Резистор формула: Какой формулой рассчитать мощность резисторов

Мощность резистора, что это, как подобрать, как узнать

Резисторы есть в любой электрической схеме. Но в разных схемах протекают различной величины ток. Не могут же одни и те же элементы работать при 0,1 А и при 100 А. Ведь при прохождении тока сопротивление греется. Чем выше ток, тем более интенсивный нагрев. Значит, и резисторы должны быть на разную величину тока. Так и есть. Отображает их способность работать при различных токах такой параметр, как мощность резистора. На деталях покрупнее она указывается прямо на корпусе. Для мелких корпусов есть другой метод определения (см. ниже).

Содержание статьи

Что такое мощность резистора

Мощность определяется как произведение силы тока на сопротивление: P = I * R и измеряется в ваттах (закон Ома). Рассеиваемая мощность резистора — это максимальный ток, который сопротивление может выдерживать длительное время без ущерба для работоспособности. То есть, этот параметр надо выбирать для каждой схемы отдельно — по максимальному рабочему току.

Как определить мощность резистора по внешнему виду: надо знать соответствие размеров и мощностей

Физически рассеиваемая мощность резистора — это то количество тепла, которое его корпус может «отдать» в окружающую среду и не перегреться при этом до фатальных последствий. При этом, нагрев не должен слишком сильно влиять на сопротивление резистора.

Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах

Обратите внимание, что резисторы одного номинала могут быть с разной мощностью рассеивания. Этот параметр зависит от технологии изготовления, материала корпуса. Есть определенный ряд мощностей и их графическое обозначение по ГОСТу.

Вт	Условное обозначение не схемах
мощность резистора 0,05 Вт	Как обозначается на схеме мощность рассеивания резистора 0,05 Вт
мощность резистора 0,125 Вт	Мощность резистора 0,125 Вт на схеме
мощность резистора 0,025 Вт	Как на схеме выглядит резистор мощностью 0,25 Вт
мощность резистора 0,5 Вт	Так на схеме обозначается резистор мощностью 0,5 Вт
мощность резистора 1 Вт	Мощность резистора 1 Вт схематически обозначается так
мощность резистора 2 Вт	Рассеиваемая на резисторе мощность 2 Вт
мощность резистора 5 Вт	Обозначение на схеме мощности резистора 5 Вт

Графическое обозначение мощности резисторов на схеме — черточки и римские цифры, нанесенные на поверхность сопротивления. Самое малое стандартное значение 0,05 Вт, самое большое — 25 Вт, но есть и более мощные. Но это уже специальная элементная база и в бытовой аппаратуре не встречается.

Как обозначаются мощность маломощных резисторов надо просто запомнить. Это косые линии на прямоугольниках, которыми обозначают сопротивления на схемах. Количество косых черточек обозначает количество четвертей дюйма. При номиналах сопротивлений от 1 Вт на изображении ставятся римские цифры: I, II, III, V, VI и т.д. Цифра эта и обозначает мощность резистора в ваттах. Тут немного проще, так как соответствие прямое.

Как определить по внешнему виду

На принципиальной схеме указана нужная мощность резистора — тут все понятно. Но как определить мощность сопротивления по внешнему виду на печатной плате? Вообще, чем больше размер корпуса, тем больше тепла он рассеивает. На достаточно крупных по размеру сопротивлениях указывается номинальное сопротивление и его мощность в ваттах.

Тут есть некоторая путаница, но не все так страшно. На отечественных сопротивлениях рядом с цифрой ставят букву В. В зарубежных ставят W. Но эти буквы есть не всегда. В импортных может стоять V или SW перед цифрой. Еще в импортных может тоже стоять буква B, а в отечественных МЛТ может не стоять ничего или буква W. Запутанная история, конечно. Но с опытом появляется хоть какая-то ясность.

Как определить мощность резистора: стоит в маркировке

А ведь есть маленькие резисторы, на которых и номинал-то с трудом помещается. В импортных он нанесен цветными полосками. Как у них узнать мощность рассеивания?

В старом ГОСТе была таблица соответствий размеров и мощностей. Резисторы отечественного производства по прежнему делают в соответствии с этой таблицей. Импортные, кстати, тоже, но они по размерам чуть меньше отечественных. Тем не менее их также можно идентифицировать. Если сомневаетесь, к какой группе отнести конкретный экземпляр, лучше считать что он имеет более низкую способность рассеивать тепло. Меньше шансов, что деталь скоро перегорит.

Тип резистора	Диаметр, мм	Длинна, мм	Рассеиваемая мощность, Вт
ВС	2,5	7,0	0,125
УЛМ, ВС	5,5	16,5	0,25
ВС	5,5	26,5	0,5
	7,6	30,5	1
	9,8	48,5	2
	25	75	5
	30	120	10
КИМ	1,8	3,8	0,05
	2,5	8	0,125
МЛТ	2	6	0,125
	3	7	0,125
	4,2	10,8	0,5
	6,6	13	1
	8,6	18,5	2

С размерами сопротивлений и их мощностью вроде понятно. Не все так однозначно. Есть резисторы большого размера с малой рассеивающей способностью и наоборот. Но в таких случаях, проставляют этот параметр в маркировке.

Мощность SMD-резисторов

SMD-компоненты предназначены для поверхностного монтажа и имеют миниатюрные размеры. Мощность резисторов SMD определяется по размерам. Также она есть в характеристиках, но необходимо знать серию и производителя. Таблица мощности СМД резисторов содержит наиболее часто встречающиеся номиналы.

Размеры SMD-резисторов — вот по какому признаку можно определить мощность этих элементов

Код imperial	Код metrik	Длинна inch/mm	Ширина inch/mm	Высота inch/mm	Мощность, Вт
0201	0603	0,024/0,6	0,012/0,3	0,01/0,25	1/20 (0,05)
0402	1005	0,04/1,0	0,02/0,5	0,014/0,35	1/16 (0,062)
0603	1608	0,06/1,55	0,03/0,85	0,018/0,45	1/10 (0,10)
0805	2112	0,08/2,0	0,05/1,2	0,018/0,45	1/8 (0,125)
1206	3216	0,12/3,2	0,06/1,6	0,022/0,55	1/4 (0,25)
1210	3225	0,12/3,2	0,10/2,5	0,022/0,55	1/2 (0,50)
1218	3246	0,12/3,2	0,18/4,6	0,022/0,55	1,0
2010	5025	0,20/2,0	0,10/2,5	0,024/0,6	3/4 (0,75)
2512	6332	0,25/6,3	0,12/3,2	0,024/0,6	1,0

В общем-то, у этого типа радиоэлементов нет другого оперативного способа определения тока, при котором они могут работать, кроме как по размерам. Можно узнать по характеристикам, но их найти не всегда просто.

Как рассчитать мощность резистора в схеме

Чтобы рассчитать мощность резисторов в схеме, кроме сопротивления (R) необходимо знать силу тока (I). На основании этих данных можно рассчитать мощность. Формула обычная: P = I² * R. Квадрат силы тока умножить на сопротивление. Силу тока подставляем в Амперах, сопротивление — в Омах.

Если номинал написан в килоомах (кОм) или мегаомах (мОм),  его переводим в Омы. Это важно, иначе будет неправильная цифра.

Схема последовательного соединения резисторов

Для примера рассмотрим схему на рисунке выше. Последовательное соединение сопротивлений характерно тем, что через каждый отдельный резистор цепи протекает одинаковый ток. Значит мощность сопротивлений будет одинаковой. Последовательно соединенные сопротивления просто суммируется: 200 Ом + 100 Ом + 51 Ом + 39 Ом = 390 Ом. Ток рассчитаем по формуле: I = U/R. Подставляем данные: I = 100 В / 390 Ом = 0,256 А.

По расчетным данным определяем суммарную мощность сопротивлений: P = 0,256² * 390 Ом = 25,549 Вт.  Аналогично рассчитывается мощность каждого из резисторов. Например, рассчитаем мощность резистора R2 на схеме. Ток мы знаем, его номинал тоже. Получаем: 0,256А² * 100 Ом = 6,55 Вт. То есть, мощность этого резистора должна быть не ниже 7 Вт. Брать с более низкой мощностью точно не стоит — быстро перегорит. Если позволяет конструктив прибора, то можно поставить резистор большей мощности, например, на 10 Вт.

Есть резисторы серии МЛТ, в которых мощность рассеивания тепла указана сразу после названия серии без каких-либо букв. В данном случае — МЛТ-2 означает, что мощность этого экземпляра 2 Вт, а номинал 6,8 кОм.

При параллельном подключении расчет аналогичен. Нужно только правильно рассчитать ток, но это тема другой статьи. А формула расчета мощности резистора от типа соединения не зависит.

Как подобрать резистор на замену

Если вам необходимо поменять резистор, брать надо либо той же мощности, либо выше. Ни в коем случае не ниже — ведь резистор и без того вышел из строя. Происходит это обычно из-за перегрева. Так что установка резистора меньшей мощности исключена. Вернее, вы его поставить можете. Но будьте готовы к тому, что скоро его снова придется менять.

Примерно определить мощность резистора можно по размерам

Если место на плате позволяет, лучше поставить деталь с большей мощностью рассеивания, чем была у заменяемой детали. Или поднять резистор той же мощности повыше (можно вообще не подрезать выводы) — чтобы охлаждение было лучше. В общем, при замене резистора, мощность берем либо ту же, либо выше на шаг.

Расчет ограничивающего ток резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Часто при изготовлении разнообразных устройств возникает необходимость использовать светодиоды и светодиодные индикаторы. Будем полагать что вы знаете что такое светодиод и какие они бывают.

Подключение светодиода к источнику питания выполняется, как правило, через ограничивающий ток резистор (гасящий резистор). Ниже описаны принципы и формулы для расчета гасящего резистора, а также небольшой калькулятор для быстрого подсчета.

Расчет гасящего резистора для светодиода

Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания.

Рис. 1. Схема подключения светодиода к источнику питания через резистор.

Как видим из схемы, ток (I) через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде (VS-VL). Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора (R), при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Допустим что мы будем питать светодиод от батареи напряжением 5В, как правило такое питающее напряжение используется при питании микроконтроллерных схем и другой цифровой техники.

Вычислим значение напряжения на гасящем резисторе, для этого нам нужно знать падение напряжения на светодиоде, это можно выяснить по справочнику для конкретного светодиода.

Примерные значения падения напряжения для светодиодов (АЛ307 и другие маломощные в подобном корпусе):

• красный – 1,8…2В;
• зеленый и желтый – 2…2,4В;
• белые и синие – 3…3,5В.

Допустим что мы будем использовать синий светодиод, падение напряжения на нем – 3В.

Производим расчет напряжения на гасящем резисторе:

Uгрез = Uпит – Uсвет = 5В – 3В = 2В.

Для расчета сопротивления гасящего резистора нам нужно знать ток через светодиод. Номинальный ток конкретного типа светодиода можно узнать по справочнику. У большинства маломощных светодиодов (наподобии АЛ307) номинальный ток находится в пределах 10-25мА.

Допустим что для нашего светодиода номинальный ток для его достаточно яркого свечения составляет 20мА (0,02А). Получается что на резисторе будет гаситься напряжение 2В и проходить ток 20мА. Выполним расчет по формуле закона Ома:

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

В большинстве случаев подойдет маломощный резистор с мощностью 0,125-0,25Вт (МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25). Если же ток и напряжение падения на резисторе будет очень отличаться то не помешает произвести расчет мощности резистора:

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

Таким образом, 0,04 Вт явно меньше номинальной мощности даже для самого маломощного резистора МЛТ-0,125 (0,125 Вт).

Произведем расчет для красного светодиода (напряжение 2В, ток 15мА).

Uгрез = Uпит – Uсвет = 5В – 2В = 3В.

R = U / I = 3В / 0,015А = 200 Ом.

P = U * I = 3В * 0,015А = 0,045 Вт.

Простой калькулятор для расчета гасящего резистора

Теперь вы знаете как по формулам рассчитать гасящий резистор для питания светодиода. Для облегчения расчетов написан несложный онлайн-калькулятор:

Форму прислал Михаил Иванов.

Заключение

При подключении светодиодов не нужно забывать что они имеют полярность. Для определения полярности светодиода можно использовать мультиметр в режиме прозвонки или же омметр.

Использование гасящих резисторов оправдано для питания маломощных светодиодов, при питании мощных светодиодов нужно использовать специальные LED-драйверы и стабилизаторы.

таблица по цветам онлайн, сопротивления, расшифровка цветовых обозначений, кодовое определение — как определить номинал

Спасибо!
Спасибо, ваша заявка принята!
Продолжить

Цветовая расшифровка маркировки резисторов

Ее появление серьезнейшим образом упростило нанесение и, главное, прочтение обозначений; со временем она стала стандартом массового производства, так как она удобна при изготовлении крупных партий малых по размеру ЭРЭ. Ее начали использовать и на территории постсоветского пространства, и это решило еще одну проблему – больше не приходится учитывать еще и страну-производителя, и какие-то оригинальные особенности выпуска в том или ином государстве.

В соответствии с ней на электронном компоненте выполняют несколько колец – от трех до шести, в зависимости от допуска, но не считая золотого (или серебряного). Являются температурными коэффициентами и своеобразными ориентирами: деталь необходимо располагать так, чтобы они оказались справа.

Обычно наносится цветовая маркировка резисторов в 4 полосы, реже – в 5-6, так как эти сопротивления изготавливаются с меньшей погрешностью и устанавливаются в особенно ответственных схемах, то есть не так часто. Главное, что каждая линия говорит о чем-то важном:

• первая, вторая (и третья) определяют номинал, числовое значение которого меняется в зависимости от того, где и какая колористика;
• четвертая показывает множитель.

После них обычно идет разрыв, т. е. сравнительно широкий промежуток, в конце которого есть еще одно-два кольца – погрешность и уже упомянутый температурный коэффициент (которого может и не быть).

Как не запутаться в порядке и числах? Для этого предусмотрены специальные графические «помощницы».

Маркировка резисторов цветными полосками: таблица универсальных значений

Цвет	Цифра
Черный	0
Коричневый	1
Красный	2
Оранжевый	3
Желтый	4
Зеленый	5
Синий	6
Фиолетовый	7
Серый	8
Белый	9
Серебряный	-1
Золотой	-2

Это база, на основании которой можно быстро вычислять номиналы нужных ЭРЭ. Обратите внимание, она составлена с учетом следующих моментов:

• Каждому варианту присвоена определенная, не повторяющаяся цифра.
• Порядок цветов может меняться в зависимости от конкретных габаритов электрического компонента, но колористику всегда не составляет труда записать в виде трехзначного числа. Эта цифра впоследствии используется для составления схемы условной принципиальной.
• С помощью множителя легко рассчитывается то максимальное значение токовой нагрузки, которую способен выдержать ЭРЭ.
• Свои поля с отклонениями предусмотрено для всех колец.

Чтобы было понятнее, как разделяются резисторы маркировкой по цветам, таблицу нужно рассмотреть на конкретных примерах.

