Резистор принцип работы: что это такое, устройство, принцип работы, виды

Разновидности резисторов

Существует несколько основных категорий резисторов, о которых мы расскажем далее.

Постоянные резисторы имеют отличительное свойство: сопротивление в них слабо зависит от внешних условий. Незначительные изменения могут вызвать колебания температуры и резкие перепады работы электричества.

Подстроечный вид отличается наличием специального винта, который позволяет манипулировать током в электрической цепи.

Переменный механизм способен на самостоятельное изменение параметров, которое обычно регулируется с помощью ручки. Примером для этого может послужить регулятор силы излучаемого звука.

Фоторезистор способен менять излучаемое сопротивление, руководствуясь светом. Создается данный типаж из полупроводниковых веществ.

Терморезистор меняет свои параметры согласно колебаниям температуры воздуха. Он выполняет важнейшую функцию: а именно регулирует работу отопительных или охладительных систем по достижению температуры воздуха определенных показателей. Именно поэтому терморезисторы можно часто увидеть в инкубаторах и прочих системах.

Область применения резисторов

Резистор играет важнейшую функцию в работе электрических систем. Например, он способен контролировать распределение, мощность и прочие характеристики электричества в автомобиле. Резистор любого размера, находящийся в отопительной системе позволяет точно регулировать количество подаваемого тепла.

Элемент, расположенный в светодиодах, позволяет регулировать интенсивность освещения. Следовательно, данный механизм позволяет нам более точно регулировать параметры работы техники. В противном случае нам приходилось бы пользоваться заранее установленным режимом работы техники без возможности его изменения.

Ток и напряжение выделяет определенную энергию, которую поглощает резистор любого размера. В связи с тем, что энергия не поглощается, а рассеивается, резистор называют пассивной составляющей. Это позволяет резистору работать не только в рамках переменного, а и постоянного тока.

Обозначение резисторов

Существует цветная маркировка резисторов, которая позволяет определить способности функционирования постоянного резистора. Приведем ее ниже:

• Наличие двух скошенных линий подразумевают рассеивание мощности 0,125 Вт.
• Одна скошенная полоска свидетельствует о мощности рассеивания 0,25 Вт.
• Одна линия, расположенная горизонтально — рассеивание 0,5 Вт.
• Одна полоска, размещенная вертикально — 1 Вт.
• Две полосы, расположенные вертикально — 2 Вт.
• Еще один способ разметки — соединение скошенных линий по типу латинской буквы V. В таком случае рассеивание составляет 5 Вт.

Последовательность соединения резисторов

Существует несколько самых распространенных способов соединения данного элемента, которые мы укажем далее.

• Последовательное соединение актуально в случаях, когда механизм обладаем малым номиналом, однако требуется большое сопротивление.
• Параллельный тип соединения подразумевает мощность сопротивления резистора, равную его общей способности сопротивления.

Заключение

Резистор является важнейших элементов для работы любого электрика. Он позволяет регулировать работу существующей техники, тем самым избавляя от массы ненужных хлопот.

Для того, чтобы подобрать необходимый типаж резистора, необходимо обратить внимание на перечисленные рекомендации, приведенные в нашей статье.

Фото резистора

https://youtu.be/zsmrxsQKJqg

Переменные резисторы | Потенциометры

Все электронные компоненты делятся на два класса активные и пассивные. К классу пассивных относятся резисторы.

Резисторы относятся к наиболее распространенным деталям радиоэлектронной аппаратуры. На их долю приходится от 20 до 45%, т. е. почти до половины общего количества радиодеталей в устройстве. Напомним  основные  теоретические положения.

Принцип работы резистора.

Принцип работы резисторов основан на использовании свойства материалов оказывать сопротивление протекающему току. Функция резисторов – это регулирование и распределение электрической энергии между цепями и элементами схем.

В зависимости от выполняемых функций различают:

• резисторы постоянные, с фиксированной при изготовлении величиной сопротивления,
• и переменные резисторы, величина сопротивления которых может быть изменена путем перемещения подвижного контакта.

Известны два способа включения переменных резисторов в схему: потенциометрический и реостатный.

Под “потенциометром ” понимают переменный резистор, предназначенный для работы в потенциометрической схеме.

На практике широкое распространение получили оба способа, используемые в равной мере. Производитель и поставщик электронных компонентов заранее не может знать, в какой именно схеме будет использоваться его изделие.

Напомним, что термин “потенциометр”, имеет два совершенно различные значения:

1. электроизмерительный компенсатор, прибор для определения ЭДС или напряжений компенсационным методом измерений.

С использованием мер сопротивления потенциометр может применяться для измерения тока, мощности и др. электрических величин, а с использованием соответствующих измерительных преобразователей — для измерения различных неэлектрических величин: температуры, давления, состава газов ( со-потенциометр обратной связи представляет собой резистивный делитель напряжения, с включенными последовательно резистором и потенциометром между входным контактом контроллера и заземлением), плотности.

Различают потенциометры постоянного и переменного тока.

В потенциометре постоянного тока измеряемое напряжение сравнивается с эдс нормального элемента. Поскольку в момент компенсации ток в цепи измеряемого напряжения равен нулю, измерения производятся без отбора мощности от объекта измерения. Точность измерений при помощи таких потенциометров достигает 0,01%, а иногда и выше.

В электронных автоматических потенциометрах, как постоянного, так и переменного тока измерения напряжения выполняются автоматически; при этом компенсация измеряемого напряжения осуществляется посредством исполнительного механизма (электродвигателя), перемещающего соответствующие движки на сопротивлениях (реохордах) потенциометра.

Исполнительный механизм управляется напряжением небаланса (разбаланса) – разностью между компенсируемым и компенсирующим напряжениями.

Результаты измерений в электронных автоматических потенциометрах выводятся в цифровой форме, что позволяет вводить полученные данные непосредственно в ЭВМ. Помимо измерений, электронные автоматические потенциометры могут выполнять функции регулирования параметров производственных процессов.

В этом случае движок реохорда устанавливают в определённое положение, задающее, например, требуемую температуру объекта регулирования, а напряжение небаланса потенциометры подают на исполнительный механизм, соответственно увеличивающий (уменьшающий) электрический нагрев или регулирующий поступление горючего.

Цифровые потенциометры являются надежной альтернативой механическим потенциометрам и превосходят их по прочности конструкции, точности разрешения, низкому уровню шумов, а также по возможности дистанционного управления.

Конструктивно потенциометры выполнены в виде цепи последовательно соединенных резисторов с управлением токосъема посредством внешнего интерфейса. Выпускаются устройства с линейной или логарифмической зависимостью сопротивления от положения движка. Также, в корпусе микросхемы может быть интегрировано до шести цифровых потенциометров.

2. Делитель напряжения с плавным регулированием сопротивления, устройство (в простейшем случае в виде проводника с большим омическим сопротивлением, снабженного скользящим контактом), при помощи которого на вход электрической цепи может быть подана часть данного напряжения.

Такие делители напряжения применяются в радиотехнике и электротехнике, в аналоговой вычислительной и в измерительной технике, а также в системах автоматики, например в качестве датчиков линейных и угловых перемещений.

Мы используем второе значение термина “потенциометр”.

Очень часто вместо термина “потенциометр” используют термин “переменный резистор”. Однозначного подхода к использованию терминов нет.

Так ряд производителей в кодировке своих изделий потенциометров используют термин “переменный резистор” и первые символы кода представляют  как “RV” от слов “Resisror variable “, но в технической документации (спецификации, чертежах  описании и т. д. ) используют термин “потенциометр”.

Переменный резистор как регулируемый делитель является универсальным изделием для различных приложений.

Основные принципы работы переменного резистора.

При помощи подвижного ползунка некоторый потенциал снимается с элемента сопротивления, имеющего определенное общее напряжение. Следуя этому принципу деления напряжения переменный резистор может использоваться как источник стандартных значений и как датчик позиций. Допустимое напряжение зависит от размера и общего сопротивления.

Элементы сопротивления переменного резистора

Различают следующие элементы сопротивления:

а) Проволока как элемент сопротивления – это очень традиционное исполнение.

В зависимости от значения общего сопротивления используются различные металлические легирующие элементы. Преимущества проволоки, как элемента сопротивления: возможны малые допуски на линейность, на сопротивление и на температурный коэффициент.

Сопротивления общего назначения могут изготавливаться малыми сериями. При этом переменные резисторы отличают прекрасные электрические данные, низкие затраты на изготовление, высокая гибкость.

Недостатками являются низкая разрешающая способность из-за перехода с витка на виток, относительно невысокий срок эксплуатации из-за стирания, высокий электрический уровень шума связанный с износом, малая пригодность при ударных и вибрационных нагрузках и высокой скорости перестановки.

б) Элементы сопротивления гибридной техники.

Эта техника предлагается на рынке лишь немногими изготовителями. Она представлена промежуточным решением между проволокой и проводящими искусственными материалами, как элементами сопротивления. Витки проволоки заполняются в специальном процессе в толстослойной массе и весь элемент покрывается этой пастой.

в) Проводящие искусственные материалы как элементы сопротивления.

Эта современная технология используется прежде всего в современных одновитковых переменных резисторах, и при этом может быть достигнут очень высокий срок их эксплуатации.

