниз.

Digital Resistor Digital Resistor Цифровой резистор
Пресеты

Пресеты - это как маленькие версии переменного резистора. Их можно легко разместить на печатной плате, а также при необходимости можно регулировать. Значение сопротивления обычно регулируется с помощью отвертки. Они часто используются в приложениях, в которых имеется регулируемая частота сигнала тревоги или цепи чувствительности. Это самые дешевые устройства, упомянутые выше. Это также очень специфические пресеты, которые имеют многооборотные опции.В пресетах этого типа сопротивления увеличиваются или уменьшаются постепенно, и поэтому винт необходимо вращать несколько раз.

PCBWay PCBWay
Presets Resistor Presets Resistor Предварительно установленный резистор
Подключение переменного резистора

Переменный резистор используется в качестве реостата, когда один конец сопротивления отслеживается, а клемма стеклоочистителя подключена к цепи, а другая клемма дорожки сопротивления остается открытой. В этом случае электрическое сопротивление подключается между клеммой гусеницы и клеммой стеклоочистителя, что зависит от положения стеклоочистителя (ползунка) на дорожке сопротивлений.Переменный резистор также может использоваться в качестве потенциометра, когда оба конца дорожки сопротивления подключены к входной цепи, а один из упомянутых концов дорожки сопротивления и клеммы стеклоочистителя подключен к выходной цепи.

Variable Resistor Connection Variable Resistor Connection Подключение переменного резистора

В этом случае используются все три клеммы. Иногда в цепи электроники может возникнуть требование адаптивного сопротивления, но эта модификация требуется только один раз или очень часто. Это делается путем подключения предустановленных резисторов в цепи.Предварительно установленный резистор является одним из видов переменного резистора, значение электрического сопротивления которого можно регулировать, регулируя прикрепленный к нему регулируемый винт.

Принцип работы переменного резистора

Как показано на рисунке ниже, переменный резистор состоит из дорожки, которая обеспечивает путь сопротивления. Две клеммы машины подключены к обоим концам гусеницы. Третий терминал связан со стеклоочистителем, который решает движение дорожки. Движение стеклоочистителя по всей дорожке помогает увеличить и уменьшить сопротивление.

Дорожка, как правило, изготавливается из смеси керамики и металла или может быть также изготовлена ​​из углерода. Поскольку требуется резистивный материал, обычно используются переменные резисторы типа углеродной пленки. Они находят применение в схемах радиоприемников, схемах аудиоусилителей и телевизионных приемников. Резистор с вращающейся дорожкой имеет два применения: одно - для изменения сопротивления, а другое - для метода переключения, которое используется для электрического контакта и бесконтактного при включении / выключении переключателя.Существует метод переключения, при котором для управления оборудованием используются переменные резисторы с кольцевым поперечным сечением. Дорожка, сделанная по прямой траектории, называется слайдером. Поскольку положение ползунка не может быть видно или подтверждено в соответствии с изменением сопротивления, механизм остановки обычно интегрирован для предотвращения опасностей, вызванных чрезмерным вращением.

Использование переменных резисторов

Переменный резистор можно использовать в основном двумя различными способами. Когда один конец дорожки сопротивления и клеммы стеклоочистителя соединен со схемой, то ток через резистор ограничивается в соответствии с положением контакта стеклоочистителя на дорожке сопротивления.По мере того, как контакт стеклоочистителя сдвигается в сторону от подключенного конца дорожки сопротивления, значение сопротивления резистора увеличивается, и ток падает по цепи, что означает, что переменный резистор ведет себя как реостат.

Другое использование в качестве потенциометра. В этом случае два конца дорожки сопротивления соединены с источником напряжения. Следовательно, падение напряжения на резистивной дорожке равно значению источников напряжения. Теперь цепь выхода или нагрузки подключена через один конец дорожки сопротивления и протерта клемма.Следовательно, напряжение на клеммах нагрузки является частью напряжения источника и зависит от положения клемм стеклоочистителя на дорожке сопротивления. Это еще одно широко используемое применение переменных резисторов. Потенциометры используются для контроля напряжений, а реостаты - для контроля электрических токов.

Применение переменных резисторов

Переменные резисторы можно найти в

  • Управление звуком
  • Телевидение
  • Управление движением
  • Преобразователи
  • Вычисление
  • Домашние электроприборы
  • Осцилляторы

Future Electronics имеет полный выбор переменные резисторы разных размеров от нескольких производителей при поиске микросхемы переменного резистора, потенциометра переменного резистора, 12-вольтного переменного резистора, цифрового переменного резистора, переменного тока большой мощности или резистора триммера.Просто выберите один из технических атрибутов переменного резистора, приведенных ниже, и результаты поиска будут быстро сужены, чтобы соответствовать потребностям вашего конкретного переменного резистора.