Допустим, есть деталь с четырьмя полосками – читаем их слева направо:

1. Первая, коричневая – говорит и о числе, «1», и о коэффициенте, «10».
2. Вторая, черная – дает нам следующий номер цифры, в данном случае «0», не участвующий в расчетах. Если проводить параллель с советскими стандартами, код был бы 1К0.
3. Третья, красная – еще один множитель, в нашей ситуации он равняется «100».
4. Четвертая, серебристая – определяет погрешность, которая здесь составляет 10%.

Получается, что этот ЭРЭ в 1 кОм или 1000 Ом (10 х 100) и с допуском в 10%.

Для закрепления рассмотрим еще одну цветовую маркировку сопротивлений, расшифровка резистора с 6 кольцами выглядит следующим образом:

1. Первое, красное – говорит, что начальное число – это «2».
2. Второе, синее – позволяет нам взять следующую цифру, «6».
3. Третье, фиолетовое – дает «7», в сумме – «267».
4. Четвертое, зеленое – это уже показатель коэффициента, равного 105, соответственно, расчетный номинал 267 х 105 = 2,67 МОм.
5. Пятое, коричневое – показывает, что предельное отклонение составляет 1% в обе стороны.
6. Шестое, золотистое – задает температурный коэффициент на уровне 100 ppm/ 0C.

Тоже ничего трудного, правда? Отсюда делаем логичный вывод: увеличение числа колец почти не усложняет расчеты. Кстати, можно провести и определение номинала резистора по цветовой маркировке онлайн, воспользовавшись специальным калькулятором, но для 6 полосок он подходит далеко не всегда.

Рассматриваемые ЭРЭ бывают как постоянными, так и переменными, и специально для последних введен дополнительный ряд ЕЗ, в котором:

• литера «Е» присутствует всегда и свидетельствует как раз об особом случае;
• цифры после нее дают представление о максимальной выдерживаемой нагрузке, и каждая из них отсчитывает десятичный интервал.

Стандартные же компоненты нормированы положениями ГОСТа 2825-67, и, согласно ему, есть следующие нюансы:

• в Е6 отклонение возможно в обе стороны, вплоть до 20%;
• допуски в Е12 достигают 10%;
• предельные показатели в Е24 еще меньше – плюс-минус 5%.

И эта тенденция сохраняется по мере увеличения номера серии: у того же Е96 погрешность уже 1%, а у Е192 – и вовсе 0,5%.

Цветовое обозначение резисторов: сводная таблица

Если взять и сгруппировать все важные показатели, мы получим:

Кольцо	Номинальный ряд (числа)			Множитель	Допуск, %	Темп-й коэф-т, ppm/ 0C	Норма отказов, %
	1	2	3
черное	0	0	0	0 (1)
корич-е	1	1	1	1 (10)	±1	100	1
красное	2	2	2	2 (100)	±2	50	0,1
оранж-е	3	3	3	3 (1000)		15	0,01
желтое	4	4	4	4 (104)		25	0,001
зеленое	5	5	5	5 (105)	±0,5
синее	6	6	6	6 (106)	±0,25	10
фиолет-е	7	7	7	7 (107)	±0,1	5
серое	8	8	8	8 (108)	±0,05
белое	9	9	9	9 (109)		1
серебр-е				-2 (0,01)	±10	или
золот-е				-1 (0,1)	±5

Обратите внимание на колористику: похожих оттенков нет. Это помогает с первого же взгляда, даже бегло, определять параметры того или иного электронного компонента.

Особенности маркировки проволочных резисторов по полоскам

Здесь действуют общие правила нанесения обозначений, но со следующими нюансами:

• первое кольцо (обычно белое и сравнительно широкое) не учитывается, так как лишь говорит о типе ЭРЭ;
• последнее – наоборот, важно, так как дает представление о характерных свойствах элемента, допустим, об огнестойкости;
• десятичный множитель может быть не более чем в четвертой степени.

Соответственно, и расчеты проводятся по несколько другим коэффициентам. Но так как это частные случаи, сталкиваться с ними вам придется сравнительно редко, и, в одной из таких ситуаций, можно не полениться и воспользоваться справочными значениями.

Нестандартная цветовая маркировка импортных резисторов

Некоторые бренды используют свои нормативы, немного отличающиеся от обычных, и с ними считаются, ведь это авторитетные производители. В числе таких компаний:

• Philips – с помощью колористики она показывает не только ключевые характеристики ЭРЭ, но и технологию его выпуска. Чтобы это подчеркнуть, компания окрашивает еще и сам электронный компонент.
• Panasonic и CGW также сообщают об особых свойствах выпускаемых элементов кольцами дополнительных оттенков.

Но, естественно, даже лидеры рынка подчиняются общим правилам, чтобы процедуры идентификации показателей и поиск аналогов были максимально простыми.

Маркировка SMD-сопротивлений

Здесь расшифровка резисторов по цвету полосок неактуальна, ведь ЭРЭ данного типа ну очень маленькие по своему размеру, поэтому на их корпусы наносят не линии, а последовательность из 3-4 цифр, в которой первая-вторая говорят о максимально выдерживаемой нагрузке, а третья-четвертая являются множителем.

Также выпускаются компоненты вообще без каких-либо знаков – они с 0 Ом и рассчитаны только на то, чтобы заполнять на плате пустое место.

Числовых комбинаций в результате получается много, так как номенклатура выпускаемых ЭРЭ широкая, и запомнить, о чем свидетельствует каждая из них, нереально. Хорошо, что есть справочная информация, с которой всегда можно свериться.

Таблица SMD-кодов и их значений

Раз определить номинал резистора по цветной маркировке не получится, просто найдите увиденную на корпусе отметку и посмотрите, о чем она говорит.

SMD-код	Знач-е, Ом	SMD-код	Знач-е, Ом	SMD-код	Знач-е, Ом	SMD-код	Знач-е, Ом	SMD-код	Знач-е, Ом
R10	0,1	R11	0,11	R12	0,12	R13	0,13	R15	0,15
R16	0,16	R18	0,18	R20	0,2	R22	0,22	R24	0,24
R27	0,27	R30	0,3	R33	0,33	R36	0,36	R39	0,39
R43	0,43	R47	0,47	R51	0,51	R56	0,56	R62	0,62
R68	0,68	R75	0,75	R82	0,82	R91	0,91	1R0	1
1R1	1,1	1R2	1,2	1R3	1,3	1R5	1,5	1R6	1,6
1R8	1,8	2R0	2	2R2	2,2	2R4	2,4	2R7	2,7
3R0	3	3R3	3,3	3R6	3,6	3R9	3,9	4R3	4,3
4R7	4,7	5R1	5,1	5R6	5,6	6R2	6,2	6R8	6,8
7R5	7,5	8R2	8,2	9R1	9,1	100	10	110	11
120	12	130	13	150	15	160	16	180	18
200	20	220	22	240	24	270	27	300	30
330	33	360	36	390	39	430	43	470	47
510	51	560	56	620	62	680	68	750	75
820	82	910	91	101	100	111	110	121	120
131	130	151	150	161	160	181	180	201	200
241	240	271	270	301	300	331	330	361	360
391	390	431	430	471	470	511	510	561	560
621	620	681	680	751	750	821	820	911	910
SMD-код	Знач-е, кОм	SMD-код	Знач-е, кОм	SMD-код	Знач-е, кОм	SMD-код	Знач-е, кОм	SMD-код	Знач-е, кОм
102	1	112	1,1	122	1,2	132	1,3	152	1,5
162	1,6	182	1,8	202	2	222	2,2	242	2,4
272	2,7	302	3	332	3,3	362	3,6	392	3,9
432	4,3	472	4,7	512	5,1	562	5,6	622	6,2
682	6,8	752	7,5	822	8,2	912	9,1	103	10
113	11	123	12	133	13	153	15	163	16
183	18	203	20	223	22	243	24	273	27
303	30	333	33	363	36	393	39	433	43
473	47	513	51	563	56	623	62	683	68
753	75	823	82	913	91	104	100	114	110
124	120	134	130	154	150	164	160	184	180
204	200	224	220	244	240	274	270	304	300
334	330	364	360	394	390	434	430	474	470
514	510	564	560	624	620	684	680	754	750
824	820	914	910
SMD-код	Знач-е, МОм	SMD-код	Знач-е, МОм	SMD-код	Знач-е, МОм	SMD-код	Знач-е, МОм	SMD-код	Знач-е, МОм
105	1	115	1,1	125	1,2	135	1,3	155	1,5
165	1,6	185	1,8	205	2	225	2,2	245	2,4
275	2,7	305	3	335	3,3	365	3,6	395	3,9
435	4,3	475	4,7	515	5,1	565	5,6	625	6,2
685	6,8	755	7,5	815	8,2	915	9,1

Для SMD со средним допуском

Даже несмотря не отсутствие обозначения сопротивления резисторов цветными полосками, цифровой код достаточно информативен. Погрешность по умолчанию составляет 5-10%, при этом в первых двух-трех цифрах зашифрован номинал, а в последующих – множитель. В итоге чтение кода в чем-то похоже на случаи с советскими ЭРЭ:

• если «0» в четвертом знаке – умножаете на 1, то есть 480 = 48 Ом;
• если там «3» – на 103, то есть на 1000, так, 313 = 31 кОм;
• если «5» – на 105, и 2115 = 21,1 МОм.

В ситуациях с низкоомными элементами не используют точку – вместо нее наносят литеру «R» или, реже, «К», говорящую о коэффициенте в 1000. Значит:

• 4К7 – это 4,7 х 1000 = 4700 Ом,
• К47 – это 0,47 х 1000 = 470 Ом.

Запомнить легко, так как «К» – первая буква в слове «кило», соответствие всегда прослеживается.

Обозначение SMD-сопротивлений по EIA-96

Кодовая маркировка полосатых резисторов особенно актуальна в случае с особо точными ЭРЭ, ведь у них миниатюрные габариты. Данный стандарт использует всего 3 цифры, и первая их пара – это максимум, который может выдержать компонент, а третья представляет собой множитель.

Таблица с шифром номиналов по EIA-96

Код	Число	Код	Число	Код	Число	Код	Число	Код	Число
01	100	02	102	03	105	04	107	05	110
06	113	07	115	08	118	09	121	10	124
11	127	12	130	13	133	14	137	15	140
16	143	17	147	18	150	19	154	20	158
21	162	22	165	23	169	24	174	25	178
26	182	27	187	28	191	29	196	30	200
31	205	32	210	33	215	34	221	35	226
36	232	37	237	38	243	39	249	40	255
41	261	42	267	43	274	44	280	45	287
46	294	47	301	48	309	49	316	50	324
51	332	52	340	53	348	54	357	55	365
56	374	57	383	58	392	59	402	60	412
61	422	62	432	63	442	64	453	65	464
66	475	67	487	68	499	69	511	70	523
71	536	72	549	73	562	74	576	75	590
76	604	77	619	78	634	79	649	80	665
81	681	82	698	83	715	84	732	85	750
86	768	87	787	88	806	89	825	90	845
91	866	92	887	93	909	94	931	95	953
96	976

Как и в случае с цветовой маркировкой предохранительных резисторов, таблица – это еще не все. Стандарт EIA-96 и множитель – буква:

Z = 0,001

R или Y = 0,01

S или X = 0,1

А = 1

H или B = 10

C = 100

D = 103

E = 104

F = 105

Наиболее популярные интернет-калькуляторы

Это сервисы, позволяющие рассчитать необходимые параметры; мы выделили два лучших:

https://www.chipdip.ru/calc/resistor

Ориентирован на ЭРЭ с 4-5 кольцами. Комфортабелен в пользовании: достаточно выбрать, какой должны быть линии, и система автоматически выдаст нужные вам показатели, вплоть до точности исполнения и мощности. И даже посоветует подходящую серию.

Хотите внедрить «Магазин 15»?

Получите всю необходимую информацию у специалиста.

Спасибо!
Спасибо, ваша заявка принята.
Продолжить

Еще одно его преимущество – наглядность: вы можете сравнить получающийся в меню компонент с тем, который есть у вас фактически.

Тоже достаточно удобный калькулятор маркировки сопротивлений по цветам полосками: таблица онлайн содержит все необходимые поля – нужно лишь сделать правильный выбор из выпадающих списков. Хорош тем, что содержит подсказки по каждой линии – ошибиться и что-то напутать сложно.

https://www.qrz.ru/shareware/contribute/decoder.shtml

Также там есть полезная дополнительная информация: не только по правильному переводу множителей и заполнению, но и в целом о габаритах, расположении колец. Есть даже советы о том, что за браузер использовать.

Заключение

Тема достаточно обширная, но разобраться в ней стоит. Немного практики, и вы научитесь «читать» колористику – она станет для вас открытой книгой. Для упрощения перевода, умножения и других операций можно купить ПО для работы с маркировкой, в том числе цветовой для резисторов в 5 полос, его вы найдете в каталоге «Клеверенс».

Количество показов: 2330

Статьи по схожей тематике

Резисторы, ток и напряжение – Просто о технологиях

Автор adminВремя чтения 34 мин.Просмотры 52Опубликовано 08.11.2019

Основы электроники. Ток, напряжение, сопротивление

Эта статья положит начало новой рубрике под названием «Основы электроники» на нашем сайте) Рубрика эта, как, собственно, видно из названия, посвящена будет электронике – от самых азов до всяческих тонкостей при разводке плат и составлении принципиальных электрических схем. Итак начнем!

А начнем мы с рассмотрения основополагающих понятий электроники – тока, напряжения и сопротивления.

Напряжение

По определению напряжение – это энергия или работа, которая тратится на перемещение единичного положительного заряда из точки с низким потенциалом в точку с более высоким потенциалом. Напряжение представляет собой разность потенциалов между двумя точками. Сразу же остановимся и рассмотрим подробнее понятие – электрический потенциал.

Для определения электрического потенциала необходимо выбрать точку нулевого потенциала, относительно которой будет вестись отсчет. Обычно за ноль потенциала принимают минус питания – это так называемая «земля». Рассмотрим простейшую цепочку, состоящую из источника напряжения и нагрузки – то есть резистора.

Пусть напряжение источника равно 10 В, а сопротивление – 5 Ом.

Земля будет точкой отсчета, потенциал в этой точке равен 0. Тогда электрический потенциал в точке 1 будет равен напряжению источника питания, то есть 10 В.

Соответственно, в точке 2 потенциал снова уменьшится до нуля, а напряжение на нагрузке будет равно 10 В (разность потенциалов между точками 1 и 2).

Вроде бы все несложно и понятно, но это довольно важный момент, надо сразу уяснить для себя понятия напряжения и разности потенциалов, разницу и взаимосвязь между ними.

Так, что там еще по поводу напряжения.. Измеряется оно в Вольтах, но это, наверное, вряд ли для кого то станет большим открытием

ТОК, НАПРЯЖЕНИЕ, СОПРОТИВЛЕНИЕ

Электрический ток ( I ) – это упорядоченное движение заряженных частиц. Первая мысль, которая приходит в голову из школьного курса физики – движение электронов. Безусловно. Однако электрический заряд могут переносить не только они, а, например, еще ионы, определяющие возникновение электрического тока в жидкостях и газах.

Хочу предостеречь также от сравнения тока с протеканием воды по шлангу. (Хотя при рассмотрении Закона Кирхгофа такая аналогия будет уместна).