Преимущества этой техники: очень высокий срок эксплуатации, практически бесконечная разрешающая способность, высокая устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам, высокое число оборотов.

Однако, малые допуски при этом реализовать достаточно трудно, отсюда дороговизна изделий. Плохой температурный коэффициент делает их пригодными только для потенциометров с <360° p=””>

Механический угол поворота потенциометра

Очень часто и особенно рукой тяжело установить точное желаемое значение, так как это требует точного позиционирования оси переменного резистора, соединенной с ползунком на высокоразрешающем элементе сопротивления. Поэтому различают:

а) Многооборотный переменный резистор.

Примером таких резисторов являются СП5-35. Много лет уже широко известен прецизионный резистор на 10 механических оборотов, то есть с механическим углом поворота до 360°. Исполнение в проволочной гибридной технике может быть приобретено за очень низкую цену.

Из-за очень больших количеств таких переменных резисторов выпускаемых в мире они используются как точные регулировщики напряжения на передних платах измерительных, управляющих и регулирующих приборов. Чем больше механический угол поворота, и тем самым механическое число поворотов, тем выше точность установки.

б) Переменный резистор с одним механическим оборотом (угол поворота 360°)

Этот вид часто используется как аналоговый датчик угла поворота. Для многих применений вполне достаточно одного поворота для всего интервала сопротивления, особенно если весь интервал сопротивления должен быстро выставляться.

Механические виды – наиболее часто используемыми видами являются:

а) Крепления в одной точке
Такие крепления часто используются в сочетании с регуляторами ручного управления или при малых скоростях установки.

Прецизионные резисторы с одноточечным креплением почти всегда оснащены прецизионным подшипником скольжения в нарезной втулке. Поэтому оно рекомендуется только для медленной скорости установки без радиальных и аксиальных нагрузок на ось резистора. Эти переменные резисторы экономически более выгодны, чем соответствующие им резисторы с сервофланцем или с шарикоподшипником.

б) Прецизионный резистор с синхрофланцем (сервофланцем либо шарикоподшипником)
Такие подшипники используются чаще всего в сочетании с моторами и другими элементами привода. Подшипником почти всегда является прецизионный шарикоподшипник, который выдерживает намного более высокое число оборотов, как и более высокие аксиальные и радиальные нагрузки.

При этом монтаж происходит либо с тремя нарезными отверстиями в фланце, либо с тремя, так называемыми, синхронизационными скобами. Такое строение используется в первую очередь для применения потенциометра, как аналогового датчика угла.

Моторные переменные резисторы.

В измерительной, управляющей и регулирующей технике очень часто переменные резисторы используются с приводом от различных моторов.

Существуют различные моторы:

• маленькие моторы постоянного тока (якорь без железа), особенно пригодные для самых низких напряжений разбега,
• миниатюрные шаговые моторы,
• сервомоторы переменного тока.

Все эти моторы могут быть снабжены жесткой передачей с большим числом редуцирований. Основа моторных резисторов включает в себя прежде всего соответствующее сопряжение (а также скользящее сопряжение) как и необходимые детали крепления.

Переменные резисторы характеризуются следующими основными параметрами.

Номинальное значение сопротивления Rном. Измеряется в омах (Ом), килоомах (кОм), мегаомах (мОм). Номинальные значения сопротивлений указывают на корпусе изделия.

Допустимое отклонение действительного сопротивления  от его номинального значения. Это отклонение измеряется в процентах, оно нормировано и определяется классом точности.

Номинальное значение мощности рассеивания переменного резистора Rном. Этот параметр измеряется в ваттах (Вт). Это наибольшая мощность постоянного или переменного тока, при протекании которого через переменный резистор он может работать длительное время без повреждений.

Мощность Рном, ток I, протекающий через резистор, падение напряжения U на резисторе и его сопротивление r связаны зависимостью: P=UI U=IRВ большинстве устройств радиоэлектронной аппаратуры применяют переменные резисторы с номинальной мощностью рассеивания от 0,05 до 2 Вт.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) резистора. Характеризует относительное изменение сопротивления  переменного резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 °С и выражается в процентах.

В резисторах ТКС незначительный и составляет в среднем десятые доли – единицы процента. Собственные индуктивность и емкость. Определяются габаритными размерами, конструкцией и влияют на частотный диапазон применения резисторов.

Функциональные и конструктивные особенности переменных резисторов.

Таких характеристик несколько. Перечислим их.

Функциональная зависимость (кривая регулирования). Кривая, которая показывает зависимость величины сопротивления между подвижным контактом и одним из неподвижных контактов проводящего элемента от угла поворота. По характеру функциональной зависимости переменные резисторы разделяются на линейные и нелинейные. Характер нелинейной зависимости определяется схемными задачами, для решения которых предназначен резистор. Наиболее распространенные нелинейные зависимости — логарифмические и обратно-логарифмические.

Разрешающая способность.

Важная характеристика переменных резисторов, показывающая, какое наименьшее изменение угла поворота подвижной системы резистора может быть различимо.

Ее характеризуют минимально допустимым изменением сопротивления при весьма малом перемещении подвижного контакта. У непроволочных резисторов разрешающая способность теоретически неограниченна и лимитируется дефектами и неоднородностями проводящего слоя, контактной щетки и величиной переходного контактного сопротивления.

Шумы вращения.

При вращении подвижной системы резистора, помимо тепловых и токовых шумов на выходное напряжение, зависящее от угла поворота, накладывается еще одна составляющая — напряжение шумов вращения. Их уровень значительно превышает тепловые и токовые шумы в резисторе и достигает 30 –40 дБ. Шумы вращения особенно характерны для непроволочных потенциометров.

Источниками шумов вращения могут быть: шумы переходного сопротивления, возникающие в результате появления контактной разности потенциалов между щеткой и резистивным элементом; термоэлектродвижущая сила, возникающая от нагрева проводящего элемента при быстром вращении подвижной системы.

РЕЗИСТОРЫ | Маркировка резисторов ⋆ diodov.net

Резисторы относятся к наиболее простым, с точки зрения понимания и конструктивного исполнения, радиоэлектронным элементам. Однако при этом они занимают лидирующее место по применению в схемах различных электронных устройств. Поэтому очень важно научится применять их в практических целях, уметь самостоятельно рассчитать необходимые параметры и правильно выбрать резистор с соответствующими характеристиками. Этим и другим вопросам посвящена данная статья.

Основное назначение резисторов – ограничивать величину тока и напряжения в электрической цепи с целью обеспечения нормального режима работы остальных электронных компонентов электрической схемы, таких как транзисторы, диоды, светодиоды, микросхемы и т.п.

Главнейшим параметром любого резистора является сопротивление. Именно благодаря наличию сопротивления электронам становится сложнее перемещаться по электрической цепи, в результате чего снижается величина тока. Ввиду этого, сопротивление выполняет не только положительную роль – ограничивает ток, протекающий через другие радиоэлектронные элементы, но также является и паразитным явлением – снижает коэффициент полезного действия всего устройства. К паразитным относятся сопротивления проводов, различных соединений, разъемов и т.п. и его стремятся снизить.

Первооткрывателей такого свойства электрической цепи, как сопротивление является выдающийся немецкий ученый Георг Симон Ом, поэтому за единицу измерения электрического сопротивления приняли Ом. Наиболее практическое применение получили килоомы, мегаомы и гигаомы.

Расширенный список сокращений и приставок системы СИ физических величин, используемых в радиоэлектронике. Максимальное значение 1018 – экса, а минимальное – 10-18 – атто. Надеюсь, приведенная таблица станет полезной.

Условно резисторы подразделяются на два больших подвида: постоянные и переменные.

Постоянные резисторы могут иметь различное конструктивное исполнение, в основном отличающееся внешним видом и размерами. Характерной особенностью постоянных резисторов является постоянное значение сопротивления, которое не предусматривается изменять в процессе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры.

Подстроечные резисторы применяются для тонкой настройки отдельных узлов радиоэлектронной аппаратуры на этапе ее окончательной регулировки перед выдачей в эксплуатацию. Чаще всего подстроечные резисторы не имеют специальной регулировочной рукоятки, а изменение сопротивления выполняется с помощью отвертки, что предотвращает самопроизвольное изменение положения регулировочного узла, а соответственно и сопротивления.

В некоторых устройствах после окончательной их регулировки на корпус и поворотный винт подстроечного резистора наносится краска, которая предотвращает поворот винта при наличии вибраций. Также метка, нанесенная краской, служит одновременно и индикатором самопроизвольного поворота регулировочного винта, что можно визуально определить по срыву краски в месте поворотного и стационарного элементов корпуса.

В современных электронных устройствах получили широкое применение многооборотные подстроечные резисторы, позволяющие более тонко выполнять регулировку аппаратуры. Как правило, они имеют синий пластиковый корпус прямоугольной формы.

Переменные резисторы применяются для изменения электрических параметров в схеме устройства непосредственно в процессе работы, например для изменения яркости света светодиодных ламп или громкости звука приемника. Часто, вместо «переменный резистор» говорят потенциометр или реостат.

