Работа резистора: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Принцип работы резистора, что такое резистор и как он работает

Что такое резистор? Это элемент электрической сети, который ограничивает ток. Резистор – английское слово. В переводе на русский означает сопротивление.

• Виды резисторов
• Принцип работы резистора простым языком
• Принцип работы переменного резистора
• Принцип работы подстроечного резистора
• Принцип работы резистора печки автомобиля

На рисунке показано простейшее обозначение резистора на электрической схеме. Справа в углу показаны реальные резисторы. Как видим, схематичное изображение сопротивления похоже на его реальную форму.

Изучение электротехники, радиодела начинается с закона Ома для участка цепи:

I = U/R, где

I – сила тока,

U – Напряжение,

R – Сопротивление.

Если по резистору течет ток силой 1 А, а напряжение на его концах равно 1 В, то говорят, что сопротивление равно 1 Ом.

В нижней формуле на рисунке показана зависимость сопротивления от удельного сопротивления – ρ, физических размеров резистора (L- протяженность в см, S – площадь поперечного сечения в см2). Как видим, чем длиннее проводник (резистор), тем больше его сопротивление. Чем больше S, тем меньше R. Надо отметить, что любой проводник имеет сопротивление.

Виды резисторов

Резисторы бывают трех видов:

1. Постоянные – величина сопротивления у которых не меняется. Надо отметить, что небольшие изменения все-таки происходят из-за изменения температуры. Но эти изменения не существенны, так как не влияют на работу цепи.
2. Переменные – их сопротивление меняется в определенных пределах.
   Например, реостаты. Когда мы вращаем ручку радиоприемника для изменения звука или перемещаем ползунок, мы меняем сопротивление цепи.
3. Подстроечные – меняют величину при помощи винта. Делается это редко, для получения нужных параметров цепи.

Принцип работы резистора простым языком

Все электронные приборы состоят из радиодеталей, которые делятся на два больших типа: активные и пассивные.

Активные усиливают электрические сигналы. Слабый сигнал на входе управляет мощным на выходе. В этом случае коэффициент усиления больше единицы.

Резистор относится к пассивному типу деталей, у которого коэффициент усиления меньше единицы.

В советское время резисторы именовали сопротивлениями. В наши дни эти детали называют резисторами. Сделано это потому, что все детали, применяемые в электронике, обладают сопротивлением. Чтобы не путаться, активные сопротивления назвали резисторами.

Все проводники имеют сопротивление, которое считается вредным, так как это приводит к нагреву элемента по которому течет ток. К тому же теряется электрическая мощность. Сопротивление резистора является полезным. Он нагревается и выделяет тепло. На этом принципе работают нагревательные печки и лампы, применяемые в быту.

Принцип работы переменного резистора

Поворотом ручки меняется длина резистора, и как результат сила тока. На рисунке показан переменный резистор с тремя выводами – потенциометр. Сопротивление между концами 1 и 3 меняется от 0 до максимума, в зависимости от положения ручки. Такая же картина между концами 2 и 3, но наоборот. То есть если сопротивление 1 – 3 растет, 2 – 3 уменьшается. Когда переменный резистор имеет два конца – имеем реостат.

На рисунке показан поворотный переменный резистор. Бывают также ползунковые, где движок перемещается по прямой. Поворотом ручки сопротивление меняется от нуля до максимума. Потенциометры широко применяются в аудиоаппаратуре.

Потенциометры утапливают в цилиндрические и параллелепипедные корпуса. Внутри корпуса имеется резистивный элемент подковообразной формы. По оси детали выходит металлическая ручка, поворотом которой меняется положение токосъемника, который расположен на противоположном конце.

Пластина токосъемника надежно прижата к резистивному элементу, за счет упругой силы. Ее изготавливают из стали или из бронзы. Напряжение подается на крайние концы потенциометра. За счет вращения ручки, токосъемник скользит по резистивному элементу, меняя напряжение между крайними и средним концами.

На рисунке показан проволочный потенциометр, у которого резистивный слой изготовлен из проволоки. Провод с высоким сопротивлением наматывается на подковообразный каркас. Затем контактная поверхность кольца шлифуется и полируется. Это делается для обеспечения надежности соединения ползунка с проводящим слоем.

Изготавливают также непроволочные потенциометры. В них резистивный слой нанесен на кольцеобразную или прямоугольную основу из изоляционного материала.