Если каждая конкретная частица воды проделывает путь от начала до конца, то носитель электрического тока так не поступает.

Если уж нужна наглядность, то я бы привел пример переполненного автобуса, когда на остановке некто, втискиваясь в заднюю дверь, становится причиной выпадения из передней менее удачливого пассажира.

Условиями возникновения и существования электрического тока являются:

• Наличие свободных носителей заряда
• Наличие электрического поля, создающего и поддерживающего ток.

Будем считать, что теперь про электрический ток Вы знаете все. Это, конечно, шутка. Тем более что еще ничего не сказано про электрическое поле, которое у многих ассоциируется с напряжением, что не верно.

Электрическое поле – это вид материи, существующей вокруг электрически заряженных тел и оказывающее на них силовое воздействие.

Опять же, обращаясь к знакомому со школы “одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются” можно представить электрическое поле как нечто это воздействие передающее.

Это поле, равно как любое другое непосредственно ощутить нельзя, но существует его количественная характеристика – напряженность электрического поля.

Существует множество формул, описывающих взаимосвязь электрического поля с другими электрическими величинами и параметрами. Я ограничусь одной, сведенной к примитиву: E=Δφ.

Здесь:

• E – напряженность электрического поля. Вообще это величина векторная, но я упростил все до скаляра.
• Δφ=φ1-φ2 – разность потенциалов (рисунок 1).

Поскольку условием существования тока является наличие электрического поля, то его (поле) надо каким либо образом создать. Хорошо знакомые опыты электризации расчески, натирания тканью эбонитовой палочки, верчения ручки электростатической машины по вполне очевидным причинам на практике неприемлимы.

Поэтому были изобретены устройства, способные обеспечивать разность потенциалов за счет сил неэлектростатического происхождения (одно из них – хорошо всем известная батарейка), получившие название источник электродвижущей силы (ЭДС), которая обозначается так: ε.

Физический смысл ЭДС определяется работой, которую совершают сторонние силы, перемещая единичный заряд, но для того, чтобы получить первоначальное понятие что такое электрический ток, напряжение и сопротивление нам не нужно подробное рассмотрение этих процессов в интегральной и иных не менее сложных формах.

Напряжение ( U ).

Наотрез отказываюсь продолжать заморачивать Вам голову сугубо теоретическими выкладками и даю определение напряжения как разности потенциалов на участке цепи: U=Δφ=φ1-φ2, а для замкнутой цепи будем считать напряжение равным ЭДС источника тока: U=ε.

Это не совсем корректно, но на практике вполне достаточно.

Сопротивление ( R ) – название говорит само за себя – физическая величина, характеризующая противодействие проводника электрическому току. Формула, определяющая зависимость напряжения, тока и сопротивления называется закон Ома. Этот закон рассматривется на отдельной странице этого раздела.

Кроме того, сопротивление зависит от ряда факторов, например, материала проводника. Данные эти справочные, приводятся в виде значения удельного сопротивления ρ, определяемого как сопротивление 1 метра проводника/сечение. Чем меньше удельное сопротивление, тем меньше потери тока в проводнике.

Соответственно сопротивление проводника длиной L и площадью сечения S, будет составлять R=ρ*L/S.

Непосредственно из приведенной формулы видно, что сопротивление проводника также зависит от его длины и сечения. Температура тоже оказывает влияние на сопротивление.

Несколько слов про единицы измерения тока, напряжения, сопротивления. Основные единицы измерения этих величин следующие:

Ток – Ампер (А) Напряжение – Вольт (В)

Сопротивление – Ом (Ом)

.

Это единицы измерения интернациональной системы (СИ) не всегда удобны. На практике применяются из производные (милиампер, килоом и пр.). При расчетах следует учитывать размерность всех величин, содержащихся в формуле. Так, если Вы, в законе Ома умножите ампер на килоом, то напряжение получите совсем не вольтах.

© 2012-2018 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Формула сопротивления резистора

Главная > Теория > Формула сопротивления резистора

Резисторы применяются практически во всех электросхемах. Это наиболее простой компонент, в основном, служащий для ограничения или регулирования тока, благодаря наличию сопротивления при его протекании.

Резисторы

Виды резисторов

Внутреннее устройство детали может быть различным, но преимущественно это изолятор цилиндрической формы, с нанесённым на его внешнюю поверхность слоем либо несколькими витками тонкой проволоки, проводящими ток и рассчитанными на заданное значение сопротивления, измеряемое в омах.

Существующие разновидности резисторов:

Постоянные. Имеют неизменное сопротивление. Применяются, когда определенный участок электроцепи требует установки заданного уровня по току или напряжению. Такие компоненты необходимо рассчитывать и подбирать по параметрам;

Переменные. Оснащены несколькими выводными контактами. Их сопротивление поддается регулировке, которая может быть плавной и ступенчатой. Пример использования – контроль громкости в аудиоаппаратуре;

Подстроечные – представляют собой вариант переменных. Разница в том, что регулировка подстроечных резисторов производится очень редко;

Есть еще резисторы с нелинейными характеристиками – варисторы, терморезисторы, фоторезисторы, сопротивление которых меняется под воздействием освещения, температурных колебаний, механического давления.

Важно! Материалом для изготовления практически всех нелинейных деталей, кроме угольных варисторов, применяемых в стабилизаторах напряжения, являются полупроводники.

Параметры резисторного элемента

Для резисторов применяется понятие мощности. При прохождении через них электротока происходит выделение тепловой энергии, рассеиваемой в окружающее пространство. Мощность детали является параметром, который показывает, сколько энергии она может выделить в виде тепла, оставаясь работоспособной.

Мощность зависит от габаритов детали, поэтому у маленьких зарубежных резисторов ее определяют на глаз, сравнивая с российскими, технические характеристики которых известны;

Важно! Импортные резисторные элементы идентичной мощности имеют несколько меньшие размеры, так как российские производятся с некоторым запасом по этому показателю.

На схеме мощность показана следующим образом.

Условное обозначение мощности

Второй параметр – сопротивление элемента. На российских деталях типа МЛТ и крупных импортных образцах оба параметра указываются на корпусе (мощность – Вт, сопротивление – Ом, кОм, мОм). Для визуального определения сопротивления миниатюрных импортных элементов применяется система условных обозначений с помощью цветных полосок;

Цветовая маркировка резисторов

Допуски. Невозможно изготовить деталь с номинальным сопротивлением, в точности соответствующим заявленному значению. Поэтому всегда указываются границы погрешности, называемые допуском. Его величина – 0,5-20%;

ТКС – коэффициент температуры. Показывает, как варьируется сопротивление при изменении внешней температуры на 1°С. Желательно, но не обязательно подбирать элементы с близким или идентичным значением этого показателя для одной цепи.

Расчет резисторов

Для расчета сопротивления резистора формула применяемая в первую очередь – это закон Ома:

I = U/R.

Исходя из этой формулы, можно вывести выражение для сопротивления:

R = U/I,

где U – разность потенциалов на выводных контактах резистора.

Предварительно нужно рассчитать резистор:

• Расчет начинается с определения падения напряжения, которое должен обеспечить резисторный элемент:

U = 12-2,4 = 9,6 B

• Протекающий по детали ток – 50 мА. Следовательно, R = 9,6/0,05 = 192 Ом

Теперь можно уже подобрать нужный резистор по одному показателю.

Если рассчитанной детали не нашлось, можно применить соединение из нескольких резисторных элементов, установив их последовательно или параллельно. Расчет сопротивлений при этом имеет свои особенности.

Последовательное соединение

Последовательно соединенные сопротивления складываются:

R = R1+ R2.

Если нужно получить общий результат 200 Ом, и имеется один резистор на 120 Ом, то расчет другого:

R2 = R-R1 = 200-120 = 80 Ом.

Последовательное соединение

Параллельное соединение

При параллельной схеме другая зависимость:

1/R = 1/R1 + 1/R2.

Или преобразованный вариант:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Важно! Параллельное соединение можно использовать, когда в наличии детали с большим сопротивлением, чем требуется, последовательное наоборот.

Пример. Необходимо сопротивление 200 Ом. Имеется деталь R2 на 360 Ом. Какое сопротивление подобрать еще? R1 = R2/(R2/R-1) = 360/(360/200-1) = 450 Ом.

Параллельное соединение

Смешанное соединение

В смешанных схемах присутствуют последовательно-параллельные комбинации. Расчет таких схем сводится к их упрощению путем преобразований. На рисунке ниже представлено, как упростить схему, рассчитывая общий показатель для шести резисторов с учетом их соединения.

Расчет сопротивления в смешанной схеме

Мощность

Определив сопротивление, еще нельзя выбрать деталь. Чтобы обеспечить надежную работу схемы, необходимо найти и другой параметр – мощность. Для этого надо знать, как рассчитать мощность резисторного элемента.

Формулы, по которым можно рассчитать мощность резистора:

Если не учитывать значение тока, расчет мощности резистора ведется по другой формуле.

Теперь, зная точные параметры рассчитываемого резисторного элемента, подберем радиодеталь.

Важно! При выборе деталей возможно их заменить на резисторы с мощностью, больше рассчитанной, но обратный вариант не подходит.

Это основные формулы для расчета резисторных деталей, на основании которых производится анализ узлов схемы, где главным является определение токов и напряжений, протекающих через конкретный элемент.

Видео

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома

Итак, резистор… Базовый элемент построения электрической цепи.

Работа резистора заключается в ограничении тока, протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока.

То есть, без резистора по цепи течет большой ток, встроили резистор – ток уменьшился.

В этом заключается его работа, совершая которую данный элемент электрической цепи выделяет тепло.

Пример с лампочкой

Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток, проходящий через цепь. И Резистор.

Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи побежит большой ток, например, 0,75А. Лампочка горит ярко. Встроили в цепь резистор —  у тока появился труднопреодолимый барьер, протекающий по цепи ток снизился до 0,2А. Лампочка горит менее ярко.

Стоит отметить, что яркость, с которой горит лампочка, зависит так же и от напряжения на ней. Чем выше напряжение — тем ярче.

Ограничение тока резистором

Падение напряжения на резисторе

Кроме того, на резисторе происходит падение напряжения. Барьер не только задерживает ток, но и «съедает» часть напряжения, приложенного источником питания к цепи. Рассмотрим это падение на рисунке ниже. Имеем источник питания на 12 вольт.

На всякий случай амперметр, два вольтметра про запас, лампочку и резистор. Включаем цепь без резистора(слева). Напряжение на лампочке 12 вольт. Подключаем резистор — часть напряжения упала на нем. Вольтметр(снизу на схеме справа)  показывает 5В.

На лампочку остались остальные 12В-5В=7В. Вольтметр на лампочке показал 7В.

Падение напряжение на резисторе

Разумеется, оба примера являются абстрактными, неточными в плане чисел и рассчитаны на объяснение сути процесса, происходящего в резисторе.

Единица измерения сопротивления резистора

Основная характеристика резистора — сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем больший ток он способен ограничить, тем больше тепла он выделяет, тем больше напряжения падает на нем.

Закон Ома для электрической цепи

Основной закон всего электричества. Связывает между собой Напряжение(V), Силу тока(I) и Сопротивление(R).

V=I*R

Интерпретировать эти символы на человеческий язык можно по-разному. Главное — уметь применить для каждой конкретной цепи.

Давайте используем Закон Ома для нашей цепи с резистором и лампочкой, рассмотренной выше, и рассчитаем сопротивление резистора, при котором ток от источника питания на 12В ограничится до 0,2.  При этом считаем сопротивление лампочки равным 0.

V=I*R    =>     R=V/I    =>    R= 12В / 0,2А   =>   R=60Ом

 Итак. Если встроить в цепь с источником питания и лампочкой, сопротивление которой равно 0, резистор номиналом 60 Ом, тогда ток, протекающий по цепи, будет составлять 0,2А.

Характеристика мощности резистора

Микропрогер, знай и помни! Параметр мощности резистора является одним из наиболее важных при построении схем для реальных устройств.

Мощность электрического тока на каком-либо участке цепи равна произведению силы тока, протекающую по этому участку на напряжение на этом участке цепи. P=I*U. Единица измерения 1Вт.

При протекании тока через резистор совершается работа по ограничению электрического тока. При совершении работы выделяется тепло. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду.

Но если резистор будет совершать слишком большую работу, выделять слишком много тепла — он перестанет успевать рассеивать вырабатывающееся внутри него тепло, очень сильно нагреется и сгорит.

Что произойдет в результате этого казуса, зависит от твоего личного коэффициента удачи.

Характеристика мощности резистора — это максимальная мощность тока, которую он способен выдержать и не перегреться.

Расчет мощности резистора

Рассчитаем мощность резистора для нашей цепи с лампочкой. Итак. Имеем ток, проходящий по цепи(а значит и через резистор), равный 0,2А.

Падение напряжения на резисторе равно 5В (не 12В, не 7В, а именно 5 — те самые 5, которые вольтметр показывает на резисторе). Это значит, что мощность тока через резистор равна P=I*V=0,2А*5В=1Вт.

 Делаем вывод: резистор для нашей цепи должен иметь максимальную мощность не менее(а лучше более) 1Вт. Иначе он перегреется и выйдет из строя.

Соединение резисторов

Резисторы в цепях электрического тока имеют последовательное и параллельное соединение.

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении общее сопротивление резисторов является суммой сопротивлений каждого резистора в соединении:

Последовательное соединение резисторов

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении общее сопротивление резисторов рассчитывается по формуле:

Параллельное соединение резисторов

Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

Расчет простых цепей постоянного тока

В электротехнике принято считать, что простая цепь – это цепь, которая сводится к цепи с одним источником и одним эквивалентным сопротивлением.

Свернуть цепь можно с помощью эквивалентных преобразований последовательного, параллельного и смешанного соединений. Исключением служат цепи, содержащие более сложные соединения звездой и треугольником.

 Расчет цепей постоянного тока производится с помощью закона Ома и Кирхгофа.  

Пример 1

  Два резистора подключены к источнику постоянного напряжения 50 В, с внутренним сопротивлением r= 0,5 Ом. Сопротивления резисторов  R1 = 20 и R2 = 32 Ом. Определить ток в цепи и напряжения на резисторах.

Так как резисторы подключены последовательно, эквивалентное сопротивление будет равно их сумме. Зная его, воспользуемся законом Ома для полной цепи, чтобы найти ток в цепи. 

Теперь зная ток в цепи, можно определить падения напряжений на каждом из резисторов. 

Проверить правильность решения можно несколькими способами. Например, с помощью закона Кирхгофа, который гласит, что сумма ЭДС в контуре равна сумме напряжений в нем. 

Но с помощью закона Кирхгофа удобно проверять простые цепи, имеющие один контур. Более удобным способом проверки является баланс мощностей.

В цепи должен соблюдаться баланс мощностей, то есть энергия отданная источниками должна быть равна энергии полученной приемниками. 

Мощность источника определяется как произведение ЭДС на ток, а мощность полученная приемником как произведение падения напряжения на ток.

Преимущество проверки балансом мощностей в том, что не нужно составлять сложных громоздких уравнений на основании законов Кирхгофа, достаточно знать ЭДС, напряжения и токи в цепи.