Также к переменным резисторам относятся радиоэлементы, имеющие всего два вывода, а сопротивление их изменяется в зависимости от освещенности или температуры, например фоторезисторы или терморезисторы.
Потенциометры применяются для изменения величины силы тока или напряжения. Регулируемый параметр зависит от схемы включения.

Если переменный либо подстроечный резистор используется в качестве регулятора тока, но его называют реостатом.

Ниже приведены две схемы, в которых реостат применяется для регулировки величины тока, протекающего через светодиод VD. В конечном итоге изменяется яркость свечения светодиода.

Обратите внимание, в первой цепи задействованы все три вывода реостата, а во второй – только два – средний (регулирующий) и один крайний. Обе схемы полностью работоспособны и выполняют возлагаемые на них функции. Однако вторую цепь применять менее предпочтительно, поскольку свободный вывод реостата, как антенна, может «поймать» различные электромагнитные излучения, что повлечет за собой изменение параметров электрической цепи. Особенно не рекомендуется применять такую электрическую цепь в усилительных каскадах, где даже незначительная электромагнитная наводка приведет к непредсказуемой работе аппаратуры. Поэтому берем за основу первую схему.

Изменять величину напряжения потенциометром можно по такой схеме: параллельно источнику питания подключается два крайних вывода; между одним крайним и средним выводами можно плавно регулировать напряжение от 0 до напряжения источника питания. В данном случае, от нуля до 12 В. Потенциометр служит делителем напряжения, которому более подробно уделено внимание в отдельной статье.

На чертежах электрических схем в независимости от внешнего вида резистора его обозначают прямоугольником. Прямоугольник подписывается латинской буквой R с цифрой, обозначающей порядковый номер данного элемента на чертеже. Ниже указывается номинальное значение сопротивления.

В некоторых государствах УГО резистора имеет следующий вид.

Резистор, как и любой другой элемент, обладающий активным сопротивлением, подвержен нагреву при протекании через него тока. Природа нагрева заключается в том, что при движении электроны встречают на своем пути препятствия и ударяются об них. В результате столкновений кинетическая энергия электрона передается препятствиям, что вызывает нагрев последних. Аналогично нагревается гвоздь, когда по нему долго бьют молотком.

Мощность рассеивания нормируемый параметр для любого резистора и если ее не выдерживать, то он перегреется и сгорит.

Мощность рассеивания P линейно зависит от сопротивления R и в квадрате от тока I

P=I²R

Значение допустимой P показывает, какую мощность способен рассеять резистор не перегреваясь выше допустимой температуры в течение длительного времени.

Как правило, чем выше P, тем большие размеры имеет резистор, чтобы отвести и рассеять больше тепла.

На чертежах электрических схем этот параметр наносится в виде определенных меток.

Если прямоугольник пустой – значит мощность рассеивания не нормирована, поэтому можно применять самый «маленький» резистор.

Более наглядные примеры расчета P  можно посмотреть здесь.

Ни один радиоэлектронный элемент невозможно выполнить со сто процентным соблюдением требуемых характеристик, так как точность связана с рядом параметров и технологических процессов, которым присуща погрешность, в основном связана с точностью производственного оборудования. Поэтому любая деталь или отдельный элемент имеют отклонение от заданных размеров или характеристик. Причем, чем меньший разброс характеристик, тем точнее производственное оборудование и выше конечная стоимость изделия. Поэтому далеко не всегда оправдано применение изделий с минимальными отклонениями характеристик. В связи с этим введены классы точности. В радиолюбительской практике наибольшее применение находят резисторы трех классов точности: I, II и III. Последним временем резисторы второго и третьего классов точности встречаются довольно редко, но мы их рассмотрим в качестве примера.

К I-му классу относится допуск отклонения сопротивления от номинального значения ±5%, II –му – ±10%, III –му – ±20%. Например, при номинальном значении сопротивления 100 Ом резистора I класса, допустимое отклонение может находиться в диапазоне 95…105 Ом; для II-го – 90…110 Ом; для III -го – 80…120 Ом.
Резисторы более высокого класса точности, с допуском 1% и менее, относятся к прецизионным. Они имеют более высокую стоимость, поэтому их применение оправдано только в измерительной и высокоточной технике.

Все стандартные значения сопротивлений I…III классов точности приведены выше в таблице, значения из которой могут умножаться на 0,1; 1, 10, 100, 1000 и т.д. Например, резисторы I-го класса изготавливаются со значениями 1,3; 13; 130; 1300; 13000; 130000 Ом и т.п.

В зависимости от класса точности, номинальные значения выпускаемых промышленностью резисторов строго стандартизированы. Например, если потребуется сопротивление 17 Ом I-го класса, то вы его не найдете, поскольку данный номинал не изготавливается в соответствующем классе точности. Вместо него следует выбрать ближайший номинал – 16 Ом или 18 Ом.

Маркировка резисторов служит для визуального восприятия ряда параметров, характерных для данных электронных элементов. Среди прочих параметров следует выделить три основных: номинальное значение сопротивления, класс точности и мощность рассеивания. Именно на эти параметры в первую очередь обращают внимание при выборе рассматриваемых радиоэлементов.

На протяжении долгих лет существовало много типов маркировки, однако постепенно, по мере развития технологических процессов, пару типов маркировки вытеснили все остальные.

На корпусах советских резисторов, которые все еще широко используются, наносится маркировка в виде цифр и букв. Латинские буквы «E» и «R», стоящие рядом с цифрами или только цифры, обозначают сопротивление в омах, например 21; 21E, 21R – 21 Ом. Буквы «k» и «M» означают соответственно килоомы и мегаомы. Например, если буква стоит перед цифрами или посреди них, то она одновременно служит десятичной точкой: 68к – 68 кОм; 6к8 – 6,8 кОм; к68 – 0,68 кОм.

Для большинства радиоэлектронных элементов сейчас применяется цветовая маркировка. Такой подход является вполне рациональный, поскольку цветные метки проще рассмотреть, чем цифры и буквы, поэтому хорошо распознаются даже на самых мелких корпусах.

Цветная маркировка резисторов наносится на корпус в виде четырех или пяти цветных колец или полос. В первом случае (4 полосы) первые две полосы обозначают мантису, а во втором (5 полос) – мантису обозначают три полосы. Третье или соответственно 4-е кольцо указывают множитель. Четвертое или пятое – допустимое отклонение в процентах от номинального сопротивления.

По моему мнению и личному опыту, гораздо удобней, проще и практичней измерять сопротивление мультиметром. Здесь наименьшая вероятность допустить ошибку, поскольку цвета колец не всегда четко различимы. Например, красный цвет можно принять за оранжевый и наоборот. Однако, выполняя измерения, следует избегать касания пальцами щупов мультиметра и выводов резистора. В противном случае тело человека зашунтирует резистор, и результаты измерений будут заниженные.

Характерной особенностью SMD резисторов по сравнению с выводными аналогами являются минимальные габариты при сохранении необходимых характеристик.

В SMD компонентах отсутствуют гибкие выводы, вместо них имеются контактные площадки, посредством которых производится пайка SMD детали на аналогичные поверхности, предусмотренные на печатной плате. По этой причине SMD компоненты называют компонентами для поверхностного монтажа.

Благодаря смене традиционного корпуса на SMD упростился процесс автоматизации изготовления печатных плат, что позволило значительно снизить затраты время на изготовление электронного изделия, его массы и габаритов.

Маркировка SMD резисторов чаще всего состоит из трех цифр. Первые две указывают мантису ,а третья – множитель или количество нулей, следующих после двух предыдущих цифр. Например, маркировка 681 означает 68×101 = 680 Ом, то есть после числа 68 нужно прибавить один ноль.

Если все три цифры – нули, то это перемычка, сопротивление такого SMD резистора близкое к нулю.

Еще статьи по данной теме

и расчет их цветового кода

являются наиболее часто используемыми компонентами в электронных схемах и устройствах. Основное назначение резистора – поддерживать заданные значения напряжения и тока в электронной схеме. Резистор работает по принципу закона Ома, и этот закон гласит, что напряжение на выводах резистора прямо пропорционально току, протекающему через него. Единица сопротивления – Ом. Символ Ома показывает сопротивление в цепи по имени Геог Ом – изобретатель немецкого физика.В этой статье обсуждается обзор различных типов резисторов и расчеты их цветового кода.

Различные типы резисторов

На рынке доступны различные типы резисторов с различными номиналами и размерами. Некоторые из них описаны ниже.

• Резисторы с проволочной обмоткой
• Резисторы с металлической пленкой
• Толстопленочные и тонкопленочные резисторы
• Резисторы для сетевого и поверхностного монтажа
• Переменные резисторы
• Специальные резисторы

Резисторы с проволочной обмоткой

Эти резисторы различаются по внешнему виду и размеру.Эти резисторы с проволочной обмоткой обычно представляют собой проволоку, обычно изготовленную из сплава, такого как никель-хромовый или медно-никелевый марганцевый сплав. Эти резисторы являются старейшим типом резисторов, обладающих превосходными свойствами, такими как высокая номинальная мощность и низкие значения сопротивления. Во время использования эти резисторы могут сильно нагреваться, и по этой причине они помещены в металлический корпус с оребрением.