Принцип работы подстроечного резистора

После монтажа деталей электронного прибора, обычно его характеристики отличаются от номинальных. Для доводки показателей прибора применяют подстроечные резисторы. В принципе это те же переменные резисторы, но выделенные в отдельную группу, потому что конструктивно отличаются от переменных резисторов. У них нет ручек, вращая которые изменяются. Вместо них отверстия под отвертку шлицевую или прямую.

org/ImageObject”>

В процессе работы прибора, через некоторое время, его параметры меняются. Для привидения их к номиналу применяют подстроечные резисторы.

По типу перемещения ползунка бывают подстроечные резисторы с перемещением по прямой и с перемещением по окружности.

Для точной настройки параметров электронного прибора используют подстроечные резисторы с большим числом оборотов. В них изменение сопротивления от минимума до максимума осуществляется за несколько оборотов или даже за десятки оборотов подстроечного вала. В этих резисторах перемещение контакта происходит при помощи червячной передачи.

Принцип работы резистора печки автомобиля

У обычной ВАЗовской печки четыре скорости. Как видим из рисунка скорость вращения мотора печки зависит от резисторов. Переключатель резисторов является переключателем скоростей отопителя. Для того, чтобы воздух, поступаемый в салон из печки был бы теплым, двигатель должен быть прогрет. Часто водители включают печку для охлаждения двигателя, в случае его перегрева.

Если не нужно нагревать салон автомобиля (в теплое время), то воздух нагнетается в салон напрямую, минуя радиатор печки, через фильтр отопителя. Для этого есть специальная заслонка, которая переключается из салона автомобиля водителем.

Зная схему подключения резистора печки, можно легко заменить это сопротивление, в случае выхода его из строя. Сделать это можно самостоятельно, а не платить большие деньги в автосервисе.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 7 чел.
Средний рейтинг: 4. 4 из 5.

Основные электрические параметры резисторов

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры:

• номинальное сопротивление,
• допустимое отклонение величины сопротивления от номинального зна­чения (допуск),
• номинальная мощность рассеяния,
• предель­ное напряжение;
• температурный коэффициент сопротивления,
• коэффициент напряжения,
• уровень собственных шумов,
• соб­ственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление R — это электрическое со­противление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации.
ГОСТ 2825—67 устанавливает для резисторов шесть рядов номиналов сопро­тивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).
Согласно ГОСТ 9664—74, установлен ряд. допусков (в процентах): ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05, ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5, ±10; ±20; ±30.

Номинальная мощность рассеяния P — это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в течение гарантированного срока службы (наработка) при сохранении параметров в установленных пределах. Значение Р зависит от конструкции резистора, физических свойств материалов и температуры окружающей среды.

Конкретные значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 24013—80 и ГОСТ 10318—80 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Определение номинальной мощности рассеяния указывает­ся на корпусах крупногабаритных резисторов, а у малога­баритных производится по размерам корпуса.

Предельное напряжение U — это максимальное напря­жение, при котором может работать резистор. Оно ограни­чивается тепловыми процессами, а у высокоомных резисто­ров — электрической прочностью резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — это относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении его температуры на один градус.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

Напряжение теплового шума зависит от величины сопро­тивления резистора и его температуры.

При протекании тока по резистору возникают токовые шумы. Токовые шумы наиболее характерны для непроволоч­ных резисторов.

Значение ЭДС шумов для, непроволочных резисторов на­ходится в пределах от долей единиц до сотен микровольт на вольт.

Собственная емкость и индуктивность — характеристики, определяющие работу резистора на высоких частотах.

Собственная емкость резистора слагается из емкости ре­зистивного элемента и емкости вводов. Собственная индук­тивность определяется длиной резистивного элемента, разме­рами каркаса и геометрией вводов. Наименьшими собствен­ной емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы, наибольшими — проволочные резисторы.

В отличие от постоянных резисторов переменные обла­дают, кроме вышеперечисленных, дополнительными характе­ристиками и параметрами.

К ним относятся: функциональная характеристика, разрешающая способность, шумы скольже­ния, разбаланс сопротивления (для многоэлементного ре­зистора).

Разрешающая способность показывает, при каком наи­меньшем изменении угла поворота или перемещении подвиж­ной системы может быть различимо изменение сопротивле­ния резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки, а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем и по­движным контактом.

Разрешающая способность переменных проволочных рези­сторов зависит от числа витков проводящего элемента и опре­деляется тем перемещением подвижного контакта, при кото­ром происходит изменение установленного сопротивления.

Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1…3 %, а прецизионных — до тысячных долей процента.

Шумами скольжения принято считать шумы (напряжение помехи), возникающие при перемещении подвижного контак­та по резистивному элементу. Напряжение шумов непроволоч­ных резисторов вращения достигает 15…50 мВ.

Разбаланс сопротивления — это отношение выходного на­пряжения, снимаемого с одного резистора, к соответствующе­му напряжению, снимаемому с другого резистора при одина­ковом питающем напряжении на выводах резистивного эле­мента и одинаковом положении их подвижной системы. Для резисторов общего назначения разбаланс допускается до 3 дБ.

---

Смотрите также по теме:

резисторы непроволочные

резисторы проволочные

---

Данные источники питания выполнены полностью на отечественной элементной базе (с приемкой “5” и “9”), имеют категорию качества – «ВП» и предназначены для аппаратуры специального назначения, эксплуатирующихся в жестких условиях.

Задать вопрос

<< Предыдущая  Следующая >>

Что такое резистор? Как работает резистор? Что делает резистор?

Прежде чем мы сможем ответить, нам нужно знать:

Что такое сопротивление?

Начнем с проводников и изоляторов. В основном проводники позволяют электричеству течь, а изоляторы останавливают электричество. Ну, это довольно упрощенный взгляд, потому что это еще не все. Например, воздух обычно является изолятором, но при достаточно большом напряжении он становится проводником, как мы видим, когда молния образуется во время грозы. Так что на самом деле воздух «устойчив» к потоку электричества, и именно так мы приходим к идее электрического сопротивления. Проводник можно лучше объяснить как имеющий низкое сопротивление, а изолятор – как имеющий высокое сопротивление. Электрическое сопротивление измеряется в омах и описывается известным уравнением:

V=I×R

В — напряжение в вольтах (записывается как В)

I — ток в амперах (записывается как А)

R — сопротивление в омах (записывается как Ом)

Это известно как закон Ома в честь немецкого ученого Георга Симона Ома.

Так что же такое резистор?

Резистор — это электронный компонент, препятствующий потоку электронов в цепи. Почти всегда, говоря о резисторах, люди имеют в виду постоянные резисторы с известным статическим сопротивлением. Статические резисторы являются пассивными компонентами, т.е. они потребляют только энергию. На внутрисхемных схемах резисторы отображаются либо в виде прямоугольника в соответствии с международным стандартом, либо в виде волнистой линии, которая является американской версией. В оставшейся части этой статьи мы будем называть статические резисторы просто резисторами.

Слева: Резистор американского типа 100 Ом. Справа: резистор международного стандарта 200 Ом.

Как работает резистор?

Резистор работает, ограничивая протекание тока. Он может сделать это одним из трех способов: во-первых, используя менее проводящий материал, во-вторых, делая проводящий материал тоньше и, наконец, делая проводящий материал длиннее. Многие резисторы имеют проволочную обмотку, как следует из названия, они состоят из проводящего провода, намотанного вокруг изолирующей середины, с другими резисторами, а не физическим проводом, намотанным вокруг, это просто углеродная спираль, они называются углеродной пленкой. Резисторы с проволочной обмоткой более точны и стабильны, чем резисторы из углеродной пленки, сопротивление резистора регулируется количеством витков и толщиной провода. Существует много типов резисторов, но все они работают по одним и тем же трем принципам, поскольку это единственный надежный способ управления сопротивлением резисторов.

Течение можно представить себе как воду, текущую по трубе. Сопротивление будет заключаться в том, насколько легко этой воде течь. Слева находится более «проводящая» трубка, так как она шире, пропускает больше электронов и, следовательно, имеет больший ток. Справа — менее «проводящая» труба, поскольку она тоньше, пропускает меньше электронов и, следовательно, имеет меньший ток.

Резистор из углеродной пленки со снятой большей частью защитного кожуха. Вы можете ясно видеть углеродную спираль, которая придает резистору его сопротивление.

Что делает резистор?

Резистор ограничивает ток и снижает напряжение. Просто, но очень полезно. В очень простом и стандартном примере, показанном ниже:

С 12-вольтовым постоянным током. питания мы хотим управлять 3-вольтовым светодиодом. Без токоограничивающего резистора светодиод очень быстро сгорит. Итак, мы добавляем резистор, но какой номинал должен быть у резистора?