Пример 2

  Общий ток цепи, содержащей два соединенных параллельно резистора R1=70 Ом и R2=90 Ом, равен 500 мА. Определить токи в каждом из резисторов.

Два последовательно соединенных резистора ничто иное, как делитель тока. Определить токи, протекающие через каждый резистор можно с помощью формулы делителя, при этом напряжение в цепи нам не нужно знать, потребуется лишь общий ток и сопротивления резисторов. 

Токи в резисторах 

В данном случае удобно проверить задачу с помощью первого закона Кирхгофа, согласно которому сумма токов сходящихся, в узле равна нулю.

Если у вас возникли затруднения, прочтите статью законы Кирхгофа.

Если вы не помните формулу делителя тока, то можно решить задачу другим способом. Для этого необходимо найти напряжение в цепи, которое будет общим для обоих резисторов, так как соединение параллельное. Для того чтобы его найти, нужно сначала рассчитать сопротивление цепи 

А затем напряжение 

Зная напряжения, найдем токи, протекающие через резисторы 

Как видите, токи получились теми же.

Пример 3

  В электрической цепи, изображенной на схеме R1=50 Ом, R2=180 Ом, R3=220 Ом.

Найти мощность, выделяемую на резисторе R1, ток через резистор R2, напряжение на резисторе R3, если известно, что напряжение на зажимах цепи 100 В.

Чтобы рассчитать мощность постоянного тока, выделяемую на резисторе R1, необходимо определить ток I1, который является общим для всей цепи. Зная напряжение на зажимах и эквивалентное сопротивление цепи, можно его найти.

Эквивалентное сопротивление и ток в цепи 

Отсюда мощность, выделяемая на R1 

Ток I2 определим с помощью формулы делителя тока, учитывая, что ток I1 для этого делителя является общим 

Так как, напряжение при параллельном соединении резисторов одинаковое, найдем U3, как напряжение на резисторе R2 

Таким образом производится расчет простых цепей постоянного тока.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4.55 (178 Голоса)

Как подбирать резисторы?

Минимальный набор параметров, который следует знать при выборе резистора — это номинальное сопротивление, допусимая мощность рассеивания, максимально допустимое напряжение. Но есть еще и расширенный набор характеристик, которые можно учитывать.

Для нас, радиогубителей, это излишняя информация. Но плох тот радиогубитель, который не хочет стать генералом хочет знать мало.

Расширенный список факторов, котоыре следует учитывать при выборе резистора:

Номинальное и предельно допустимые значения сопротивлений

Допустимая мощность рассеивания

Максимально допустимое напряжение

Допуски и точность

Температурный коэффициент

Коэффициент напряжения

Шум

Габариты

Паразитные ёмкость и индуктивность

Дрейф

Частотные характеристики

Стоимость

Максимальная температура работы 

Номинальное значение сопротивления и допуск

Не бывает резисторов со 100% точным значение сопротивления. Это миф. На 0.5% да отличается. Не дошла пока что технолоия до такого уровня. Поэтому подбирая резисторы для своего устройства следует знать, что значение их номинала может отличаться от заявленного маркировкой на от 0.5% до 10%.

Поэтому при покупке следует внимательно читать какой у этих резисторов допуск на точность. Есть ещё одна особенность, связання с точностью номинала резистора. Чем меньше допуск (т.е выше точность номинала), тем уже рабочий диапазон температур. Практически все электронные компоненты зависят от температуры.

И с её изменением меняется их номинал. Но об этом чуть позже.Я общеал рассказать как можно увеличить точность резистора. Это очень легко. К примеру, у нас есть резистор с номинало по маркировке в 30кОм с допуском 20%. Измеряем, а на деле он оказался 24кОм.

Что делать? Значит надо последовательно с этим резистором включить второй на 6 кОм. Выбираем наиболее близкий по значению к 6 кОм: 4.7 +- 20%

Хорошо, но почему я сказал, что допуск уменьшится? Давай посчитаем.

• Rmax = 24 + 4.7*1.2 = 29.64
• Rmin = 24 + 4.7*.8 = 27.75

Если начальный разброс был от 24 до 36 кОм, то теперь он от 27.75 до 29.64. Это мы рассмотрели случай, когда исходное сопротивление было меньше требуемого. В случае, если оно больше (к примеру, 36 кОм) резисторы следует ставить параллельно.

Допустимая мощность рассеивания

Как я уже писал ранее, если по резистору протекает электрический ток, то он нагревается. Чем больше ток, тем “мощней” надо брать резистор. Маломощный резистор при протекании большого ток просто сгорит.

Полыхнет синим пламенем, попрощается и умрёт. Резисторы выпускаются расчитанные на: 1/6Вт, 1/4Вт, 1/2Вт, 1Вт, 2Вт, 5Вт, 7Вт, 10Вт и т.д.

Как мы помним из закона Ома: P=I2*R — помните и пользуйтесь этим законом, он спасает жизни!

Максимально допустимое напряжение

Если приложить слишком большое напряжение к резистору, то можно превысить его допустимую мощность. Получим чих-пых, синее пламя и дым.

Пример. Какое максимальное напряжение можно приложить к резистору мощностью 1/4 Вт? Пользуемся законом Ома: 1/4 = 2502/R = 250 кОм. 

Температурный коэффициент

Температура влияет на все электронные детали. На какие-то больше, на какие-то меньше. Резисторы не исключение. Резисторы имеют специальный коэффициент ТКС. Он определяет как изменится сопротивление резистора с изменением температуры.

 Желательно подбирать резисторы со схожим значением ТКС. Но в радиогубительских конструкциях радиолюбители могут не заморачиваться. Пусть об этом греют голову профессионалы.

Для них это дело чести, если финансирование позволяет, конечно 🙂

Шум в резисторах

При температуре выше абсолютного нуля в радиодеталях появляется случайное движение электронов. А движение электронов это ток. Такие случайны токи называются шумом. Их значение очень мало. Но чем выше частота или точность собираемого прибора, тем больше следует на них обращать внимание. 

Шумы в резисторах зависят от сопротивления, частоты и температуры:  Uшум = √ 4kTRπf  — формулы бояться не следует. Всё равно пользоваться не будете =) Так как обычно графики распределния шумов деталей пишутся в паспортах к ним (или в даташитах, как сейчас говорят). Так что можно посмотреть и оценить пригодность резистора к своему устройству.

Высокие частоты

ВЧ резисторы отличаются от обычных. Так как на высоких частотах сильней проявляются паразитные ёмкости и индуктивности резистора. Поэтому для ВЧ устройств следует брать соответствубщие резисторы. Если вы не хотите получить дым или просто неработающее устройство.
На этом простой ликбез заканчивается. Пользуйтесь и применяйте резисторы с умом! 

Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

Делитель напряжения – это простая схема, которая позволяет получить из высокого напряжения пониженное напряжение.

Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента – это сама схема и формула расчета.

Схема делителя напряжения на резисторах

Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал.

Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения (Uin) как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2. Падение напряжения (Uout) на резисторе R2 – это пониженное напряжение, полученное в результате применения резисторного делителя напряжения.

Расчет делителя напряжения на резисторах

Расчет делителя напряжения предполагает, что нам известно, по крайней мере, три величины из приведенной выше схемы: входное напряжение и сопротивление обоих резисторов. Зная эти величины, мы можем рассчитать выходное напряжение.

Формула делителя напряжения

Это не сложное упражнение, но очень важное для понимания того, как работает делитель напряжения. Расчет делителя основан на законе Ома.

Для того чтобы узнать какое напряжение будет на выходе делителя, выведем формулу исходя из закона Ома. Предположим, что мы знаем значения Uin, R1 и R2. Теперь на основании этих данных выведем формулу для Uout. Давайте начнем с обозначения токов I1 и I2, которые протекают через резисторы R1 и R2 соответственно:

Наша цель состоит в том, чтобы вычислить Uout, а это достаточно просто используя закон Ома:

Хорошо. Мы знаем значение R2, но пока неизвестно сила тока I2. Но мы знаем кое-что о ней. Мы можем предположить, что I1 равно I2. При этом наша схема будет выглядеть следующим образом:

Что мы знаем о Uin? Ну, Uin это напряжение на обоих резисторах R1 и R2. Эти резисторы соединены последовательно, при этом их сопротивления суммируются:

И, на какое-то время, мы можем упростить схему:

Закон Ома в его наиболее простом вид: Uin = I *R. Помня, что R состоит из R1+R2, формула может быть записана в следующем виде:

А так как I1 равно I2, то:

Это уравнение показывает, что выходное напряжение прямо пропорционально входному напряжению и отношению сопротивлений R1 и R2.

Делитель напряжения – калькулятор онлайн

Примечание: десятичные значения вводите через точку

Примечание: десятичные значения вводите через точку

 Применение делителя напряжения на резисторах

В радиоэлектронике есть много способов применения делителя напряжения. Вот только некоторые примеры где вы можете обнаружить их.

Потенциометры

Потенциометр представляет собой переменный резистор, который может быть использован для создания регулируемого делителя напряжения.

Изнутри потенциометр представляет собой резистор и скользящий контакт, который делит резистор на две части и передвигается между этими двумя частями. С внешней стороны, как правило, у потенциометра имеется три вывода: два контакта подсоединены к выводам резистора, в то время как третий (центральный) подключен к скользящему контакту.

Если контакты резистора подключения к источнику напряжения (один к минусу, другой к плюсу), то центральный вывод потенциометра будет имитировать делитель напряжения.

Переведите движок потенциометра в верхнее положение и напряжение на выходе будет равно входному напряжению. Теперь переведите движок в крайнее нижнее положение и на выходе будет нулевое напряжение. Если же установить ручку потенциометра в среднее положение, то мы получим половину входного напряжения.

Резистивные датчики

Большинство датчиков применяемых в различных устройствах представляют собой резистивные устройства. Фоторезистор представляет собой переменный резистор, который изменяет свое сопротивление, пропорциональное количеству света, падающего на него. Так же есть и другие датчики, такие как датчики давления, ускорения и термисторы и др.

Так же резистивный делитель напряжения помогает измерить напряжение при помощи микроконтроллера (при наличии АЦП).

Пример работы делителя напряжения на фоторезисторе

Допустим, сопротивление фоторезистора изменяется от 1 кОм (при освещении) и до 10 кОм (при полной темноте). Если мы дополним схему постоянным сопротивлением примерно 5,6 кОм, то мы можем получить широкий диапазон изменения выходного напряжения при изменении освещенности фоторезистора.

Как мы видим, размах выходного напряжения при уровне освещения от яркого до темного получается в районе 2,45 вольт, что является отличным диапазоном для работы большинства АЦП.

Как определить напряжение резистора?

Резисторы изготовлены из различных материалов и доступны в разных формах и размерах. Осевые резисторы имеют форму цилиндров с выступами, выступающими с каждого конца, для облегчения их монтажа на доске.

Они были наиболее распространенным вариантом резисторов на протяжении большей части 20-го века.

Резисторы других форм и размеров широко используются, особенно в очень маленьких электронных устройствах, где осевые резисторы могут быть непрактичными.

Значение сопротивления стандартного осевого резистора обычно помечено на резисторе, используя серию цветных полос.

Четыре или пять полос указывают номинальное сопротивление резистора и производственный допуск — насколько широко резистор может меняться от этого номинального значения.

Эти полосы — черные, коричневые, красные, оранжевые, желтые, зеленые, синие, фиолетовые, зеленые и белые, соответствующие цифрам от нуля до девяти для первых двух полос или первых трех в пятиполосных резисторах. Остальные полосы указывают мощность десяти множителя и дисперсию.

При оценке полосового резистора значение сопротивления может быть определено из этих полос маркировки. Как только значение сопротивления определено, можно измерить поток тока над этим резистором.

Наконец, напряжение резистора можно затем вычислить с использованием закона Ома.
Закон Ома может быть использован для определения напряжения резистора для любого компонента в цепи.

Простые вычисления, основанные на законе Ома, позволяют также рассчитывать резисторы на резисторе, последовательно или параллельно. Резисторы являются общими компонентами в электрических цепях, и они изготавливаются в самых разных формах.

Большинство из них отмечены стандартным диапазоном, который можно легко прочитать для определения сопротивления и, следовательно, напряжения для известного тока, который можно ожидать при заданном резисторе.

Закон Ома утверждает, что электромагнитная сила или напряжение в любой точке цепи может быть определена путем умножения тока на сопротивление. Таким образом, напряжение (V) = сопротивление тока (I) x (R).

Когда резисторы объединяются последовательно, один за другим, эта формула может использоваться для определения напряжения по любому резистору в серии.

Альтернативно, сопротивление всех резисторов в серии может быть добавлено, и закон Ома используется для расчета напряжения резистора во всей серии.

Резисторы параллельно будут иметь разные уровни тока, так как электрический ток предпочтет путь меньшего сопротивления, и больший ток будет протекать через более слабые резисторы.

Проводимость — взаимное сопротивление — каждого резистора в параллельной конфигурации может быть добавлена вместе для определения общей проводимости массива резисторов.

Таким образом, 1 / R (total) = 1 / R (1) + 1 / R (2), пока не будут учтены все резисторы, а напряжение резистора можно определить по закону Ома.

Расчет токоограничивающего резистора для переменного резистора

UPD: Вся приведенная ниже статья была написана мной исходя из в корне неправильного понимания смысла параметра «номинальная мощность» для переменного резистора.

Я предполагал, что это мощность, которую переменный резистор может рассеять при любом значении его сопротивления. Так вот это не так!

На самом же деле это та мощность, которую резистор безболезненно рассеивает находясь в состоянии максимального сопротивления.