Металлопленочные резисторы

Эти резисторы изготавливаются из оксида металла или небольших стержней из металла с керамическим покрытием.Они похожи на резисторы с углеродной пленкой, и их удельное сопротивление регулируется толщиной слоя покрытия. Такие свойства, как надежность, точность и стабильность, у этих резисторов значительно лучше. Эти резисторы могут быть получены в широком диапазоне значений сопротивления (от нескольких Ом до миллионов Ом).

Толстопленочный и тонкопленочный типы резисторов

Тонкопленочные резисторы изготавливаются путем напыления некоторого резистивного материала на изолирующую подложку (метод вакуумного напыления) и поэтому они дороже, чем толстопленочные резисторы.Резистивный элемент для этих резисторов составляет примерно 1000 ангстрем. Тонкопленочные резисторы имеют лучшие температурные коэффициенты, меньшую емкость, низкую паразитную индуктивность и низкий уровень шума.

Эти резисторы предпочтительны для СВЧ активных и пассивных силовых компонентов, таких как оконечные нагрузки СВЧ, резисторы мощности СВЧ и аттенюаторы мощности СВЧ. Они в основном используются для приложений, требующих высокой точности и стабильности.

Обычно толстопленочные резисторы изготавливаются путем смешивания керамики со стеклом, и эти пленки имеют допуски от 1 до 2% и температурный коэффициент от + 200 или +250 до -200 или -250. Они широко доступны в качестве недорогих резисторов, и по сравнению с тонкопленочными резистивными элементами толстые пленки в тысячи раз толще.

Резисторы для поверхностного монтажа

Резисторы для поверхностного монтажа выпускаются в корпусах различных размеров и форм, согласованных EIA (Electronics Industry Alliance).Они сделаны путем нанесения пленки из резистивного материала и не имеют достаточно места для полос цветовой кодировки из-за их небольшого размера.

Допуск может составлять всего 0,02% и состоит из 3 или 4 букв для обозначения. Наименьший размер корпуса 0201 – это крошечный резистор 0,60 мм x 0,30 мм, и этот трехзначный код работает аналогично полосам цветового кода на резисторах с проводным концом.

Сетевые резисторы

Сетевые резисторы представляют собой комбинацию сопротивлений, которые дают одинаковое значение для всех контактов.Эти резисторы доступны в двухрядных и одинарных корпусах. Сетевые резисторы обычно используются в таких приложениях, как АЦП (аналого-цифровые преобразователи) и ЦАП, повышающие или понижающие.

Переменные резисторы

Наиболее часто используемые типы переменных резисторов – это потенциометры и предустановки. Эти резисторы имеют фиксированное значение сопротивления между двумя выводами и в основном используются для настройки чувствительности датчиков и деления напряжения.Стеклоочиститель (подвижная часть потенциометра) изменяет сопротивление, которое можно повернуть с помощью отвертки.

У этих резисторов есть три выступа, в которых стеклоочиститель является средним выступом, который действует как делитель напряжения, когда используются все вкладки. Когда средний язычок используется вместе с другим, он становится реостатом или переменным резистором. Когда используются только боковые выступы, он ведет себя как фиксированный резистор. Различные типы переменных резисторов – это потенциометры, реостаты и цифровые резисторы.

Специальные типы резисторов

Они делятся на два типа:

Светозависимые резисторы (LDR)

Светозависимые резисторы очень полезны в различных электронных схемах, особенно в часах, сигнализациях и уличных фонарях. Когда резистор находится в темноте, его сопротивление очень велико (1 МОм), а в полете сопротивление падает до нескольких килоомов.

Эти резисторы бывают разных форм и цветов.В зависимости от окружающего освещения эти резисторы используются для «включения» или «выключения» устройств.

Фиксированные резисторы

Фиксированный резистор можно определить как сопротивление резистора, которое не изменяется при изменении температуры / напряжения. Эти резисторы доступны в различных размерах и формах. Основная функция идеального резистора обеспечивает стабильное сопротивление во всех ситуациях, в то время как практическое сопротивление резистора будет несколько изменяться при повышении температуры.Значения сопротивления постоянных резисторов, которые используются в большинстве приложений, составляют 10 Ом, 100 Ом, 10 кОм и 100 кОм.

Эти резисторы дороги по сравнению с другими резисторами, потому что, если мы хотим изменить сопротивление любого резистора, нам нужно купить новый резистор. В этом случае все по-другому, потому что фиксированный резистор можно использовать с разными значениями сопротивления. Сопротивление постоянного резистора можно измерить амперметром. Этот резистор включает в себя две клеммы, которые в основном используются для подключения других типов компонентов в цепи.

Типы постоянных резисторов: поверхностный монтаж, толстопленочные, тонкопленочные, проволочные, металлооксидные и металлопленочные.

Варисторы

Когда сопротивление резистора может быть изменено в зависимости от приложенного напряжения, это называется варистором. Как следует из названия, его название возникло благодаря лингвистической смеси таких слов, как «варьирование» и «резистор». Эти резисторы также известны под названием VDR (резистор, зависящий от напряжения) с неомическими характеристиками.Поэтому они относятся к резисторам нелинейного типа.

В отличие от реостатов и потенциометров, где сопротивление изменяется от наименьшего значения до наибольшего значения. В варисторе сопротивление будет изменяться автоматически при изменении приложенного напряжения. Этот варистор включает в себя два полупроводниковых элемента для обеспечения защиты от перенапряжения в цепи, подобной стабилитрону.

Магниторезисторы

Когда электрическое сопротивление резистора изменяется после приложения внешнего магнитного поля, это называется магниторезистором.Этот резистор имеет переменное сопротивление, которое зависит от силы магнитного поля. Основное назначение магниторезистора – измерение наличия, направления и силы магнитного поля. Альтернативное название этого резистора – MDR (магнитно-зависимый резистор и это подсемейство магнитометров или датчиков магнитного поля.

Резистор пленочного типа

Под пленочным типом резисторы трех типов могут быть углеродными, металлическими и оксидными. Эти резисторы обычно разрабатываются с нанесением чистых металлов, таких как никель, или оксидной пленки, такой как оксид олова, на изолирующий керамический стержень или подложку.Величиной сопротивления этого резистора можно управлять, увеличивая ширину осажденной пленки, поэтому он известен как толстопленочный или тонкопленочный резистор.

Каждый раз, когда он наносится, лазер используется для вырезания высокоточной модели спиральной спиральной канавки в этой пленке. Таким образом, разрезание пленки будет влиять на резистивный путь или проводящий путь, как если бы из длинного провода образовалась петля. Такая конструкция позволяет использовать резисторы с гораздо более близким допуском, например 1% или ниже, по сравнению с более простыми резисторами с углеродным составом.

Углеродный пленочный резистор

Этот тип резистора относится к типу фиксированных резисторов, в которых используется углеродная пленка для регулирования тока потока в определенном диапазоне. Применение углеродных пленочных резисторов в основном включает в себя схемы. Конструирование этого резистора может быть выполнено путем размещения углеродного слоя или углеродной пленки на керамической подложке. Здесь углеродная пленка действует как резистивный материал по отношению к электрическому току.

Следовательно, углеродная пленка будет блокировать некоторое количество тока, в то время как керамическая подложка действует как изолирующий материал по отношению к электричеству.Таким образом, керамическая подложка не пропускает тепло через них. Таким образом, эти типы резисторов могут выдерживать высокие температуры без какого-либо вреда.

Углеродный резистор

Альтернативное название этого резистора – угольный резистор, и он очень часто используется в различных приложениях. Их легко сконструировать, они дешевле и в основном сделаны из углеродистой глины, покрытой пластиковым контейнером. Вывод резистора может быть изготовлен из луженой меди.
Основными преимуществами этих резисторов являются меньшая стоимость и чрезвычайно высокая долговечность.

Они также доступны в различных значениях в диапазоне от 1 Ом до 22 Мега Ом. Так что они подходят для стартовых комплектов Arduino.
Главный недостаток этого резистора – чрезвычайно чувствительный к температуре. Диапазон допуска для этого резистора составляет от ± 5 до ± 20%.

Этот резистор генерирует некоторый электрический шум из-за протекания электрического тока от одной частицы углерода к другой частице углерода.Эти резисторы применимы там, где разработана недорогая схема. Эти резисторы доступны в другой цветовой полосе, которая используется для определения значения сопротивления резистора с допуском.

Что такое омические резисторы?

Омические резисторы можно определить как проводники, которые подчиняются закону Ома, известные как омические резисторы, иначе – линейные сопротивления. Характеристика этого резистора, когда график, рассчитанный для V (разности потенциалов) и I (тока), представляет собой прямую линию.

Мы знаем, что закон Ома определяет, что разница потенциалов между двумя точками может быть прямо пропорциональна электрическому току, подаваемому в физических условиях, а также температуре проводника.

Сопротивление этих резисторов постоянно или подчиняется закону Ома. Когда на этот резистор подается напряжение, при измерении напряжения и тока постройте график между напряжением и током. График будет прямой линией. Этот резистор используется везде, где ожидается линейная зависимость между напряжением и напряжением, например, фильтры, генераторы, усилители, ограничители, выпрямители, фиксаторы и т. Д.В большинстве простых электронных схем используются омические резисторы или линейные резисторы. Это обычные компоненты, используемые для ограничения тока, выбора частоты, деления напряжения, тока байпаса и т. Д.