Итак, мы знаем, что на схему подается 12 вольт, а светодиод использует 3 вольта, так что остается 9вольт для резистора. Мы также знаем, что в цепи должен быть ток около 20 миллиампер (0,02 ампера), иначе светодиод перегорит.

Мы можем использовать закон Ома, чтобы найти резистор R, необходимый для защиты светодиода от чрезмерного тока.

В = I×R (закон Ома)

9 = 0,02×R (подставить в значения)

R = 9÷0,02 (переставить уравнение)

R = 450 Ом (требуемое сопротивление

Используя закон Ома, мы выяснили, что нам понадобится резистор на 450 Ом для нашего светодиода. Этот резистор является токоограничивающим резистором, который очень часто используется для резисторов. Другие распространенные области применения включают делители напряжения и подтягивающие резисторы.

Что означают маркировки на резисторах?

Маркировка резисторов бывает трех типов: 4-, 5- или 6-полосная. С 4-полосными резисторами первые две полосы показывают вам цифры, третья полоса говорит вам о множителе, а четвертая полоса говорит вам о допуске (то есть, насколько фактическое значение сопротивления будет отличаться от заявленного). С 5-полосными резисторами первые три полосы сообщают вам цифры, четвертая полоса сообщает вам множители, а пятая полоса сообщает вам допуски. 6-полосные резисторы имеют те же самые первые 5 полос, что и 5-полосные резисторы, затем шестая полоса указывает вам температурный коэффициент (то есть, насколько значение сопротивления будет варьироваться в зависимости от температуры, измеренной в ppm на ºC (ppm означает части на миллион) ).

29 июля 2020 г.

Последние сообщения

• Вам интересно, как работает электричество? Позвольте мне познакомить вас с очень важной концепцией, которую я …

  читать дальше

  9 марта 2023

• Для управления системой отопления с помощью Arduino потребуется написать скетч (программу), реализующий …

  подробнее

  7 февраля 2023

• В современном постоянно развивающемся мире потребность в универсальных и адаптируемых строительных материалах возрастает. …

  читать дальше

  25 января 2023

Определение, единица измерения, символ, принцип работы и часто задаваемые вопросы

Термин «резистор» относится к устройству, которое действует как двухконтактный пассивный электрический компонент, используемый для ограничения или регулирования протекания электрического тока в электрических цепях. И это также позволяет нам вводить контролируемое сопротивление в электрическую цепь. Наиболее важными и часто используемыми компонентами электронной схемы являются резисторы.

Основная задача резистора — уменьшить протекающий ток и снизить напряжение на определенном участке цепи. Он состоит из медных проводов, намотанных на керамический стержень и покрытых изолирующей краской.

Всем известна основная идея о том, как электричество течет по электронной цепи. Здесь можно выделить две категории: проводники и изоляторы. Изоляторы не пропускают электроны, а проводник пропускает. Однако резистор определяет количество электричества, которое может проходить через них. Полное напряжение проходит, когда оно проходит через проводник, такой как металл; вводя резисторы, можно контролировать величину напряжения и тока.

Легкость, с которой электроны позволяют электричеству проходить через них, называется сопротивлением.

Изолятор имеет лучшее сопротивление, чем проводник, и термин сопротивление определяется как электрическая величина, используемая резистором для управления потоком электронов.

 

Что такое сопротивление?

Согласно закону Ома, названному в честь немецкого физика Георга Симона Ома, сопротивление определяется следующим образом:

Согласно закону Ома напряжение V на резисторе прямо пропорционально току I, протекающему через него. Здесь сопротивление R постоянно пропорционально.

Следовательно, V = I \[\times\] R

 

Единица сопротивления

Единица сопротивления в системе СИ известна как Ом Ω. Килоомы кОм, мегаомы МОм, миллиомы и т. д. известны как высшие кратные и дольные значения Ом.

Напряжение, необходимое для создания тока силой 1 ампер, протекающего по цепи, называется сопротивлением. Например, если мы должны создать 1 ампер тока, протекающего через цепь на 100 вольт, то сопротивление составляет 100 Ом.

 

Символ резистора

Символ резистора приведен ниже.

 

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Каждый резистор имеет две клеммы и один разъем. Мы рассмотрим три различных типа символов, используемых для обозначения резистора.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Каждая линия, идущая от волнистой линии, является выводом резистора (или прямоугольником). Это провода, которые соединяют цепь с остальными компонентами. Как значение сопротивления, так и имя обычно добавляются к символам цепи резистора. Очевидно, что значение в омах важно как для анализа, так и для фактического построения схемы.