При уменьшении же этого сопротивления мощность (а следовательно и максимально допустимый ток через резистор) падают пропорционально уменьшению его сопротивления!
Что любопытно, занимаясь (естественно чисто любительски и понемногу) электроникой вот уже года три я вообще нигде не встречал ничего на тему «как посчитать максимально допустимый ток через переменный резистор в реостатном включении». Видимо, всилу очевидности — для тех, кто уже знает. Но тем не менее. Какое-то более внятное описание ситуации я нашел только по-английски в совершенно замечательном и подробном материале по переменным резитсорам Beginners’ Guide to Potentiometers: === ВНИМАНИЕ! ВСЕ, НАПИСАННОЕ НИЖЕ, МАТЕМАТИЧЕСКИ ПРАВИЛЬНО, НО ИСХОДИТ ИЗ НЕВЕРНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ! ДЛЯ РАСЧЕТА НОМИНАЛА ПЕРЕМЕННОГО РЕЗИСТОРА ЭТИ РАСЧЕТЫ ПРИМЕНЯТЬ НЕЛЬЗЯ — ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СИЛЬНО ЗАВЫШЕНЫ! === Вот, казалось бы, куда уж проще задача — при помощи переменного резистора получить простейщий регулируемый «эталон тока» (это я с токовыми шунтами и усилителем на ОУ играюсь). Вроде бы делать нечего, да? Берем первый попавшийся перменный резистор — например R-0904N-A1K, подсоединяем его к какому-нибудь источнику напряжения в 5 Вольт, начинаем крутить… Естественно, не выкручивать его до нуля соображения все же хватает, ну так мультиметр подключен, показывает ток: 1мА, 5мА, 10мА, 80мА… Блин, сгорел. Чего это он? А у него оказывается максимальная рассеиваемая мощность — 0.05 Вт. То есть если пропустить через него на 5 Вольтах более 10 мА, то все… Он, в общем-то, хорошо еще держался. Долго. Упс. Ну, хорошо. Берем тогда монстроидальный R-24N1-B1K (на фотографии в начале статьи — он). 0.5 Вт рассеиваемой мощности, извините. Ну и заодно будет нелишне поставить обычный резистор последовательно с переменным в качестве токоограничивающего. Чтобы уж точно не сжечь. Ну и надо бы посчитать как-нибудь, каким номиналом токоограничивающий резистор ставить. Посчитать бы как-нибудь… А оно как-то не хочет считаться… Какое-то оно все ну совсем нелинейное получается. Сначала я думал прикинуть номинал в уме. Минут через пятнадцать я понял, что в уме как-то не получается и взял бумажку. Еще через полчаса я тупо глядел на три исписанных листа формата А4 и не мог понять, где я ошибся. Два последовательно подключенных резистора не могут требовать для расчета таких сложных формул! Я плюнул на все и в течении недели время от времени возвращался к бумажкам и формулам, понимая, что не могу ни осознать эти уравнения, ни решить их. Через неделю я загнал формулы в Excel и построил по ним графики. Вот только тут я и начал немного понимать что к чему…

Начинаем от печки, рисуем схему цепи и вспоминаем закон Ома:

Сила тока в цепи равна:Мощность, выделяемая всей цепью, Вт:Падение напряжения на токоограничивающем резисторе R1, Вольт:Мощность, выделяемая на токоограничивающем резисторе R1, Вт:Аналогично, Падение напряжения на переменном резисторе R2, Вольт:Мощность, выделяемая на переменном резисторе R2, Вт:Теперь можно загнать эти формулы в Excel и попробовать численно прикинуть, как будут меняться параметры цепи при изменении R2. Например, возьмем U = 5 Вольт, R1=15 Ом.А картинка-то получилась… хм… любопытная. Падения наприяжения на резисторах R1 и R2 ведут себя предсказуемо. По мере того, как растет сопротивление R2 на нем высаживается все большая и большая часть напряжения цепи. Что и понятно — когда R2 близко к нулю имеет значение только сопротивление R1, а при R2 = 150 Ом наличием R1 = 15 Ом (на порядок меньше!) можно смело пренебрегать. Также предсказуемо падает и ток в цепи, и суммарная мощность, в ней рассеиваемая — напряжение не меняется, суммарное сопротивление растет. Все ожидаемо. А вот график мощности, рассеиваемой на переменно резисторе W2 имеет весьма необычную форму — мощность, выделяемая на этом резисторе сначала растет, а потом падает. Если подумать — так и должно быть, ведь пока сопротивление переменного резистора мало он мало влияет на силу тока цепи I (она фактически задается постоянным значением R1) и мощность, выделяемая на R2 растет вместе с ростом R2. А когда R2 велико, то уже R1 не влияет на силу тока, она определяется исключительно значением R2 и падает пропорционально его росту. Но это я пока картинку не увидел — не осознал. С практической точки зрения — стоит максимуму выделяемой мощности вылезти за паспортные ограничения резистора, так он и сгорит. Причем не сразу, а когда «неудачно карты лягут» и эта максимальная мощность выделиться. Теперь при помощи того же Excel-я попробуем прикинуть как ведет себя мощность W2 для разных номиналов токоограничивающего резистора. Опять же при U = 5 Вольт.Понятно, что чем больше R1, тем ниже максимум мощности, выделяемой на переменном резисторе R2. И чтобы не превысить ограничения в 0.5 Вт достаточно взять токоограничивающий резистор где-нибудь в 15 Ом — неожиданно небольшое значение…

А теперь попробуем со всем этим взлететь все это посчитать.

Cамо положение максимума мощности нам не слишком интересно, нам важно только то, чтобы этот максимум не превосходил паспортных ограничений по мощности:

С учетом того, что  умножаем на него обе части неравенства и раскрываем скобки:

А теперь переносим все на одну сторону и собираем коэффициенты при одинаковых степенях R2:Мы получили неравенство относительно квадрата переменного сопротивления R2. Т.к. коэффициент при R2 в квардрате у нас больше нуля, то в левой части мы имеем параболу «рожками вверх».

Неравенство будет выполняться при любых значениях R2 если квадратное уравнение в левой части не будет иметь решений. А это, как известно из школьной математики, происходит тогда и только тогда, когда дискрименнант этого квадратного уравнения меньше нуля.

Дискриминант квадратного уровнения

считается по формулеПодставим в нее коэффициенты нашего уровнения:Раскроем скобки… заметим, что в получившимся выражении два члена взаимно уничтожаются и избавимся от нихКвадрат напряжения больше нуля всегда, следовательно, чтобы дискриминант был меньше нуля необходимо:Итак, для того, чтобы переменный резистор не вышел за пределы своих возможностей, необходимо применять токоограничивающий резистор с сопротивлением не менее, чем:Для напряжения цепи 5 Вольт и ограничения по рассеиваемой на переменном резисторе мощности в 0.5 Вт получаем, что номинал токоограничивающего резистора R1 должен быть не меньше, чем 25/2= 12.5 Ом. Однако, сам токоограничивающий резистор также имеет ограничения по рассеиваемой мощности. Наибольший ток протекает через токоограничивающий резистор в момент, когда переменный резистор выведен в «0» и вся мощность рассеивается на токоограничивающем резисторе. Исходя из этого (R2=0), получаем ограничение на токоограничивающий резисторТут уже для напряжения цепи 5 Вольт и обычного резистора с максимальной рассеиваемой мощностью в 0.25 Вт получаем, что номинал R1 не должен превосходить 100 Ом, что автоматически выполняет и ограничение по мощности на переменном резисторе, однако не позвволяет получить максимальный ток в цепи более 50 мА, что маловато.

Это ограничение можно обойти или взяв в качестве токоограничивающего резистора резистор помощнее или подключив несколько резисторов параллельно…

Расчет делителя напряжения на резисторах, конденсаторах и индуктивностях – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

Делитель напряжения используется в электрических цепях, если необходимо понизить напряжение и получить несколько его фиксированных значений.

Состоит он из двух и более элементов (резисторов, реактивных сопротивлений). Элементарный делитель можно представить как два участка цепи, называемые плечами.

Участок между положительным напряжением и нулевой точкой – верхнее плечо, между нулевой и минусом – нижнее плечо.

Делитель напряжения на резисторах может применятmся как для постоянного, так и для переменного напряжений. Применяется для низкого напряжения и не предназначен для питания мощных машин. Простейший делитель состоит из двух последовательно соединенных резисторов:

На резистивный делитель напряжения подается напряжение питающей сети U, на каждом из сопротивлений R1 и R2 происходит падение напряжения. Сумма U1 и U2 и будет равна значению U.

В соответствии с законом Ома (1):

Падение напряжения будет прямо пропорционально значению сопротивления и величине тока. Согласно первому закону Кирхгофа, величина тока, протекающего через сопротивления одинакова. С чего следует, что падение напряжения на каждом резисторе (2,3):

Тогда напряжение на всем участке цепи (4):

Отсюда определим, чему равно значение тока без включения нагрузки (5):

Если подставить данное выражение в (2 и 3), то получим формулы расчета падения напряжения для делителя напряжения на резисторах (6, 7):

Необходимо упомянуть, что значения сопротивлений делителя должны быть на порядок или два (все зависит от требуемой точности питания) меньше, чем сопротивление нагрузки. Если же это условие не выполняется, то при приведенном расчете подаваемое напряжение будет посчитано очень грубо.

Для повышения точности необходимо сопротивление нагрузки принять как параллельно подсоединенный резистор к делителю. А также использовать прецизионные (высокоточные) сопротивления.

Пусть источник питания выдает 24 В постоянного напряжения, примем, что величина сопротивления нагрузки переменная, но минимальное значение равно 15 кОм. Необходимо рассчитать параметры резисторов для делителя, выходное напряжение которого равно 6 В.

Таким образом, напряжения: U=24 B, U2=6 В; сопротивление резисторов не должно превышать 1,5 кОм (в десять раз меньше значения нагрузки). Принимаем R1=1000 Ом, тогда используя формулу (7) получим:

выразим отсюда R2:

Зная величины сопротивления обоих резисторов, найдем падение напряжения на первом плече (6):

Ток, который протекает через делитель, находится по формуле (5):

Схема делителя напряжения на резисторах рассчитана выше и промоделирована:

Использование делителя напряжения очень неэкономичный, затратный способ понижения величины напряжения, так как неиспользуемая энергия рассеивается на сопротивлении (превращается в тепловую энергию). КПД очень низкий, а потери мощности на резисторах вычисляются формулами (8,9):

По заданным условиям, для реализации схемы делителя напряжения необходимы два резистора:

1. R1=1 кОм, P1=0,324 Вт.

2. R2=333,3 Ом, P2=0,108 Вт.

Полная мощность, которая потеряется:

Делитель напряжения на конденсаторах применяется в схемах высокого переменного напряжения, в данном случае имеет место реактивное сопротивление.

Сопротивление конденсатора рассчитывается по формуле (10):

где С – ёмкость конденсатора, Ф;

f – частота сети, Гц.

Исходя из формулы (10), видно, что сопротивление конденсатора зависит от двух параметров: С и f. Чем больше ёмкость конденсатора, тем сопротивление его ниже (обратная пропорциональность). Для ёмкостного делителя расчет имеет такой вид (11, 12):

Еще один делитель напряжения на реактивных элементах – индуктивный, который нашел применение в измерительной технике. Сопротивление индуктивного элемента при переменном напряжении прямо пропорционально величине индуктивности (13):

где L – индуктивность, Гн.

Падение напряжения на индуктивностях (14,15):

1.2. Основные характеристики резисторов | Электротехника

Номинальной величиной сопротивления называют ука­зываемое на резисторе значение сопротивле­ния, являющееся средним для данной совокупности.

Для расчета сопротивления резистора можно использовать формулу:

R = r ,                                                             (1.1)

где S – площадь поперечного сечения резистора, равная S = ab, если резистор сделан из ленты шириной а и толщиной b; и S = (pD²) / 4 – если резистор выполнен из круглой проволоки; r – удельное сопротивление резистора; l – длина резистора.

Если резистор выполнен из нескольких участков (по типу пленочного), то сопротивление будет определяться формой последовательного или параллельного соединения участков. Например, для резистора, состоящего из трех участков (рис. 1.2), сопротивление участков пленки R₁ и R_2, соединенных последовательно, определяется суммой: R_å = R₁ + R₂, а участки R_å и R₃ соединены параллельно, поэтому для них результирующая расчетная формула будет иметь вид:

R = ,                              (1.2)

где R₁, R₂, R_{3 –} сопротивления соответствующих участков пленочного резистора.

Допуском называют установленные для данной совокупности ре­зисторов предельные отклонения от номинальной величины сопро­тивления.

Номинальной мощностью рассеяния называют мак­симально допустимую мощность, которую резистор может рассеи­вать при непрерывной электрической нагрузке и заданной темпера­туре окружающей среды, не изменяя параметров свыше норм, ус­тановленных техническими условиями.

Электрической прочностью резистора называют пре­дельное рабочее напряжение, которое кратковременно прикладывается к выводам резисто­ра без нарушения его работоспособности. Максимальное напряжение, которое может быть подано на резистор, не должно превышать значения, рассчитанного, исходя из номинальной мощности рассеяния и сопротивления:

P_ном = U_max² /R,                                                      (1.3)

откуда                                                     U_max =,

где R = R_{T –} ∆R – сопротивление резистора с учетом температурных изменений сопротивления. Для определения R_T существует формула:

R_T = R[1 + a(T – 20)],                                               (1.4)

где a – температурный коэффициент сопротивления резистора.

Допустимое напряжение резистора (U_доп) – характеристика, определяющая верхнюю границу использования резистора по напряжению. Для понимания этой характеристики можно воспользоваться упрощенной эквивалентной схемой резистора (рис. 1.3), а также формулой для расчета U_доп:

U_доп = ,                                               (1.5)

где P – мощность, выделяющаяся на резисторе; R_н – номинальное сопротивление; w = 2pf – круговая частота; С_{п –} паразитная емкость.

Уровень собственных шумов резистора определяется переменным электрическим напряжением на его зажимах вслед­ствие теплового изменения объемной концентрации электронов в его проводящем элементе. Кроме тепловых шумов, в проводящем элементе резистора с зернистой структурой возникают токовые шумы, связанные с изме­нением контактных сопротивлений между зернами проводящего элемента. 

Температурный коэффициент сопротивления резистора (ТКR или a) определяет изменение величины сопротивления резистора при изменении температуры на 1 °С.

Коэффициент напряжения характеризует нелинейную зависимость величины сопротивления резистора от приложенного напряжения, проявляющуюся в неметаллических проводящих эле­ментах. Для реостатов важной характеристикой является падение напряжения, для определения которого может быть использована формула :

∆U = IR,                                                             (1.6)

где I = jS; j – плотность
тока, S – площадь сечения резистора.

Стабильность резисторов характеризуется изменением величины сопротивления в результате влияния как внешних (влаж­ности, температуры), так и внутренних (физико-химических про­цессов в проводящем слое) факторов. Эти изменения могут быть как обратимыми (свойства резисторов восстанавливаются при прекращении действия воз­буждающего фактора), так и необратимыми (свойства резисторов не восстанавлива­ются).

Одним из сильнодействующих факторов, влияющих на стабильность резисторов, является влажность, вызывающая как обратимые, так и необратимые изменения сопротивления.

Стабильность резисторов к действию влаги оценивается коэффициентом влагостойкости, выражающим относительное изменение величины сопротивления резистора в условиях повышенной влаж­ности, по сравнению с величиной сопротивления в нормальных ус­ловиях за определенный период времени.

Старение резисторов характеризуется изменением величины сопротивления резистора от времени и происходит как при хранении, так и при эксплуатации. Причинами старения являются локальные перегревы проводящего элемента, электролитические процессы, процессы деструкции материалов под действием электрического поля, нагрева и неблагоприятных воздействий окружающей среды (влажности, химического загрязнения, солнечного света и др.).

ВЫВОД: основной характеристикой резисторов является сопротивление. Кроме номинального значения сопротивления, для резисторов важны такие характеристики как допуск, номинальная мощность рассеяния, электрическая прочность, температурный коэффициент сопротивления, уровень шумов, стабильность резисторов (в том числе стойкость к старению).

Расчет резисторов для светодиодов и его сопротивление

Светодиоды все чаще используются нами в различных сферах. Они представляют собой полупроводниковый прибор, превращающий электрический ток в световое излучение.

Для получения света с их помощью, не надо применять специальные дополнительные преобразователи. Достаточно подать на него электрический ток. В этом моменте часто проблемы. Они чувствительны к большим скачкам тока, которые наблюдаются при включении.

Для защиты от таких скачков, в цепь включают специально подобранные резисторы.

Резисторы по праву считаются самыми распространенными радиоэлементами. Главная их характеристика состоит в сопротивлении, в двух словах, они препятствуют протеканию электрического тока.