Углеродный резистор

Угольный резистор – один из наиболее распространенных типов используемой электроники. Они сделаны из сплошного цилиндрического резистивного элемента с заделанными проволочными выводами или металлическими заглушками. Углеродные резисторы бывают разных физических размеров с пределами рассеиваемой мощности, обычно от 1 до 1/8 Вт.

Для создания сопротивления используются различные материалы, в основном сплавы и металлы, такие как латунь, нихром, вольфрамовые сплавы и платина. Но удельное электрическое сопротивление большинства из них меньше, в отличие от углеродного резистора, что усложняет создание высоких сопротивлений, не превращаясь в огромные. Таким образом, сопротивление прямо пропорционально длине × удельное сопротивление.

Но они генерируют высокоточные значения сопротивления и обычно используются для калибровки, а также сравнения сопротивлений.Для изготовления этих резисторов используются различные материалы: керамический сердечник, свинец, никелевый колпачок, углеродная пленка и защитный лак.

В большинстве практических приложений они наиболее предпочтительны из-за некоторых преимуществ, таких как их очень дешевое изготовление, надежность и их можно печатать непосредственно на печатных платах. Они также довольно хорошо восстанавливают сопротивление в практических применениях. По сравнению с металлической проволокой, производство которой дорого, углерод доступен в больших количествах, что делает его недорогим.

О чем следует помнить при использовании различных типов резисторов

При использовании резистора следует помнить о двух вещах: рассеиваемая мощность, а также температурные коэффициенты.

Рассеиваемая мощность

При выборе резистора рассеиваемая мощность играет ключевую роль. Всегда выбирайте резистор с меньшей номинальной мощностью по сравнению с тем, что вы пропустили через него. Поэтому выберите резистор с номинальной мощностью как минимум в два раза выше.

Температурные коэффициенты

Самая важная вещь, о которой следует помнить при использовании резисторов, это то, что они используются при высоких температурах, в противном случае – с большим током, поскольку сопротивление сильно протекает.Температурный коэффициент резистора бывает двух типов: отрицательный температурный коэффициент (NTC) и положительный температурный коэффициент (PTC).

При отрицательном температурном коэффициенте, когда температура вокруг резистора увеличивается, сопротивление резистора уменьшается. При положительном температурном коэффициенте сопротивление будет увеличиваться при повышении температуры вокруг резистора. Таким образом, тот же принцип работает и для некоторых датчиков, таких как термисторы, для измерения температуры.

Где мы используем типы резисторов в повседневной жизни?

Применение резисторов в повседневной или практической жизни включает следующее.

• Резисторы используются в повседневных электронных устройствах и уменьшают поток электронов в цепи. В нашей повседневной жизни резисторы используются в различных приложениях, таких как электронные устройства, электронные платы, мобильные телефоны, ноутбуки, шлифовальные машины, аксессуары для дома и т. Д. В домашних аксессуарах используются резисторы SMD, такие как лампы, чайники, динамики, чудаки, наушники и т. Д.
• Резисторы в цепи позволят различным компонентам работать с наилучшими характеристиками, не причиняя вреда.

Типы резисторов Расчет цветового кода

Чтобы узнать цветовую кодировку резистора, воспользуйтесь стандартной мнемоникой: B B У Роя из Великобритании есть очень хорошая жена (BBRGBVGW). Этот цветовой код последовательности помогает найти номинал резистора по цвету резисторов.

Не пропустите: Лучший инструмент для калькуляции цветового кода резисторов, чтобы легко узнать номиналы резисторов.

Расчет четырехполосного цветового кода резистора

В указанном выше 4-полосном резисторе:

• Первая цифра или полоса указывает первую значащую цифру компонента.
• Вторая цифра указывает на вторую значащую цифру компонента.
• Третья цифра указывает десятичный множитель.
• Четвертая цифра указывает допуск значения в процентах.

Для расчета цветового кода вышеуказанного 4-полосного резистора
4-полосные резисторы состоят из цветов: желтого, фиолетового, оранжевого и серебряного.

Желтый-4, фиолетовый-7, оранжевый-3, серебристый –10% на основе BBRGBVGW
Значение цветового кода вышеуказанного резистора составляет 47 × 103 = 4,7 кОм, 10%.

Расчет цветового кода 5-полосного резистора

В вышеуказанных 5-полосных резисторах первые три цвета обозначают значимые значения, а четвертый и пятый цвета указывают значения умножения и допуска.

Для расчета цветового кода вышеуказанного 5-полосного резистора, 5-полосные резисторы состоят из цветов: синего, серого, черного, оранжевого и золотого.

Синий – 6, Серый – 8, Черный – 0, Оранжевый – 3, Золотой – 5%
Значение цветового кода вышеуказанного резистора составляет 68 × 103 = 6,8 кОм, 5%.

Расчет цветового кода 6-полосного резистора

В вышеуказанных 6-полосных резисторах первые три цвета обозначают значимые значения; Четвертый цвет указывает на коэффициент умножения, пятый цвет указывает на допуск, а шестой указывает на TCR.

Чтобы вычислить цветовую кодировку вышеуказанных 6 резисторов с цветными полосами, резисторы
с 6 полосами состоят из цветов: зеленого, синего, черного, желтого, золотого и оранжевого.

Зеленый-5, синий-6, Черный-0, желтый-4, Оранжевый-3
Значение цветового кода вышеуказанного резистора составляет 56 × 104 = 560 кОм, 5%.

Это все о различных типах резисторов и цветовой кодовой идентификации значений сопротивления. Мы надеемся, что вы, возможно, поняли эту концепцию резистора, и поэтому хотели бы, чтобы вы поделились своим мнением по этой статье в разделе комментариев ниже.

Авторы фотографий

Принципы работы электрических резисторов

Основным качеством, определяющим рабочие характеристики электрического резистора, является электрическое сопротивление компонента.Это свойство определяет степень, в которой устройство может препятствовать прохождению заряда через цепь. Электрическое сопротивление измеряется в омах (Ом), где 1 Ом позволяет передавать ток в один ампер при воздействии разности потенциалов в один вольт. Это определение ссылается на закон Ома, который гласит, что ток в цепи постоянного тока обратно пропорционален ее сопротивлению и прямо пропорционален ее напряжению. Одно из предостережений в отношении этого устоявшегося правила состоит в том, что для его применения должны быть равны все остальные факторы.Это также может относиться к цепям переменного тока при определенных обстоятельствах.

В этом сообщении блога TT Electronics более подробно исследует принципы работы электрических резисторов.

Что такое электрические резисторы?

Электрические резисторы широко доступны в различных технологиях с различными креплениями и корпусами, и наиболее распространенными типами являются фиксированные резисторы. Они демонстрируют неизменное и заранее заданное электрическое сопротивление, которое нельзя отрегулировать. Общий импеданс подвержен влиянию посторонних явлений, таких как паразитная емкость и индуктивность, которые, как правило, уменьшаются за счет типа материала, используемого для предотвращения протекания тока, а также за счет методов регулировки и прекращения.

Некоторые из первых постоянных резисторов были основаны на технологии углеродного состава. Внутри упаковки резистора из углеродной композиции находится смесь мелких углеродных частиц и связующего материала, такого как глина. Они обладают широкими характеристиками электрического сопротивления с плохими допусками и температурными коэффициентами сопротивления, но доказывают надежное регулирование тока и превосходную устойчивость к импульсам и скачкам энергии.

Электрические резисторы из углеродного состава в значительной степени были заменены устройствами, изготовленными методом напыления пленки.В них используется центральный керамический сердечник, покрытый функциональным материалом, таким как углерод, нитрид тантала (TaN) или металлический сплав, такой как нихром (NiCr). В области поверхностного монтажа преобладают толстопленочные чип-резисторы. Эти устройства являются одними из самых дешевых электрических резисторов, а также позволяют разработчикам достичь наивысшего электрического сопротивления.

Электрические резисторы с проволочной обмоткой являются альтернативой устройствам с углеродным составом и пленочным устройствам. Они построены путем наматывания провода на изолирующий сердечник.Они широко используются в цепях линейного ввода и в качестве предохранителей из-за их отказоустойчивых свойств, устойчивых к перенапряжениям. Как правило, они могут выдерживать более высокие скачки тока, чем другие типы резисторов, и хорошо подходят для приложений с высокой мощностью.

Резисторы электрические от TT Electronics

TT Electronics предлагает широкий ассортимент из почти 1000 различных электрических резисторов. Мы рассматриваем все типы монтажа, включая теплоотвод, клей, припой, проволочные резисторы и резисторы в сквозных отверстиях.Если вам нужна дополнительная информация о нашем обширном каталоге электрических резисторов, свяжитесь с нами напрямую.

Как работают резисторы? Что внутри резистора?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 сентября 2020 г.