Таким образом, это все о типах переменных резисторов, их работе и приложениях. Мы надеемся, что вы лучше поняли эту информацию. Кроме того, любые вопросы, касающиеся этой концепции или электрических и электронных проектов, пожалуйста, дайте ваши ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, какова функция переменного резистора?

Фото Кредиты:

.
Топ 5 практических применений резисторов в нашей повседневной жизни [Полное объяснение примеров и применений] • Закон Ома
Резисторы

играют фундаментальную роль в наших электронных компонентах. В этой статье вы узнаете 5 лучших практических применений резисторов в нашей повседневной жизни.

Зарядное устройство для ноутбука

Зарядное устройство вашего ноутбука имеет десятки (если не сотни) резисторов для управления током через различные компоненты. На рисунке ниже показаны резисторы в открытом зарядном устройстве для ноутбука.

laptop-charger

Зарядное устройство для мобильного телефона

Как и ноутбук, зарядное устройство для мобильного телефона содержит несколько резисторов, которые отвечают за контроль необходимого количества тока. Возможно, вы заметили величину тока на вашем мобильном зарядном устройстве, отображающую что-то вроде 500 мА, 700 мА, 900 мА, 1,0 А или 2,0 А. Это фактически величина тока. Резистор является основным компонентом, отвечающим за управление этим потоком через мобильный телефон.

mobile-phone-charger

Регулятор скорости вращения вентилятора [Потенциометр]

Все мы знакомы с вращающейся ручкой, которая используется для управления скоростью вентилятора.Вращающаяся ручка на самом деле является потенциометром, вращение которого меняет величину сопротивления.

potentiometer

Лампочка молнии (углерод / металлическая пленка)

Цепи электроники в КЛЛ, LED и других осветительных лампах содержат резисторы. На рисунке ниже показан открытый КЛЛ, содержащий металлический пленочный резистор (серый).

resistors-in-lamp

Уличное освещение (LDR)

Автоматическая система уличного освещения использует в своей работе LDR (светозависимые резисторы).Фоторезистор - это устройство с переменным сопротивлением, сопротивление которого изменяется при падении интенсивности света на него. В дневное время сопротивление ламп регулируется, чтобы выключить свет. Когда солнце падает, сопротивление также меняется, это изменение сопротивления используется для включения света.

photoresistor

Заключительные замечания

Резисторы присутствуют повсюду в нашей жизни. Все электронные платы и устройства используют их. Наши платы для ноутбуков, мобильные телефоны, схемы соковыжималок, аксессуары для дома содержат резисторы SMD.Они используются в чайниках, лампах, гизерах, колонках, наушниках и почти во всех электронных / электрических устройствах. Но то, что делает их популярными, это закон Ома. Чтобы понять больше приложений, взгляните на эти формулы закона 12 Ом.

Также изучите практическое применение закона Ома в повседневной жизни.

,
Резисторы разных типов с изображениями, функциями и использованием

Резистор - это электрический компонент с известным определенным значением сопротивления. Он, вероятно, является наиболее распространенным компонентом во всех видах электронного оборудования, от небольшого радиоприемника до цветного телевизионного приемника. . Как следует из его названия, резистор сопротивляется или противодействует протеканию тока через него. Сопротивление необходимо для любой цепи, чтобы выполнять полезную работу. Фактически, без сопротивления каждая цепь была бы коротким замыканием!

Использование резисторов

Вот некоторые из наиболее распространенных вариантов использования резисторов:

  • для установления правильных значений напряжения цепи из-за падения напряжения ИК
  • для ограничения тока и
  • для обеспечения нагрузки

Две основные характеристики резистора его сопротивление и номинальная мощность.Резисторы могут быть подключены в цепи в любом направлении, потому что они не имеют «полярности».

Типы резисторов и их применение

Резисторы в основном бывают двух типов и могут иметь фиксированное или переменное значение.

  • Проволочный резистор
  • Углеродные резисторы
  • Углеродная композиция типа
  • Углеродная пленка типа
  • Керметная пленка типа
  • Металлические пленочные резисторы

Другой тип называется металлическим тонкопленочным резистором.