Резисторы считаются пассивными элементами электрической цепи. Они могут быть постоянными, т.е. такими сопротивлениями, у которых протекание тока остается неизменным. И переменными, где величину сопротивления можно регулировать от 0 до его максимального значения. Их используют как токоограничительные элементы, делители напряжения, шунты для измерительных приборов, и тому подобное.

Основной параметр резистора – это его сопротивление. Сопротивление – это его свойство препятствовать протеканию электрического тока. Измеряемой характеристикой величины сопротивления есть Ом.

Расчет сопротивления для светодиодов

Как произвести расчет:

Для провидения расчета понадобится знать точные параметры светодиода и источника напряжения. Их можно прочитать в паспортных данных, или найти в интернете. По источнику питания нам понадобятся данные выходного напряжения.

По светодиоду, его номинальное напряжение и рабочий ток.

Возьмем, к примеру, простейшую схему на рисунке выше. У нас источник питания Uи = 12В, напряжение на светодиоде Uvd= 2В, номинальный рабочий ток светодиода будет Ivd = 0,02А, в справочнике эта величина может быть показана как 2мА.

Найдем падения напряжения на резисторе.

Для этого, отнимем от напряжения источника питания, падения на светодиоде:

• Ur= Uи – Uvd = 12 – 2 = 10В;

У нас выходит падение напряжения на резисторе 10 вольт.

Используя формулу закона Ома, найдем величину необходимого сопротивления цепи:

• R=U/I = 10/0.02 = 500 Ом.

Подставив в формулу значение напряжения и тока, мы получили величину сопротивления. После этого, находим по справочным таблицам, ближайшее стандартное значение. Если нет точного значения, лучше взять с небольшим запасом в большую сторону.

Расчет онлайн

Для расчета на онлайн-калькуляторе понадобятся все те же данные, что и для расчетов в ручном режиме. Это: напряжение источника питания, номинальный прямой ток и напряжение, количество светодиодов, и их схема подключения.

Ниже приведены ссылки на несколько источников с онлайн-калькуляторами:

1. http://forum220.ru/calc-res-led.php. На странице этого калькулятора вам подскажут, как можно найти номинальное прямое напряжение светодиода по цвету его света, если данные об этом отсутствуют.
2. http://cxem.net/calc/ledcalc.php. Этот калькулятор не только рассчитает вам значения сопротивления, но и предложит схему подключения. Это будет удобно в случае большого количества светодиодов.
3. http://h-t-f.ru/calk/online-calculator-for-resistor-leds. Калькулятор учитывает особенности соединения.

Принцип работы и область применения

Резисторы разной мощности

Принцип работы резистора построен на рассеивании мощности. Номинальной мощностью рассеивания является та мощность, которую резистор может рассеять не повреждаясь. Единица мощности – ватты.

Рассматривая роль резистора с точки зрения электротехники, мощность можно определить по формуле: Р=I ² * R, где P – мощность, I – значение силы тока, R – сопротивление резистора.

Резисторы являются важными элементами электрической цепи, главная их функция – это сопротивление протеканию электрического тока. Этим он способствует стабилизации и ограничении силы тока протекающей по цепи. Его часто используют в качестве балластного резистора, чтобы иметь возможность регулировать напряжение в цепи.

Резисторы, в том числе балластные, используются для поглощения некоторой части напряжения, выравнивают силы тока в различных участках цепи. Тем самым, они поддерживают стабильность напряжения.

Этот принцип используют в резисторах для светодиодов. Светодиоды чувствительны к большим скачкам тока, которые могут возникнуть при их включении, они могут привести их негодность. Включенный последовательно с ним токоограничивающий резистор, уменьшит ток до приемлемой величины.

Подключение и пайка

Светодиоды – это полупроводниковые приборы, при их подключении необходимо соблюдать полярность. При неправильном подключении они работать не будут, и довольно часто выходят со строя.

Анод имеет полярность +, катод соответственно -. Обычно, ножка катода немного меньше по длине. Часто, катод можно опознать по более толстой ножке внутри прибора. В любом случае, данные по контактам можно найти в справочной литературе.

Диоды также боятся перегрева во время пайки. Для пайки нельзя использовать мощные паяльники, лучше использовать приборы мощностью до 100 Вт.

Также, можно в качестве вспомогательных средств для охлаждения использовать пинцет. Он отведет часть тепла. Вместо пинцета, можно использовать и другие металлические инструменты.

Паяльник перед пайкой надо разогреть до его максимальной температуры. Было бы хорошо, чтобы его температура была в пределах 250-280 градусов Цельсия.

Сам процесс пайки одной ножки не должен превышать 4-5 секунд. При этом времени, прибор не успеет перегреться.

При монтаже светодиода на месте установки, старайтесь, чтобы контакты ближе к корпусу, оставались параллельны, как при выходе из производства. Изгибайте контакты небольшими радиусами, уступив подальше от корпуса. Собирайте их на твердом плоском материале. Предварительно, подготовьте отверстия для ножек светодиодов с помощью дрели.

Подбирая источник питания, следует помнить: чем больше разница рабочего напряжения светодиода и источника питания, тем меньше они будут подвержены влиянию скачков напряжения блока питания. Не забывайте устанавливать предохранители.

Если у вас безвыходные SMD светодиоды, у них вместо ножек для пайки контактные площадки. Эти площадки расположены на нижней части их корпуса. Паяют их маломощными паяльниками не более 15 ВТ.

Часто, для этой работы применяют специальное жало. Оно имеет разветвление на рабочем конце. Народные умельцы вместо специального жала наматывают тонкий медный провод на стандартное жало. Оптимальный диаметр такого провода 1 мм.

Легче всего проверить светодиоды с помощью тестера. Проверяется он как обычный диод. Его надо включить в прямом положении, чтобы между анодом и катодом пошло положительное напряжение. Многие современные цифровые приборы имеют встроенную возможность проверки диодов. Главное при проверке – соблюдать полярность.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома — МикроПрогер

Итак, резистор… Базовый элемент построения электрической цепи.

Работа резистора заключается в ограничении тока, протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока. То есть, без резистора по цепи течет большой ток, встроили резистор – ток уменьшился. В этом заключается его работа, совершая которую данный элемент электрической цепи выделяет тепло.

 

Пример с лампочкой

Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток, проходящий через цепь. И Резистор. Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи побежит большой ток, например, 0,75А. Лампочка горит ярко. Встроили в цепь резистор —  у тока появился труднопреодолимый барьер, протекающий по цепи ток снизился до 0,2А. Лампочка горит менее ярко. Стоит отметить, что яркость, с которой горит лампочка, зависит так же и от напряжения на ней. Чем выше напряжение — тем ярче.

Ограничение тока резистором

 

Кроме того, на резисторе происходит падение напряжения. Барьер не только задерживает ток, но и «съедает» часть напряжения, приложенного источником питания к цепи. Рассмотрим это падение на рисунке ниже. Имеем источник питания на 12 вольт. На всякий случай амперметр, два вольтметра про запас, лампочку и резистор. Включаем цепь без резистора(слева). Напряжение на лампочке 12 вольт. Подключаем резистор — часть напряжения упала на нем. Вольтметр(снизу на схеме справа)  показывает 5В. На лампочку остались остальные 12В-5В=7В. Вольтметр на лампочке показал 7В.

Падение напряжение на резисторе

Разумеется, оба примера являются абстрактными, неточными в плане чисел и рассчитаны на объяснение сути процесса, происходящего в резисторе.

 

Основная характеристика резистора — сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем больший ток он способен ограничить, тем больше тепла он выделяет, тем больше напряжения падает на нем.

 

Основной закон всего электричества. Связывает между собой Напряжение(V), Силу тока(I) и Сопротивление(R).

V=I*R

Интерпретировать эти символы на человеческий язык можно по-разному. Главное — уметь применить для каждой конкретной цепи. Давайте используем Закон Ома для нашей цепи с резистором и лампочкой, рассмотренной выше, и рассчитаем сопротивление резистора, при котором ток от источника питания на 12В ограничится до 0,2.  При этом считаем сопротивление лампочки равным 0.

V=I*R    =>     R=V/I    =>    R= 12В / 0,2А   =>   R=60Ом

 Итак. Если встроить в цепь с источником питания и лампочкой, сопротивление которой равно 0, резистор номиналом 60 Ом, тогда ток, протекающий по цепи, будет составлять 0,2А.

 

Микропрогер, знай и помни! Параметр мощности резистора является одним из наиболее важных при построении схем для реальных устройств.

Мощность электрического тока на каком-либо участке цепи равна произведению силы тока, протекающую по этому участку на напряжение на этом участке цепи. P=I*U. Единица измерения 1Вт.

При протекании тока через резистор совершается работа по ограничению электрического тока. При совершении работы выделяется тепло. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду. Но если резистор будет совершать слишком большую работу, выделять слишком много тепла — он перестанет успевать рассеивать вырабатывающееся внутри него тепло, очень сильно нагреется и сгорит. Что произойдет в результате этого казуса, зависит от твоего личного коэффициента удачи.

Характеристика мощности резистора — это максимальная мощность тока, которую он способен выдержать и не перегреться.

 

Рассчитаем мощность резистора для нашей цепи с лампочкой. Итак. Имеем ток, проходящий по цепи(а значит и через резистор), равный 0,2А. Падение напряжения на резисторе равно 5В (не 12В, не 7В, а именно 5 — те самые 5, которые вольтметр показывает на резисторе). Это значит, что мощность тока через резистор равна P=I*V=0,2А*5В=1Вт. Делаем вывод: резистор для нашей цепи должен иметь максимальную мощность не менее(а лучше более) 1Вт. Иначе он перегреется и выйдет из строя.

 

Соединение резисторов

Резисторы в цепях электрического тока имеют последовательное и параллельное соединение.

 

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении общее сопротивление резисторов является суммой сопротивлений каждого резистора в соединении:

Последовательное соединение резисторов

 

 

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении общее сопротивление резисторов рассчитывается по формуле:

Параллельное соединение резисторов

 

Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

Автор публикации

не в сети 9 месяцев

wandrys

877 Комментарии: 0Публикации: 27Регистрация: 17-03-2016

Формулы и калькулятор »Электроника

Формулы, расчеты и калькулятор для определения общего сопротивления резисторов, установленных последовательно и параллельно.

---

Учебное пособие по сопротивлению Включает:
Что такое сопротивление Закон Ома Омические и неомические проводники Сопротивление лампы накаливания Удельное сопротивление Таблица удельного сопротивления для распространенных материалов Температурный коэффициент сопротивления Электрическая проводимость Последовательные и параллельные резисторы Таблица параллельных резисторов

---

Резисторы могут быть размещены во многих конфигурациях в электрической или электронной схеме – иногда последовательно, иногда параллельно.

Когда они размещаются в этих конфигурациях, важно иметь возможность рассчитать общее сопротивление. Этого можно довольно легко добиться, если использовать правильные формулы – есть простые формулы как для последовательных, так и для параллельных резисторов.

При проектировании электронной схемы или по другой причине возможность вычисления сопротивления комбинации резисторов может быть очень полезной.

В электронных схемах комбинации резисторов могут быть сведены к последовательным элементам и параллельным элементам, хотя при использовании других электронных компонентов комбинации могут быть более сложными.Однако во многих случаях расчет значений последовательного и параллельного сопротивления имеет большое значение.

Резисторы серии

Самая простая конфигурация электронной схемы – это резисторы, включенные последовательно. Это может произойти, если несколько этих электронных компонентов соединены последовательно, или необходимо добавить сопротивление кабеля к сопротивлению резистора и т. Д.

Если резисторы соединены последовательно, то общее сопротивление является просто суммой отдельных резисторов.

Последовательные резисторы

Величину резисторов или сопротивлений, включенных последовательно, можно математически выразить следующим образом:

Пример расчета последовательных резисторов:
В качестве примера, если три резистора, имеющие номиналы 1 кОм, 2 кОм и 3 кОм, соединены последовательно, то общее сопротивление составит 1 + 2 + 3 кОм = 6 кОм.

В реальных жизненных ситуациях и аспектах проектирования электрических и электронных схем будет много областей, где есть электронные компоненты, такие как резисторы, или другие элементы, вносящие сопротивление, где количество последовательно соединенных сопротивлений, которые необходимо суммировать.

Резисторы параллельно

Есть также много случаев, когда электронные компоненты, такие как резисторы, а также другие элементы, вызывающие сопротивление, появляются в электрической или электронной цепи параллельно.

Если резисторы размещены параллельно, они разделяют ток, и ситуацию немного сложнее рассчитать, но все же довольно легко.

1Rtotal = 1R1 + 1R2 + 1R3 + ……

Пример расчета сопротивления резисторов, включенных параллельно:
В качестве примера, если есть три резистора, включенных параллельно со значениями 1 кОм, 2 кОм и Омега и 3 кОм, то можно вычислить общее значение комбинации:

1 / R Итого = 1/1000 + 1/2000 + 1/3000

1 / R Итого = 1/1000 + 1/2000 + 1/3000

1 / R Итого = 6/6000 + 3/6000 + 2/6000

1 / R Итого = 11/6000

R Всего = 6000/11 Ом или 545 Ом

Корпус только двух резисторов, включенных параллельно

Во многих конструкциях электронных схем наиболее распространенный экземпляр параллельных резисторов состоит только из двух электронных компонентов.

Часто бывает так, что один резистор подключается параллельно другому. Или другой случай может быть, когда резистор помещается на клеммы для цепи или сети, которая имеет определенное сопротивление. В этом случае необходимо только рассчитать общее сопротивление для двух параллельно включенных резисторов.

Если необходимо рассчитать общее значение для двух параллельных резисторов, уравнением можно манипулировать и значительно упростить его, как показано ниже:

Эта формула значительно упрощает вычисление номинала двух параллельных резисторов, так как требует только одного умножения, одного сложения и одного деления.Часто это можно сделать мысленно или на клочке бумаги. В качестве альтернативы можно использовать наш простой калькулятор для двух параллельно включенных резисторов, приведенный ниже.

Калькулятор для двух резисторов, включенных параллельно

Этот калькулятор параллельного сопротивления обеспечивает простой метод расчета общего сопротивления для двух резисторов, соединенных параллельно.

Хотя вычисление номиналов параллельных резисторов для двух резисторов упрощается до простой формулы, иногда гораздо проще и быстрее использовать калькулятор.

Чтобы использовать калькулятор параллельных резисторов, просто введите значения параллельных резисторов в Ом, Ом или кОм и т. Д. В два поля ввода, но обратите внимание, что все значения должны быть в одних и тех же единицах, то есть оба в Ом кОм МОм и т. Д. Затем вычислитель параллельных резисторов предоставит общее сопротивление двух резисторов в тех же единицах, что и вход.

Введите два значения для резисторов, R1 и R2, в поля, представленные в калькуляторе ниже, нажмите вычислить, и будет предоставлено общее сопротивление.

Калькулятор параллельного сопротивления

Калькулятор параллельных резисторов обеспечивает простой способ рассчитать сопротивление двух резисторов, включенных параллельно, экономя записывать все и прибегая к ручке и бумаге или калькулятору какой-либо формы.