Когда вы впервые узнаете об электричестве, вы обнаружите, что материалы делятся на две основные категории, называемые проводниками и изоляторы. Проводники (например, металлы) пропускают электричество через их; изоляторы (например, пластмассы и дерево), как правило, этого не делают.Но Нет ничего проще, не так ли? Любое вещество будет вести электричество, если на него подать достаточно большое напряжение: даже воздух, который обычно является изолятором, внезапно становится проводником, когда в облаках накапливается мощное напряжение – вот что делает молния. Вместо того, чтобы говорить о проводниках и изоляторах, это часто яснее говорить о сопротивлении: легкость, с которой что нибудь позволит электричеству течь через него. У проводника низкое сопротивление, в то время как изолятор имеет гораздо более высокое сопротивление.Устройства под названием резисторы позволяют вводить точно контролируемые величины сопротивления в электрические цепи. Давайте подробнее рассмотрим, что они из себя представляют и как они работают!

Фото: четыре типичных резистора, установленных бок о бок в электронной схеме. Резистор работает, преобразуя электрическую энергию в тепло, которое рассеивается в воздухе.

Что такое сопротивление?

Электричество течет через материал, переносимый электронами, крошечные заряженные частицы внутри атомов.В широком смысле говоря, материалы, которые хорошо проводят электричество, – это те, которые позволяют электронам свободно течь. через них. В металлах, например, атомы заперты в прочная кристаллическая структура (немного похожа на металлическую подъемную раму в детская площадка). Хотя большинство электронов внутри этих атомов зафиксированные на месте, некоторые из них могут проходить сквозь конструкцию, унося с собой электричество. Поэтому металлы – хорошие проводники: металл относительно небольшое сопротивление протекающим через него электронам.

Анимация: Электроны должны проходить через материал, чтобы переносить через него электричество. Чем тяжелее электронам течь, тем больше сопротивление. Металлы обычно имеют низкое сопротивление потому что электроны могут легко проходить через них.

Пластмассы совсем другие. Хотя часто они твердые, у них нет того же кристаллическая структура. Их молекулы (которые обычно очень длинные повторяющиеся цепи, называемые полимерами), связаны между собой в такие способ, которым электроны внутри атомов полностью заняты.Там Короче говоря, нет свободных электронов, которые могут перемещаться в пластмассах. проводить электрический ток. Пластик – хорошие изоляторы: ставят до высокого сопротивления протекающим через них электронам.

Это все немного расплывчато для такого предмета, как электроника, которая требует точного контроля электрических токов. Вот почему мы определяем сопротивление, точнее, напряжение в вольтах, необходимое для через цепь протекает ток 1 ампер. Если требуется 500 вольт для сделать расход 1 ампер, сопротивление 500 Ом (написано 500 Ом).Ты можешь см. это соотношение, записанное в виде математического уравнения:

V = I × R

Это известно как закон Ома для немецкого языка. физик Георг Симон Ом (1789–1854).

Фото: Используя мультиметр, подобный этому, вы можете автоматически определить сопротивление электронного компонента; измеритель пропускает через компонент известный ток, измеряет напряжение на нем и использует закон Ома для расчета сопротивления. Хотя мультиметры достаточно точны, вы должны помнить, что провода и щупы также имеют сопротивление, которое внесет ошибку в ваши измерения (чем меньше сопротивление, которое вы измеряете, тем больше вероятная ошибка).Здесь я измеряю сопротивление громкоговорителя в телефоне, которое, как вы можете видеть на цифровом дисплее, составляет 36,4 Ом. Вставка: переключатель на мультиметре позволяет мне измерять различные сопротивления (200 Ом, 2000 Ом, 20K = 20000 Ом, 200K = 200000 Ом и 20M = 20 миллионов Ом).

Сопротивление бесполезно?

Сколько раз вы слышали такое в фильмах о плохих парнях? Это часто верно и в науке. Если материал имеет высокое сопротивление, он означает, что электричеству будет сложно пройти через него.Чем больше электричеству приходится бороться, тем больше энергии потрачено впустую. Это звучит вроде плохая идея, но иногда сопротивление далеко не «бесполезно» и на самом деле очень полезно.

Фото: Нить накаливания внутри старой лампочки. Это очень тонкий провод с умеренным сопротивлением. Он нагревается, поэтому ярко светится и излучает свет.

В лампочке старого образца, например, электричество проходит через очень тонкий кусок проволоки называется нитью.Провод такой тонкий, что электричество действительно нужно бороться, чтобы пройти через это. Это делает провод чрезвычайно горячий – настолько сильно, что даже излучает свет. Без сопротивление, такие лампочки не работают. Конечно недостаток в том, что приходится тратить огромное количество энергии на нагрев нить. Такие старые лампочки зажигают свет, тепло, поэтому их называют лампами накаливания; Новые энергоэффективные лампочки излучают свет, не выделяя много тепла, благодаря совершенно иному процессу флуоресценции.

Тепло, которое выделяют нити, не всегда тратится впустую. В таких приборах, как электрические чайники, электрические радиаторы, электрические души, кофеварки и тостеры, есть более крупные и прочные версии волокон, называемые нагревательные элементы. Когда через них протекает электрический ток, они получают достаточно горячей, чтобы вскипятить воду или приготовить хлеб. В нагревательных элементах, по крайней мере, сопротивление далеко не бесполезно.

Сопротивление также полезно в таких вещах, как транзисторные радиоприемники и телевизор. наборы.Предположим, вы хотите уменьшить громкость на телевизоре. Ваш ход ручка громкости, и звук становится тише, но как это происходит? Регулятор громкости на самом деле является частью электронного компонента, называемого переменный резистор. Если вы уменьшите громкость, вы на самом деле повышение сопротивления в электрической цепи, которая приводит в движение громкоговоритель телевизора. Когда вы включаете сопротивление, электрический ток, протекающий по цепи, уменьшается. С меньшим током, меньше энергии для питания громкоговорителя, поэтому он звучит намного тише.

Фотография: «Переменный резистор» – это очень общее название компонента, сопротивление которого может изменяться в зависимости от перемещение диска, рычага или какого-либо элемента управления. Более конкретные типы переменных резисторов включают потенциометры (небольшие электронные компоненты с тремя выводами) и реостаты (обычно намного больше и сделанные из нескольких витков спирального провода со скользящим контактом, который перемещается по катушкам, чтобы «отвести» некоторую часть сопротивления). . Фотографии: 1) Маленький переменный резистор, действующий как регулятор громкости в транзисторном радиоприемнике.2) Два больших реостата от электростанции. Вы можете увидеть регуляторы набора, которые “отталкивают” большее или меньшее сопротивление. Фото Джека Баучера из журнала Historic American Engineering Record любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают резисторы

Люди, занимающиеся изготовлением электрических или электронных цепей для особых рабочие места часто нуждаются в точном сопротивлении. Они могут сделайте это, добавив крошечные компоненты, называемые резисторами. Резистор – это небольшой пакет сопротивления: подключите его к цепи, и вы уменьшите ток на точную величину.Снаружи все резисторы выглядят более-менее то же самое. Как вы можете видеть на верхнем фото на этой странице, резистор – это короткий червеобразный компонент с цветными полосами на сторона. Он имеет два соединения, по одному с каждой стороны, так что вы можете зацепить это в цепь.

Что происходит внутри резистора? Если вы сломаете одну открытую и соскоблите внешнее покрытие изоляционной краски, вы можете увидеть изолирующий керамический стержень, проходящий через середину, с медной проволокой, обернутой вокруг.Такой резистор называют проволочным. Количество витков меди регулирует сопротивление очень точно: чем больше витков меди, тем тоньше медь, тем выше сопротивление. В резисторах меньшего номинала предназначен для схем малой мощности, медная обмотка заменена на спиральный узор из углерода. Такие резисторы намного дешевле марки и называются карбон-пленкой. Как правило, резисторы с проволочной обмоткой более точны и стабильны при более высоких рабочих температурах.

Фото: внутри резистора с проволочной обмоткой.Разломайте пополам, соскребите краску, и вы сможете отчетливо увидеть изолирующий керамический сердечник и проводящий медный провод, обернутый вокруг него.

Как размер резистора влияет на его сопротивление?

Предположим, вы пытаетесь протолкнуть воду по трубе. Различные виды трубок будут более или менее услужливыми, поэтому более толстая труба будет сопротивляться воде меньше, чем более тонкая и более короткая труба будет оказывать меньшее сопротивление, чем более длительное. Если вы заполните трубу, скажем, галькой или губкой, вода будет по-прежнему просачиваться через него, но гораздо медленнее.Другими словами, длина, площадь поперечного сечения (площадь вы смотрите в трубу, чтобы увидеть, что внутри), и все, что внутри трубы, влияет на ее сопротивление воде.

Электрические резисторы очень похожи – на них действуют те же три фактора. Если вы сделаете провод тоньше или длиннее, электронам будет труднее перемещаться по нему. И, как мы уже видели, электричеству труднее проходить через одни материалы (изоляторы), чем через другие (проводники). Хотя Георг Ом наиболее известен тем, что связывает напряжение, ток и сопротивление, он также исследовал взаимосвязь между сопротивлением и размером и типом материала, из которого изготовлен резистор.Это привело его к другому важному уравнению:

R = ρ × L / A

Проще говоря, сопротивление (R) материала увеличивается с увеличением его длины (поэтому более длинные провода обеспечивают большее сопротивление) и увеличивается с уменьшением его площади (более тонкие провода обеспечивают большее сопротивление). Сопротивление также связано с типом материала, из которого изготовлен резистор, и это обозначено в этом уравнении символом ρ, который называется удельным сопротивлением и измеряется в единицах Ом · м (омметры).У разных материалов очень разные удельные сопротивления: проводники имеют гораздо более низкое удельное сопротивление, чем изоляторы. При комнатной температуре алюминий имеет примерно 2,8 x 10 ⁻⁸ Ом · м, тогда как медь (лучший проводник) значительно ниже – 1,7 ⁻⁸ Ом · м. Кремний (полупроводник) имеет удельное сопротивление около 1000 Ом · м, а стекло (хороший изолятор) измеряет около 10 ¹² Ом · м. Из этих цифр видно, насколько разные проводники и изоляторы обладают способностью переносить электричество: кремний примерно в 100 миллиардов раз хуже, чем медь, а стекло снова примерно в миллиард раз хуже!