Резисторы с проволочной обмоткой

Они изготовлены из длинной тонкой проволоки (обычно никель-хромовой проволоки), намотанной на керамический сердечник. Длина используемой проволоки и ее удельное сопротивление определяют сопротивление устройства. Вся сборка покрыта или покрыта керамическим материалом или специальной стекловидной эмалью. wire wound resistor

Такие резисторы обычно доступны с номинальной мощностью от 5 Вт до нескольких сотен ватт и значениями сопротивления от 1 Ом до 100 кОм. Они могут быть фиксированного или переменного типа.Резисторы с проволочной обмоткой используются там, где:

(a): необходимо большое рассеивание мощности

(b): необходимы точные и стабильные значения сопротивления, как для измерительных шунтов и умножителей

Углеродный состав Резисторы

Они сделаны из тонко разделенных Углерод смешивается с механическим изоляционным материалом в подходящей пропорции. Часто резистивный элемент представляет собой простой стержень из прессованных углеродных гранул, который обычно заключен в пластиковый корпус для изоляции и механической прочности.Два конца элемента с углеродным сопротивлением соединены металлическими колпачками с выводами из луженой проволоки для пайки его соединений в цепь. carbon composition resistor

Такие резисторы доступны с номинальной мощностью 1/10, 1/8, 1 / 4,1 / 2,1,2 Вт и значениями сопротивления в диапазоне от 1 Ом до 20 МОм. Где рассеиваемая мощность составляет 2 Вт или меньше, такие резисторы являются предпочтительными, потому что они меньше и стоят дешевле. Углеродные резисторы с номинальной мощностью 1 Вт или менее являются наиболее распространенными в электронном оборудовании.

Углеродные пленочные резисторы

Они состоят из высококачественного керамического стержня или сердечника (называемого подложкой), на который нанесена тонкая резистивная пленка углерода.Они дешевле, чем композиционные резисторы. carbon film resistor

Керметные пленочные резисторы

Они состоят из тонкого углеродного покрытия, нанесенного на твердую керамическую подложку. Основная цель - получить более точные значения сопротивления и большую стабильность при нагревании. Очень часто они изготавливаются в виде небольшого квадрата с выводами. вписаться в печатную плату. cermit film resistor

Металлические пленочные резисторы

Они также называются тонкопленочными резисторами. Они состоят из тонкого металлического покрытия, нанесенного на цилиндрическую изолирующую опору.Высокие значения сопротивления обусловлены тонкостью пленки. Так как трудно получить пленки одинаковой толщины, невозможно точно контролировать их значения сопротивления, как в случае проволочных резисторов. Такие резисторы не создают проблем при некоторой индуктивности эффекты, столь распространенные в резисторах с проволочной обмоткой, особенно на высоких частотах. metal film resistor

Номинальная мощность резисторов

Номинальная мощность резистора определяется максимальной мощностью, которую он может рассеивать без чрезмерного нагрева.Поскольку ток вырабатывает тепло, номинальная мощность также дает некоторое представление о максимальном токе, который резистор может безопасно переносить. Если ток превышает это значение, будет выделяться больше тепла, чем можно безопасно перенести, и резистор сгорит, A 1 Например, резистор мощностью 2 Вт может рассеивать 1/2 Вт тепла без ущерба. Различные резисторы мощностью 1 Вт могут выделять в два раза больше тепла. В схеме вы можете заменить резистор мощностью 1 Вт с тем же значением сопротивления на 1/2 резистор ватт но не наоборот.

Физический размер резистора не указывает на его сопротивление через него, таким образом, дает некоторое представление о его номинальной мощности. Для данного значения сопротивления, большего физического размера, выше номинальная мощность. Кроме того, резисторы с более высокой номинальной мощностью могут работать при более высоких температурах, кроме того, более высокая номинальная мощность обеспечивает более высокое номинальное напряжение. Эта номинальная мощность дает самое высокое напряжение, которое может быть подано на резистор без внутреннего искрения.

Допуск значения:

Под допуском понимаются возможные отклонения от номинального или отмеченного значения сопротивления резистора.Это означает, что фактическое сопротивление резистора может быть больше или меньше его указанного значения. Все резисторы изготавливаются и продаются с указанным допуском. Например, резистор 1000 Ом с допуском 10% будет иметь фактическое сопротивление где-то между 900 Ом и 1100 Ом, т.е. на 100 Ом больше или меньше номинального значения.

Резисторы с углеродным составом имеют допуск ± 5%, ± 10% и ± 20%, тогда как резисторы общего назначения с проволочной обмоткой обычно имеют допуск ± 5%.

Как работает переменный резистор?

Переменные резисторы сконструированы таким образом, что их значения сопротивления могут быть легко изменены с помощью ручной или автоматической регулировки.Два основных применения переменных резисторов - деление напряжения, называемое потенциометром . poteneiometer

Переменный резистор, используемый для управления током, называется реостатом . reheostat

Два типа резисторов с автоматическим изменением:

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о