Знание того, как рассчитать значения резисторов, включенных последовательно и параллельно, является ключом к пониманию того, как работают электрические и электронные схемы. Эти концепции используются как вторая натура при проектировании электрических и электронных схем.

Другие основные концепции электроники:
Напряжение Текущий Мощность Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность Радиочастотный шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники». . .

О формуле резистора для понижения напряжения

Резисторы в основном используются для ограничения тока в цепи, но они также действуют для уменьшения входного напряжения.В такой емкости они принимают входное напряжение и делят его на два или более выходных напряжения, пропорциональных сопротивлению. По этой причине резисторы также называют делителями напряжения.

Стратегия

Резистор – это электрический компонент, ток I которого пропорционален напряжению V. Константа пропорциональности R – сопротивление. Линейный резистор подчиняется закону Ома V = IR.

Резисторы добавляются в цепи последовательно или параллельно. В схемах делителя напряжения они соединены друг с другом последовательно.Резисторы образуют последовательную цепь, когда они размещаются рядом друг с другом. Все они имеют одинаковый ток, но входное напряжение делится между ними в зависимости от значения каждого отдельного сопротивления. Таким образом, схема функционирует как редуктор напряжения, если выходное напряжение используется как вход для другой схемы или устройства.

Чтобы спроектировать делитель напряжения, вы должны иметь представление о величине напряжения, до которого нужно уменьшить источник питания. Как только вы это узнаете, используйте формулу делителя напряжения, чтобы спроектировать соответствующую последовательную цепь.

Формула делителя напряжения

Для последовательной цепи с двумя резисторами Vin = V1 + V2. Общее сопротивление определяется путем непосредственного сложения каждого резистора. Ток I одинаков для каждого из них. Подстановка Vin на закон Ома дает Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Следовательно, I = Vin / (R1 + R2).

Объединение закона Ома с уравнением для I выше дает Vout = V2 = IR2 = (Vin / (R1 + R2)) _ R2. Следовательно, Vout = R2_Vin / (R1 + R2). Vout – это формула резистора для понижения напряжения, более известная как формула делителя напряжения.

Пример 1

Два резистора включены последовательно, с R1 = 10 Ом и R2 = 100 Ом. Они прикреплены к 1,5-вольтовой батарее. Чтобы найти выходное напряжение, используйте Vout = (100 Ом) (1,5 В) / (10 Ом + 100 Ом) = 1,3 В. Проверьте схему, собрав ее и используя мультиметр для измерения выходного напряжения.

Пример 2

У вас есть 9-вольтовая батарея, и вам нужно, чтобы на выходе было примерно 6 вольт. Предположим, R1 составляет 330 Ом. Используйте уравнение делителя напряжения, чтобы узнать, каким должен быть R2.Используя формулу для Vout, R2 должно быть около 825 Ом. Если не удается найти 825–800 Ом и точность не требуется, замените резистор на 10–20% от необходимого значения.

Советы

Воспользуйтесь онлайн-калькулятором сопротивления, чтобы найти значения резисторов для цепи делителя напряжения. Все резисторы, включенные последовательно друг с другом, имеют одинаковый ток, но делят входное напряжение. Потренируйтесь соединить три или четыре резистора вместе, а затем с помощью мультиметра измерить напряжение на каждом из них.

Серия

и параллельные резисторы

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• Рассчитайте значения общего сопротивления в цепях с последовательным сопротивлением.
• Используйте соответствующие формулы для расчета сопротивления в цепях с параллельным сопротивлением.
• • Вычисление суммы обратных величин.
• • Произведение над суммой.
• Рассчитайте значения общего сопротивления в последовательных / параллельных сетях.

Расчеты в последовательно- и параллельных резисторных цепях

Компоненты, включая резисторы в цепи, могут быть соединены вместе двумя способами:

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, так что один и тот же ток течет через все компоненты, но на каждом из них может существовать разная разность потенциалов (напряжение).

ПАРАЛЛЕЛЬНО, так что одинаковая разность потенциалов (напряжение) существует на всех компонентах, но каждый компонент может проводить разный ток.

Рис. 4.2.1 Резисторы серии

Рис. 4.2.2 Параллельные резисторы

В любом случае (для резисторов) полное сопротивление той части цепи, которая содержит резисторы, может быть рассчитано с использованием методов, описанных ниже.

Возможность рассчитать суммарное (общее) значение резисторов таким способом позволяет легко вычислить неизвестные значения сопротивления, тока и напряжения для довольно сложных цепей, используя относительно простые методы.Это очень полезно при поиске неисправностей.

ПЕРЕД ДАЛЬНЕЙШЕЙ ДАЛЬНОСТЬЮ ПОПРОБУЙТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОРМУЛ ДЛЯ РАСЧЕТА ОБЩИХ ЗНАЧЕНИЙ СЕРИЙНЫХ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ РЕЗИСТОРОВ.

Для резисторов в серии:

Общее сопротивление двух или более резисторов, подключенных последовательно , определяется простым сложением индивидуальных значений резисторов, чтобы найти общую сумму (R _TOT ):

Для резисторов, включенных параллельно:

Для расчета общего сопротивления цепи, в которой используются параллельные резисторы, можно использовать следующую формулу.

Обратите внимание, однако, что эта формула НЕ дает вам полного сопротивления R _TOT . Это дает вам ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ R _TOT или:

Это совсем другое значение – и НЕ является полным сопротивлением. Он делится на 1, деленный на _{R TOT} . Чтобы получить правильное значение для R _TOT (которое будет обратным 1 / R _TOT , то есть _TOT /1, просто нажмите соответствующую клавишу на вашем калькуляторе (отмеченную 1 / x или x-1) .

Другой способ расчета параллельных цепей.

Общее сопротивление двух резисторов, включенных параллельно , которое не включает обратных, определяется по формуле:

Эту формулу часто называют «произведение над суммой».

Рассчитывает только ДВА резистора параллельно? Ну да, но это не большая проблема. Если имеется более двух параллельных резисторов, просто выберите два из них и определите общее сопротивление для этих двух – затем используйте это общее сопротивление, как если бы это был один резистор, и составьте еще одну пару с третьим резистором.Определите новую сумму и так далее, пока вы не включите все параллельные резисторы в этой конкретной сети.

О, еще кое-что, что нужно помнить о произведении над суммой, видите скобки вокруг суммы (нижняя часть) формулы? Это означает, что вы должны решить это ДО того, как использовать его для разделения продукта (верхняя часть) на. Если вы этого не сделаете, ваш ответ будет неправильным.

Звучит сложно? Не совсем, это просто вопрос повторения, и на практике вы не часто встречаетесь с множеством параллельных сетей с гораздо более чем двумя резисторами.Тем не менее, какую формулу вы выберете, зависит от вас, взаимной или превышающей сумму продукта.

подсказки

Использование обратного метода

Если вы используете МЕТОД ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ для параллельных цепей, НЕ ЗАБУДЬТЕ, когда вы добавили обратные величины отдельных резисторов – вы должны снова найти обратную величину. 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 = 1 / R _TOT , и чтобы найти R _TOT , вы должны найти обратную величину 1 / R _TOT .

Упрощающие схемы

Для комбинированных последовательных и параллельных цепей сначала разработайте секцию цепи (последовательную или параллельную).Затем перерисуйте схему, заменив участок, сопротивление которого вы нашли, одним резистором. Теперь у вас есть упрощенная схема, по которой можно найти R _TOT .

Вы можете использовать формулу “произведение на сумму”:

Для цепей с более чем двумя параллельными резисторами просто определите два параллельных резистора одновременно, используя формулу произведения на сумму, а затем перерисуйте схему, заменив два резистора одним резистором, значение которого является объединенным сопротивлением двух .

Теперь вы можете использовать ваше первое комбинированное значение в качестве единственного резистора со следующим параллельным резистором и так далее. Таким образом, можно выработать большое количество параллельных резисторов с использованием произведения на сумму.

Когда все параллельные резисторы одинакового номинала.

Если подключено несколько идентичных параллельных резисторов, общее сопротивление будет равно номиналу резистора, умноженному на обратную величину количества резисторов.

, т.е. два параллельных резистора 12 кОм имеют общее сопротивление

.

12K x 1/2 = 6K

Три параллельно включенных резистора 12 кОм имеют суммарное сопротивление

.

12K x 1/3 = 4K и т. Д.

Проверяю ответ

Суммарное значение любого количества параллельных резисторов всегда будет МЕНЬШЕ, чем значение наименьшего отдельного резистора в сети. Используйте этот факт, чтобы проверить свои ответы.

Серия

и параллельная комбинация

Попробуйте несколько вычислений, основанных на последовательной и параллельной цепях резисторов. Для этого вам просто нужно использовать информацию на этой странице и на странице «Советы по расчету резисторов». Вас просят вычислить общее сопротивление для каждой цепи.Вы можете выбрать, какую формулу использовать

Вы также можете получить помощь по математике, загрузив нашу бесплатную брошюру «Советы по математике».

Прежде чем начать, подумайте об этих нескольких советах. Они упростят задачу, если вы будете внимательно им следовать.

1. Разработайте ответы с помощью карандаша и бумаги; перерисуйте схему, над которой работаете.

2. Конечно, ответ – это не просто число, это будет определенное количество Ом, не забудьте указать правильную единицу (например.грамм. Ω, KΩ или MΩ) или ваш ответ не имеет смысла.

3. Когда вы вводите значения в калькулятор, преобразуйте все значения KΩ или MΩ в Ом с помощью клавиши EXP. Если вы здесь ошибетесь, то получите действительно глупые ответы, в тысячи раз слишком большие или слишком маленькие.

Итак, вы прочитали эти инструкции и готовы приступить к работе. Вот способ решить типичную проблему на бумаге, чтобы (с практикой) вы не запутались.

Пример последовательной и параллельной цепи

.

Хорошо, есть что вспомнить, так почему бы не попробовать несколько практических вопросов в модуле резисторов 4.5 по определению общего сопротивления некоторых цепей резисторов?

Резистор, конденсатор и индуктор в последовательно-параллельном соединении

Резистор, конденсатор и индуктор в последовательном и параллельном соединении – формулы и уравнения

Следующее основное и полезное уравнение и формулы можно использовать для проектирования, измерения, упрощения и анализа электрических цепей для различные компоненты и электрические элементы, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, соединенные последовательно и параллельно.

Сопротивление в последовательном и параллельном уравнениях

Сопротивление:

Общее эквивалентное сопротивление резисторов, подключенных последовательно или параллельно, определяется по следующей формуле:

Сопротивление последовательно:

Когда два или более двух резисторов подключены последовательно, как показано на рисунке, их эквивалентное сопротивление рассчитывается по формуле:

R _Eq = R ₁ + R ₂ + R ₃ +… R _n

Сопротивление параллельно:

, когда резисторы в параллельной конфигурации, эквивалентное сопротивление становится:

Где

• R _Eq – эквивалентное сопротивление всех резисторов (R ₁ , R ₂ , R ₃ … R _n )

Похожие сообщения:

Дельта Δ до звезды Y (от Pi до Te e) Преобразование:

Межсоединение треугольником (Δ) также называется межсоединением Pi , а соединение звезда (Y) также обозначается как межсоединение Тройник (Т) .

От треугольника (Δ) до звезды (Y) Межсоединение:

От звезды (Y) к треугольнику (Δ) Межсоединение

Для получения более подробной информации примеры, проверьте преобразование звезды в дельту и дельта в звезду.

Емкость в последовательном и параллельном уравнениях

Емкость:

Общая емкость конденсатора, подключенного параллельно и последовательно, приведена ниже:

Емкость последовательно:

Когда конденсаторы подключены последовательно В конфигурации эквивалентная емкость становится:

Параллельная емкость:

Емкость суммируется, когда они соединены вместе в параллельной конфигурации

C _Eq = C ₁ + C ₂ + C ₃ +… C _n

Где

• C _Eq – эквивалентная емкость всех конденсаторов (C ₁ , C ₂ , C ₃ … C _{n n )}

Похожие сообщения:

Индуктивность в последовательном и параллельном уравнениях

Индуктивность:

9 0005 Расчет полной индуктивности катушек индуктивности внутри цепи аналогичен расчету резисторов.

Последовательная индуктивность:

Когда индукторы включены последовательно, как показано на рисунке, их индуктивности складываются.

L _Eq = L ₁ + L ₂ + L ₃ +… L _n

Параллельная индуктивность:

Параллельная комбинация, эквивалентная индуктивности задается как

Где

• L _Eq – эквивалентная индуктивность всех индукторов (L ₁ , L ₂ , L ₃ … L _n )

Уравнения Сообщений:

Как рассчитать падение напряжения на резисторе подробное объяснение

Если вы ищете, как рассчитать падение напряжения на резисторе, то SoManyTech предлагает вам полную теорию и практические примеры падения напряжения на резисторе.Перед этим давайте освежим в памяти закон Ома: (Прокрутите вниз, если вы профессиональный пользователь)

• Распространенный способ показать поведение схемного устройства – это его характеристика.
  Это график зависимости тока «I» через устройство от приложенного к нему напряжения «V». Это устройство, резистор, имеет простую линейную характеристику V – I , показанную на рис. . выше.
• Эта линейная зависимость устройства выражается законом Ома :
  V = IR
• Константа пропорциональности R известна как сопротивление устройства и равна наклону кривой I. –V характеристика.Единица измерения сопротивления – Ом, обозначение – Ом . Любое устройство с линейной ВАХ называется резистором.

Какое падение напряжения на резисторе?

• Падение напряжения на резисторе – это не что иное, как значение напряжения на резисторе. Иногда его также называют «напряжение на резисторе» или просто «падение напряжения».
• Обычно обозначается как:
  ‘V (drop ) ‘ или ‘Vr’ или ‘Vd’
  Для нескольких резисторов это записывается как Vr1, Vr2, Vr3 и т. Д.

Как мы все знаем, резистор – это устройство, которое оказывает сопротивление току, протекающему через него. Затем, применяя закон Ома, резистор будет предлагать падение напряжения на резистивном устройстве, которое определяется как:

В ( падение ) = I × R

где, I = ток через резистор в (А) в амперах
R = сопротивление в (Ом) Ом
В ( падение ) = падение напряжения в (В) вольтах

Как рассчитать падение напряжения по сопротивлению пошагово:

Шаг 1: Упростим данную схему.Если, скажем, схема заполнена резисторами, включенными последовательно и параллельно, то повторно подключите ее, чтобы упростить. (проверьте практический пример ниже)

Step2: Затем найдите эквивалентный резистор.
Для параллельного подключения: 1 / Треб. = 1 / R1 + 1 / R2…
Для серии: Треб. = R1 + R2 +. . .

Step3: Найдите ток через каждый резистор. (Ток через последовательный резистор одинаков, а ток через параллельные резисторы отличается и зависит от его значения)

Step4 : Примените формулу закона Ома для расчета падения напряжения.
В = IR

Напряжение в последовательной цепи – Практические примеры:

Случай I:

Если есть только один резистор последовательно с батареей или источником питания, как показано в этой схеме.

В этой схеме падение напряжения на резисторе такое же, как и в цепи питания. Это связано с тем, что оба компонента имеют общие потенциальные точки, разделенные между ними (точка A и точка B)

∴ Vs = Vdrop = 5 вольт (скажем)

Случай II:

Если есть два или несколько резисторов, включенных последовательно с батареей, как показано на этой схеме.