Диаграмма: Хорошие проводники: сравнение удельного сопротивления 10 обычных металлов и сплавов с удельным сопротивлением серебра при комнатной температуре.Например, вы можете видеть, что нихром, сплав, используемый в нагревательных элементах, имеет примерно в 66 раз большее сопротивление, чем аналогичный кусок серебра. Данные из разных источников.

Сопротивление и температура

считаются наиболее часто используемым и самым важным компонентом всех электронных схем. Ознакомьтесь с работой, типами, а также применением резисторов в области электроники.

Мы знаем, что основная идея любой электронной схемы – это поток электричества.Он также делится на две категории – проводники и изоляторы. Проводники пропускают поток электронов, а изоляторы – нет. Но количество электричества, которое мы хотим пропустить через них, зависит от резисторов. Если высокое напряжение проходит через проводник, такой как металл, все напряжение проходит через него. Если установлены резисторы, можно контролировать величину напряжения и тока.

Таким образом, «сопротивление можно определить как легкость, с которой что-то пропускает через себя электричество».

Проводник имеет меньшее сопротивление, чем изолятор. Величина, используемая резистором для управления электрической цепью, называется сопротивлением.

Что такое сопротивление?

Определение сопротивления основано на законе Ома, данном немецким физиком Георгом Симоном Омом.

Закон Ома гласит, что напряжение [В] на резисторе прямо пропорционально току [I], протекающему через него. Здесь его сопротивление [R] является константой пропорциональности.

Следовательно, V = I * R

Единица сопротивления

Единица измерения сопротивления в системе СИ – Ом [Ом]. Более высокие кратные и подмножественные значения ом – это килоом [кОм], мегаом [МОм], миллиом и так далее.

Таким образом, сопротивление можно определить как напряжение, необходимое для протекания по цепи тока силой 1 ампер. Если схема требует 100 Вольт для протекания тока в 1 ампер, тогда сопротивление составляет 100 Ом.

Обозначение резистора

Резистор – это пассивное устройство с 2 выводами.Символ приведен ниже.

Обозначение резистора

Работа резистора

Работу резистора можно объяснить тем, что вода течет по трубе. Рассмотрим трубу, по которой может течь вода. Если диаметр трубы уменьшить, поток воды уменьшится. Если сила воды увеличивается за счет увеличения давления, тогда энергия будет рассеиваться в виде тепла. Также будет огромная разница в давлении в головном и хвостовом концах трубы.В этом примере сила, приложенная к воде, аналогична току, протекающему через сопротивление. Приложенное давление можно сравнить с напряжением.

Последовательные и параллельные схемы резисторов

Могут быть случаи, когда два или более резистора должны быть соединены в цепь. Самый простой способ их соединения – последовательно и параллельно.

При последовательном соединении резисторы будут подключены последовательно, и ток, протекающий через резисторы, будет таким же.Напряжение на резисторах будет равно сумме напряжений на каждом резисторе. Вот рисунок резисторов, включенных последовательно. Три резистора R ₁ , R ₂ и R ₃ соединены последовательно. Общее сопротивление R _всего дает

R _Итого = _{R 1} + R ₂ + R ₃

резисторы последовательно и параллельно

При параллельном соединении резисторы будут включены параллельно, и напряжение, приложенное к каждому компоненту, будет одинаковым.Ток на резисторах будет равен сумме токов на каждом резисторе. На приведенном выше рисунке показано параллельное соединение резисторов. Три резистора R ₁ , R ₂ и R ₃ подключены параллельно. Общее сопротивление R _всего дает

1 / R _всего = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ .

Следовательно, R _всего = R ₁ * R ₂ * R ₃ / R ₁ + R ₂ + R ₃

Рассеиваемая мощность резистора определяется уравнением

Мощность, P = I ² * R = V * I = V ² / R

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

Виды резисторов

Наиболее часто используемые резисторы выглядят одинаково. Они похожи на маленького червяка с цветными полосками сбоку. Доступно множество типов резисторов. Чаще всего встречается керамический стержень, намотанный изнутри медной проволокой. Число витков меди и толщина меди определяют сопротивление компонента. Чем больше витков и меньше толщина, тем больше сопротивление. Существуют также резисторы со спиральным рисунком из углерода вместо медной обмотки.Такие резисторы используются для изготовления резисторов меньшего номинала. Рассмотрим подробнее все резисторы.

Резисторы с керамическим стержнем, намотанным медными проволоками, называются резисторами с проволочной обмоткой. Такие резисторы обладают эффектом индуктивности, поскольку имеют медные обмотки. Несмотря на то, что провода намотаны секциями с чередованием обратного состояния, индуктивность все же создается. Таким образом, используются разные типы обмоток. Один из типов намотки называется методом плоской тонкой формовки, который помогает в значительной степени уменьшить площадь поперечного сечения катушки.Существуют также другие типы обмоток, называемые обмоткой Айртона-Перри и бифилярной обмоткой. Некоторые резисторы с проволочной обмоткой имеют алюминиевый корпус, поэтому их можно подключать к радиаторам, которые рассеивают тепло.

2. Резисторы из углеродного состава

Это обычные резисторы с резистивным элементом в форме цилиндра. Резистивный элемент представляет собой смесь углеродного порошка и керамики. Эта смесь скрепляется с помощью смолы. Эта смесь заделана проволочными выводами.Затем он прикрепляется к свинцовым проводам. Значение резистора можно узнать с помощью метода, называемого цветовым кодированием, которое наносится на внешний корпус резистора.

Если концентрация углерода увеличивается, сопротивление компонента снижается. Этот тип резистора сейчас не используется так часто. Хотя этот резистор был очень надежным, его характеристики перегрева и перенапряжения не так надежны.

3. Карбоновая пленка

Этот тип резистора применим для цепей, работающих в широком диапазоне температур.Резистор изготавливается путем нанесения углеродной пленки на изолирующую подложку. Они могут работать в диапазоне от -55 ° C до 155 ° C. Диапазон напряжения варьируется от 100 до 650 вольт при сопротивлении от 1 до 10 МОм.

4. Тонкие и толстопленочные резисторы

Этот тип резистора был основой популярных резисторов для поверхностного монтажа, используемых в настоящее время. Названия различаются по способу нанесения пленки на цилиндр.

Для тонкопленочного резистора используется метод вакуумного напыления, чтобы нанести резистивный материал на изолирующую подложку.Этот тип резистора обычно используется для изготовления печатных плат. Этот тип резистора обеспечивает точное сопротивление, так как можно контролировать весь процесс его изготовления.

Толстые пленки также производятся таким же образом, как и тонкие пленки. Но у них также есть некоторые дополнительные соединения, такие как стекло, а также жидкость для трафаретной печати.

Оба они различаются по диапазону температур, а также по ценам. Тонкие пленки дороже толстых.

5. Резисторы металлопленочные

Этот тип резистора изготавливается путем покрытия никель-хромом [NiCr].Процесс изготовления этого резистора аналогичен процессу изготовления тонкопленочных резисторов. Разница будет в используемых соединениях.

6. Шунтирующий резистор амперметра

Это самый уникальный тип резистора, который используется для измерения тока. Он имеет четыре клеммы и используется в миллиомах и микроомах. Хотя они используются для измерения малых токов, если ток проходит через шунтирующий механизм, их также можно использовать для измерения больших токов. С помощью этого механизма ток измеряется в соответствии с падением напряжения на нем.

Шунтирующий механизм состоит из двух латунных блоков. Между ними проложены полосы из низкотемпературных сплавов сопротивления. Большие болты, ввинченные в блоки, обеспечивают текущие соединения.

Существуют также резисторы других типов, такие как резисторы для размещения выводов, сеточные резисторы и т. Д. Существуют также переменные резисторы, такие как резисторы с ответвлениями, металлооксидный варистор (MOV) и тензодатчик. Чтобы узнать больше, нажмите на следующие ссылки.

ПОСМОТРЕТЬ: ПОТЕНЦИОМЕТР И РЕОСТАТ – РАБОТА И СРАВНЕНИЕ

ПОСМОТРЕТЬ: ПЕРЕМЕННЫЕ РЕЗИСТОРЫ – РАБОТА И ПРИМЕНЕНИЕ

СМОТРЕТЬ: ВАРИСТОР ОКСИДА МЕТАЛЛА (MOV)

Цветовое кодирование

Значение сопротивления определяется по цветовой кодировке.Резисторы имеют цветовую полосу, показанную на их внешнем покрытии. Вот шаги, чтобы определить номинал резистора.