 

Как работает резистор?

Вода, протекающая по трубе, может быть использована в качестве примера для объяснения работы резистора. Рассмотрим трубу, по которой течет вода. Теперь, когда диаметр трубы уменьшится, поток воды будет уменьшаться. Далее, по мере увеличения давления сила воды увеличивается, и энергия рассеивается в виде тепла. В этом примере сила, приложенная к воде, аналогична силе тока, протекающего через сопротивление. Напряжение может напоминать приложенное давление.

 

Принцип работы резистора

Резистор поглощает электрическую энергию в процессе, когда он действует как препятствие потоку электричества, уменьшая напряжение, и рассеивается в виде тепла. В современном мире электронных схем рассеивание тепла обычно составляет доли ватта.

Закон Ома гласит, что если I — это ток, протекающий через резистор в амперах, а R — это сопротивление в омах, то V — это падение напряжения на резисторе (это разность электрических потенциалов между двумя контактами, прилагаются. ). 92 \times R\]

Эти альтернативные уравнения можно использовать, когда вы не знаете значение падения напряжения или тока соответственно.

Приблизительно аналогичные зависимости существуют при использовании переменного тока, хотя мощность будет более сложной функцией резистора.

 

Резисторные последовательные и параллельные цепи

В некоторых случаях электрическая цепь может иметь два или более резисторов. Они могут быть соединены последовательно и параллельно.

Резисторы при последовательном соединении известны как последовательное соединение, и ток, протекающий через них, будет одинаковым. Сумма напряжений на каждом резисторе будет равна напряжению на резисторах. Вот схема резисторов, соединенных последовательно. При последовательном соединении три резистора \[R_{1}, R_{2}\] и \[R_{3}\] и общее сопротивление \[R_{total}\] равны:

\[R_ {total} = R_{1}  +  R_{2}  + R_{3} \]

Последовательное соединение резисторов называется параллельным соединением. Здесь напряжение, приложенное к каждому компоненту, остается одинаковым. Сумма токов на каждом резисторе равна току в цепи.

На приведенной ниже схеме показано параллельно-последовательное соединение резисторов.

Здесь подключены три резистора с именами \[R_{1}, R_{2}\] и \[R_{3}\].

Общее сопротивление \[R_{total}\] равно

\[\frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{ R_{3}} = \frac{1}{R_{total}}\]

Следовательно, \[R_{total} = \frac{(R_{1} \times R_{2} \times R_{3} )}{(R_{1} + R_{2} + R_{3})} \]

 

Мощность, рассеиваемая на резисторе

Приведенное ниже уравнение дает значение мощности, рассеиваемой на резисторе. 9{2} \] 

Первое уравнение получено из первого закона Джоуля, а два других – из закона Ома.

Типы резисторов

Доступны резисторы различных форм и размеров. Распространенными вариантами, которые предлагаются, являются сквозное и поверхностное крепление. Статический резистор, обычный резистор, индивидуальный резистор или пакет переменных резисторов — все это примеры резисторов.

Ниже приведены два основных типа резисторов:

• Линейный резистор

Линейные резисторы имеют значения, которые колеблются при изменении температуры и приложенного к ним напряжения. Линейные резисторы делятся на две категории:

Постоянные резисторы — это те, которые имеют фиксированное значение, которое нельзя изменить. Ниже приведены несколько типов постоянных резисторов:

• Резисторы с содержанием углерода

• Резисторы с проволочной обмоткой представляют собой разновидность намоточных резисторов

• Резисторы тонкопленочные

• Резисторы с толстой пленкой

• Резистор нелинейный

Закон Ома не применяется к номиналам резисторов , которые меняются в зависимости от температуры и приложенного напряжения. Ниже приведены многочисленные типы нелинейных резисторов:

Применение резисторов

Резисторы используются в следующих целях:

• В шунтирующих устройствах с амперметрами, где требуется сбалансированное регулирование тока, высокая чувствительность и точное измерение, используются проволочные резисторы.

• Фоторезисторы используются, среди прочего, в датчиках пламени, охранной сигнализации и фотографических устройствах.

• Резисторы используются для контроля температуры и показаний вольтметра.

• Цифровые мультиметры, усилители, телекоммуникационные устройства и генераторы используют резисторы.

• Модуляторы, демодуляторы и передатчики используют их.