В этой схеме мы должны вычислить полный ток «I», протекающий через цепь.
I (общий) = V (питание) / R (эквивалент)

∴ I (общий) = 5/30 = 0,166 A

Тогда падение напряжения на R1 будет: Vr1 = I × R1
Падение напряжения на R2 будет: Vr2 = I × R2
Падение напряжения на Rn будет: Vrn = I × Rn

• Vr1 = I × R1 = 0,166 × 10 = 1,66 В & Vr2 = I × R2 = 0.166 × 20 = 3,33 В

Напряжение на параллельных резисторах:

Случай I:
Два резистора подключены параллельно к батарее или источнику питания, как показано на этой схеме.

В этой схеме падение напряжения на этих параллельных резисторах такое же, как у источника питания.
Это связано с тем, что оба резистора имеют общие потенциальные точки, разделенные между ними (точка A и точка B), поэтому напряжение будет одинаковым, но ток будет другим.

∴Vs = Vdrop = Vr1 = Vr2 = 5 вольт (скажем)

Случай II:
Один резистор включен последовательно и два резистора с источником питания, как показано на этой схеме.

В этой схеме нам нужно вычислить ток «I» через каждый компонент.

• i1 = I (всего) = Is = V (питание) / R (эквивалент)

  где, R (эквивалент) = R1 + Rp
  , где 1 / Rp = 1 / R2 + 1 / R3

  ∴ Rp = 12 Ом и R (эквивалент ) = 22 Ом

• i2 = i1 * (R3 / (R2 + R3))
  i3 = i1 * (R2 / (R2 + R3))

• Падение напряжения на R1 будет Vr1 = R1 * i1
  Падение напряжения на R2 будет Vr2 = R2 * i2
  Падение напряжения на R3 будет Vr3 = R2 * i3

Положить значения, которые мы имеем,

Теперь i1 = V (поставка) / R (эквивалент) = 5/22 = 0.227 ампер
∴ i1 = 0,227 A

Падение напряжения на 10 Ом -> Vr1 = 10 * i1 = 10 × 0,227 вольт
∴ Vr1 = 2,27 вольт

9000 i5 Теперь, i1 * (R3 / (R1 + R2))
∴ i2 = 0,1362 A

Падение напряжения на 20 Ом -> Vr2 = 20 * i2 = 20 × 0,1362 В
∴ Vr2 = 2,724 В

Теперь i3 = i1 * (R2 / (R1 + R2))
∴ i3 = 0.09 A

Падение напряжения на 30 Ом -> Vr2 = 30 * i2 = 30 × 0,09 В
∴ Vr3 = 2,7 В

Метод 2:

901 i1 = В (питание) / R (эквивалент) = 0,227 A
Тогда падение напряжения на R1 будет Vr1 = R1 * i1 = 10 × 0,227 = 2,27 В

∴ Эквивалентное напряжение в точке ‘A’ будет равно
Veq = Va = Vs – Vr1

∴ Va = 5 – 2.27 = 2,73 В
Следовательно, мы получаем одинаковое значение потенциала на R2 и R3.

Таким образом, Va = Vr2 = Vr3 = 2,73 вольт

Метод 3:

В этом методе мы используем цифровой мультиметр или можно сказать вольтметр. Все, что вам нужно, это установить мультиметр в режим напряжения.
Теперь с помощью двух щупов проверьте напряжение на требуемом резисторе, подключив к нему щупы. (на рис. показания вольтметра только для справки)

Вуаля !! Ты понял.

Это самый простой способ найти падение напряжения на резисторе в любой цепи.

Резисторы, сопротивления и расчеты удельного сопротивления Формулы Уравнения

Резисторы – это пассивные устройства, используемые в электронике. схемы для управления протеканием тока. Идеальный резистор не имеет связанной паразитной емкости. или индуктивность, и поэтому работает точно так же в цепи постоянного тока (DC) как это происходит в цепи переменного тока (AC) на любой частоте.

В качестве примера расчета сопротивления объема по его объемное удельное сопротивление, рассмотрите рисунок слева. Предполагать Медный провод 12 AWG с удельным сопротивлением (из таблицы) 1,72×10 -6 Ом · см, площадь поперечного сечения (A) 0,03309 см 2 и длина 1 метр. По данной формуле его сопротивление составляет: , что хорошо согласуется с типичными указанными значениями Ом / км, опубликованными производителями проводов.Alpha утверждает, что 1,59 Ом / 1000 ‘или 5,22 Ом / км.

Реальные резисторы, состоящие из физических компонентов, демонстрируют больше, чем просто сопротивление при наличии в цепи переменного тока. Слева показана модель симулятора общей схемы. Он включает в себя настоящий идеальный резистор с параллельной емкостной составляющей, представляющей межэлементная (если есть) взаимная емкость, и последовательная индуктивная составляющая, представляющая свинцовые и / или припойные / контактные площадки, которые реагируют на переменный ток.Симуляторы типа SPICE используют эту или более сложную модель. для облегчения более точных расчетов в широком диапазоне частот.

Уравнения (формулы) для объединения катушек индуктивности последовательно и параллельно приведены ниже.

Полное сопротивление параллельно включенных резисторов равно сопротивлению, обратному сопротивлению сумма обратных величин отдельных сопротивлений. Держите единицы постоянными.

Общее сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме отдельных сопротивлений. сопротивления. Держите единицы постоянными.

В качестве примера расчета сопротивления объема по его объемное удельное сопротивление, рассмотрите рисунок слева. Предполагать Медный провод 12 AWG с удельным сопротивлением (из таблицы) 1.72×10 -6 Ом · см, площадь поперечного сечения (A) 0,03309 см 2 и длина 1 метр. По данной формуле его сопротивление составляет:

резисторов последовательно | Формула эквивалентного сопротивления

Введение

Резисторы являются основными компонентами любой электрической или электронной схемы. Часто резисторы встречаются в большом количестве независимо от размера схемы.Резисторы можно подключать последовательно или параллельно или их комбинацию. Чтобы уменьшить сложность различных комбинаций резисторов, необходимо соблюдать некоторые правила.

Считается, что два резистора включены последовательно, если через них протекает одинаковый ток. Последовательные резисторы можно заменить одним резистором. Все резисторы подчиняются основным законам, таким как закон Ома и текущий закон Кирхгофа, независимо от их комбинации и сложности.

Резисторы в серии

Считается, что набор резисторов включен последовательно, когда они соединены друг с другом в одну линию.Одинаковый ток будет проходить через все резисторы. Считается, что последовательно соединенные резисторы имеют общий ток.

В цепи последовательных резисторов величина протекающего тока будет одинаковой во всех точках.

I _R1 = I _R2 = I _R3 = I _AB .

Рассмотрим следующую последовательную резистивную цепь

Здесь резисторы R1, R2 и R3 номиналом 1 Ом, 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно. Одинаковый ток будет протекать через все резисторы, поскольку они соединены последовательно.Общее сопротивление цепи равно сумме отдельных сопротивлений.

Если R _T – полное сопротивление, то

R _T = R1 + R2 + R3

Теперь эквивалентное сопротивление цепи равно

R _EQ = R1 + R2 + R3

R _EQ = 1 Ом + 2 Ом + 3 Ом

R _EQ = 6 Ом

Теперь последовательно соединенные резисторы можно заменить одним резистором R _EQ номиналом 6 Ом.

Формула эквивалентного сопротивления

В цепи последовательных резисторов полное сопротивление равно сумме отдельных сопротивлений, поскольку через каждый резистор проходит одинаковый ток.

∴ R _ИТОГО = R ₁ + R ₂ + R ₃

Например, рассмотрим два последовательно включенных резистора, как показано ниже

Комбинация двух последовательно соединенных резисторов 3 Ом эквивалентна к наличию одного резистора 6 Ом.Таким образом, приведенная выше схема аналогична следующей

Аналогичным образом рассмотрим три резистора, подключенных последовательно, как показано ниже

Комбинация трех последовательно соединенных резисторов 3 Ом эквивалентна наличию одного резистора 9 Ом. Таким образом, приведенная выше схема такая же, как и следующая

Это единственное сопротивление называется эквивалентным сопротивлением схемы и используется для замены любого количества последовательно подключенных резисторов.

Если в последовательной сети n резисторов, то

R _EQ = R ₁ + R ₂ + R ₃ + …….. + R _n

Наблюдение можно сделать из приведенного выше уравнения. Эквивалентное сопротивление резисторов, соединенных последовательно, всегда больше, чем сопротивление самого большого резистора.

Расчет напряжения

Для резисторов, включенных последовательно, напряжение на каждом резисторе не соответствует тому же правилу, что и ток. В случае последовательно включенных резисторов общее напряжение на резисторах равно сумме индивидуальных разностей потенциалов на каждом резисторе.

В приведенной выше схеме разность потенциалов на каждом резисторе может быть рассчитана с использованием закона Ома.В последовательной цепи протекает ток 1 А. Тогда согласно закону Ома

Разность потенциалов на резисторе R1 составляет I × R ₁ = 1 × 1 = 1 В.

Разность потенциалов на резисторе R2 составляет I × R ₂ = 1 × 2 = 2 В .

Разность потенциалов на резисторе R3 составляет I × R ₃ = 1 × 3 = 3 В.

Следовательно, общее напряжение V _AB = 1 В + 2 В + 3 В = 6 В.

Рассмотрим последовательное соединение три резистора R ₁ , R ₂ и R ₃ с протекающим через них током I.

Пусть падение потенциала от A до B будет V. Это падение потенциала является суммой индивидуальных падений потенциала на каждом отдельном резисторе. Тогда согласно закону Ома

Падение потенциала на R ₁ равно V _R1 = I × R ₁

Падение потенциала на R ₂ равно V _R2 = I × R ₂

Падение потенциала на R ₃ составляет V _R3 = I × R ₃

∴ V = V _R1 + V _R2 + V _R3

∴V = I × R ₁ + I × R ₂ + I × R ₃

Если эквивалентное сопротивление резисторов, включенных последовательно в вышеуказанной цепи, равно R _EQ , то

V = I × R _EQ

При наличии n резисторов последовательно R1, R2….Rn, тогда полное напряжение на них является суммой индивидуальной разности потенциалов на каждом резисторе.

В _T = V _R1 + V _R2 +… .. + V _Rn

В последовательной комбинации резисторов n резисторов, если значение сопротивления каждого резистора отличается от другого, тогда потенциал на каждом резисторе разный.

Резисторы

N в последовательной комбинации, каждый с разным сопротивлением, будет иметь N различных разностей потенциалов между собой.Этот тип схемы образует делитель напряжения. Схема делителя напряжения – основа конструкции потенциометра.

В последовательной цепи значения напряжения, тока или сопротивления можно рассчитать по закону Ома. Резисторы можно менять местами в последовательной цепи, не влияя на общую мощность каждого резистора, ток или общее сопротивление цепи.

Примеры последовательных резисторов

1. Рассмотрим следующую схему для расчета общего напряжения между А и В.

Два резистора R1 и R2 включены последовательно.

R ₁ = 2 Ом и R ₂ = 3 Ом

Ток в цепи I = 5 A

Отдельные падения напряжения можно рассчитать по закону Ома следующим образом

Падение напряжения на резисторе R1 равно V _R1 = I × R ₁ = 5 × 2 = 10 В

Падение напряжения на резисторе R2 составляет V _R2 = I × R ₂ = 5 × 3 = 15 В

Общее падение напряжения составляет сумма отдельных падений напряжения.

V = V _R1 + V _R2 = 10 + 15 = 25V

Другой подход заключается в вычислении эквивалентного сопротивления последовательной комбинации. Отдельные резисторы в последовательной комбинации могут быть заменены одним резистором эквивалентного сопротивления. Эквивалентное сопротивление двух последовательно соединенных резисторов R1 и R2 составляет

R _EQ = R ₁ + R ₂ = 2 + 3 = 5 Ом

Затем по закону Ома

Падение напряжения на A и B равно

В = I × R _EQ = 5 × 5 = 25 В.

2. Рассмотрим следующую схему, в которой значение отдельного падения потенциала на каждом резисторе указывается вместе с током в последовательной комбинации. Общее сопротивление последовательной комбинации составляет R = 30 Ом. Ток в цепи составляет 1 А.

R = 30 Ом и I = 1 А

Ток, протекающий через каждый резистор, одинаков.

I = I1 = I2 = I3 = I4 = 1 A.

По закону Ома значение сопротивления можно рассчитать как

R ₁ = V ₁ / I ₁

R ₁ = 5/1 = 5 Ом

Аналогично R ₂ = V ₂ / I ₂

R ₂ = 8/1 = 8 Ом

И R ₃ = V ₃ / I ₃

R ₃ = 7/1 = 7 Ом

Потенциал на R ₄ не указан.Но значение R ₄ можно рассчитать из значения общего сопротивления или эквивалентного сопротивления цепи.

R _EQ = R ₁ + R ₂ + R ₃ + R ₄

∴ R ₄ = R _EQ – ( ₁ + R ₂ R ₃ )

R ₄ = 30 – (5 + 8 + 7)

R ₄ = 10 Ом

Теперь потенциал на R ₄ можно рассчитать как

В ₄ = I ₄ × R ₄

∴V ₄ = 1 × 10 = 10V

Общее напряжение V _AB можно рассчитать двумя способами.

Первый метод – использование индивидуальных разностей потенциалов.

Общее напряжение равно сумме индивидуальных разностей потенциалов.

V _AB = V ₁ + V ₂ + V ₃ + V ₄

Где V1, V2, V3 и V4 – разности потенциалов между резисторами R1, R2, R3 и R4 соответственно .

Следовательно, V _AB = 5 + 8 + 7 + 10

V _AB = 30 В

Второй метод расчета общего напряжения заключается в использовании значения эквивалентного сопротивления.

Полное напряжение равно произведению силы тока на эквивалентное сопротивление. Значения полного тока и эквивалентного сопротивления даны как I = 1 A и R _EQ = 30 Ом.

Следовательно, V _AB = I × R _EQ

V _AB = 1 × 30

V _AB = 30 В

Приложения

Когда два резистора с разным сопротивлением соединены последовательно, напряжение на них разное. Этот метод является основой схем делителей напряжения.

Если один резистор в цепи делителя напряжения заменить датчиком, то измеряемая величина преобразуется в электрический сигнал, который легко измерить. Часто используемые датчики – это термисторы и светозависимые резисторы. В термисторе сопротивление изменяется в зависимости от температуры. Например, предположим, что термистор имеет сопротивление 10 кОм при температуре 25 ⁰ C. Тот же термистор может иметь сопротивление 100 Ом при температуре 100 ⁰ C.Следовательно, падение потенциала на термисторе будет различным в зависимости от температуры. Это изменение сопротивления в зависимости от температуры можно откалибровать, чтобы найти значение температуры по падению потенциала на термисторе.

Рис. Схема датчика освещенности

Другой датчик, в котором последовательно используется резистор, – это фоторезистор или светозависимый резистор. В светозависимых резисторах сопротивление изменяется в зависимости от интенсивности падающего на них света.