• Все резисторы имеют три цветных полосы, за которыми следует пробел, а затем четвертая цветная полоса. Четвертая полоса цвета будет коричневой, красной, золотой или серебряной.
• Чтобы прочитать цвета, поверните его так, чтобы слева были три последовательных цвета, затем пробел и остальные цвета.
• Первые два цвета слева обозначают первые две цифры значения.Третий цвет представляет собой цифровой множитель. То есть он показывает, на сколько вам нужно умножить первые два числа. Таким образом, если у вас есть сопротивление с первыми тремя цветами, коричневым, черным и красным, значение сопротивления будет 10 * 100 = 1000 Ом или 1 кОм.
• Последняя полоса после пробела указывает допуск резистора. Это указывает на диапазон точности резистора. Таким образом, наряду с тремя цветами выше, если четвертый цвет – золотой, это означает, что у вас есть допуск в пределах +/- 5%.Таким образом, фактическое значение сопротивления может составлять от 950 Ом до 1 кОм.
• Также могут быть резисторы пяти цветов. Если это так, первые три представляют собой цифры, четвертая – множитель, а пятая – процент допуска. Это указывает на то, что более точное значение используемого резистора может быть получено с помощью 5-цветного резистора.

Обратите внимание на цвета и соответствующие им номера, приведенные ниже.

Цветовая кодировка резисторов

Применение резисторов

Хотя резисторы могут вызывать потери электричества, они имеют множество преимуществ и применений в нашей повседневной жизни.

• Сопротивление – один из основных ингредиентов в работе лампочки. Когда электричество проходит через нить лампы накаливания, она ярко горит, поскольку становится очень горячей из-за своего меньшего размера. Хотя этот механизм расходует много электроэнергии, мы вынуждены использовать его для получения света. Свет, используемый в настоящее время, более эффективен, чем старые лампы накаливания.
• Подобная нить накала является основным ингредиентом в работе некоторых наших обычных бытовых приборов, таких как электрические чайники, электрические радиаторы, электрические души, кофеварки, тостеры и так далее.
• Нам также может помочь применение переменного сопротивления. Наши телевизоры, радиоприемники, громкоговорители и т. Д. Работают по этому принципу.

Принцип работы, классификация и ее применение

Переменный резистор – это элемент, который обеспечивает переменное сопротивление цепи. Регулируя его внутреннюю конфигурацию, мы можем получить переменное сопротивление на стороне нагрузки. Этот элемент часто используется в электрических и электронных схемах для изменения тока, протекающего в цепи.Помимо изменения тока, этот элемент также используется для управления некоторыми основными параметрами, такими как скорость, температура для часто используемых электрических нагрузок. Простым примером может быть регулирование скорости однофазного асинхронного двигателя (потолочного вентилятора) с помощью потенциометра (переменного резистора).

Определение переменного резистора

Это элемент, который обеспечивает изменение тока или напряжения нагрузки из-за изменения его внутреннего сопротивления. Способ изменения внутреннего сопротивления зависит от типа переменного резистора.Символ переменного резистора показан ниже.

Символ переменного резистора

На рисунке выше показано символическое представление переменного резистора. Стрелка указывает на то, что значение сопротивления может варьироваться. Как мы обсуждали ранее, метод изменения значения сопротивления зависит от его классификации. Разберемся с типом переменного резистора.

Принцип работы переменного резистора

Чтобы понять принцип работы, необходимо отметить, что мы обсуждаем случай, когда клемма C является переменной.Как видно из эквивалента схемы, положение клеммы C можно изменять, перемещая скользящий контакт. Следует помнить, что сопротивление элемента зависит от длины, площади поперечного сечения и удельного сопротивления материала. Изменяя любой из них, изменяется сопротивление элемента. Теперь в этой схеме при изменении положения клеммы C изменяется эффективная длина провода или проводника. Следовательно, между клеммами B и C мы получаем переменное сопротивление.

При изменении сопротивления ток в нагрузке изменяется в соответствии с законом Ома. Следовательно, изменяя положение скользящего контакта, можно получить изменение тока или напряжения на нагрузке. Следует отметить, что клеммы, изображенные на рисунке, могут быть взаимозаменяемыми. Они не исправлены.

Типы переменного резистора

Различные типы переменных резисторов включают следующие.

Потенциометр

Это один из наиболее часто используемых переменных резисторов.В этом типе в зависимости от положения варьируется напряжение. Отсюда и название потенциометр или потенциометр. Также называется поворотным реостатом. Он имеет три клеммы, как показано на рисунке ниже.

Потенциометр

Из трех клемм используются две. Один подключен к резистивному элементу, а другой – к ручке. Как видно на приведенном выше рисунке, при вращении ручки выше положение сопротивления меняется. Мы знаем, что сопротивление зависит от площади поперечного сечения, длины и удельного сопротивления.Таким образом, при изменении положения ручки изменяется длина и, следовательно, изменяется сопротивление. Это изменение сопротивления вызывает изменение напряжения и, следовательно, разности потенциалов. Простой пример этого потенциометра – изменение скорости двигателя переменного тока путем подачи переменного напряжения на якорь. Они также часто используются в качестве устройств управления мощностью. Они могут контролировать напряжение, ток. Интенсивность света, звук и т. Д. Также используется в обогревателях, духовках, электродвигателях и многих других электрических приборах.

Реостат

Также называется линейным реостатом.В этом типе сопротивление регулируется путем изменения положения стеклоочистителя, показанного на горизонтальной полосе. Стеклоочиститель соединен с материалом сопротивления ниже. Этот элемент имеет два конца для получения переменного сопротивления. Когда стеклоочиститель перемещается от одного конца к другому, получается переменное сопротивление. Этот тип часто используется в лабораториях. Грязесъемник расположен на изолированном керамическом сердечнике. А вокруг жилы намотан длинный провод. Их также называют резисторами с проволочной обмоткой. Из-за характера движения стеклоочистителя их также называют реостатами скольжения.

Реостат

По сравнению с потенциометрами, реостаты пропускают больший ток. Другими словами, текущий рейтинг реостатов очень высок. Он может достигать 10 А. Высокий номинал из-за провода. Поскольку токонесущая способность зависит от площади поперечного сечения проводника, для пропускания больших токов используется толстый провод, который наматывается.

Цифровые резисторы

Цифровой резистор аналогичен потенциометру. Его также можно назвать цифровым потенциометром.Но здесь нет физической ручки для изменения сопротивления. Вместо использования какой-либо механической ручки он использует цифровые сигналы для изменения сопротивления. На схеме ниже показана цифровая резисторная лестница.

Релейная диаграмма цифровых резисторов

На этом рисунке, показанном выше, показана цифровая диаграмма резисторов. Как видно, в схему было подключено несколько резисторов. Замкнув переключатели, мы можем получить последовательное соединение показанного резистора. Количество соединений, также называемых ступенями, определяет выходное сопротивление цепи.Для регулировки количества лестничных соединений на резисторе размещается встроенный чип. Также называется дворником. Цифровые резисторы, также называемые цифровыми горшками, имеют ряд применений. Часто используется в мостовых схемах, таких как мост Уитстона, мост Андерсона и т. Д., Которые используются для расчета индуктивности и емкости. Мостовые схемы работают по принципу уравновешивания импеданса, для которого необходимо изменить сопротивление. Другие приложения – это цифроаналоговые преобразователи, регулировка яркости, регулировка усиления и т. Д.

Пресеты

Пресеты – это мини-версия потенциометров. Принцип работы такой же, как у потенциометров, то есть имеется небольшая ручка для изменения сопротивления. Но здесь у нас нет ни одной горизонтальной ручки, выступающей наружу.

Preset

Как и другие переменные резисторы, у него также есть один фиксированный конец и переменный конец. Как показано на рисунке выше. Изменение механической ручки наверху изменяет значение сопротивления. Такие резисторы предназначены для установки непосредственно на печатные платы (PCB).Они в основном используются для приложений, которые имеют низкие характеристики, такие как установка частоты звукового сигнала тревоги, проверка сопротивления фотоэлектрического элемента и т. Д.

Подключение переменного резистора

Чтобы понять подключение переменного резистора и принцип работы, давайте возьмем реостат. . Внутренняя конфигурация реостата показана ниже.

Rheostat-Working

Он состоит из трех клемм, клеммы A, B и C. Также показан эквивалент схемы устройства.Видно, что нагрузка помещается между клеммами B и C. Клемма B или C может быть переменной. Между двумя клеммами A и B помещается длинный провод. Площадь провода определяется допустимой токовой нагрузкой или номинальным током. Проволока намотана на керамический сердечник. Скользящий контакт, также называемый стеклоочистителем, контактирует с проводом.

Применение переменного резистора

Переменный резистор имеет ряд применений. Некоторые из них перечислены ниже.

• Они используются для управления скоростью двигателей постоянного тока.Поскольку они обеспечивают переменное сопротивление, они изменяют ток и, следовательно, напряжение. Таким образом, скорость можно легко контролировать с помощью принципа управления напряжением якоря.
• Они используются в домашних условиях, например, для изменения скорости потолочных вентиляторов. Это не что иное, как простой потенциометр.
• Они часто используются в лабораториях учебных заведений и исследовательских отделений для проведения экспериментов.