Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Един от най-често използваните елементи в електрониката е резистор. На прост език тя се нарича "съпротива". С него можете да ограничите тока или да го измерите, разделите напрежението, създайте верига за обратна връзка. Никаква схема не може да направи без съпротива. В тази статия ще говорим за това какво е резистор, какъв е неговият принцип на работа, както и защо е необходим този елемент на електрическа верига.дефиниция
Резисторът идва от английското "резистор" и от латинското "resisto", което на руски означава "съпротивление". В литературата на руски език заедно с думата "резистор" се използва думата "съпротива". От заглавието основната задача на този елемент е ясна - да устои на електрически ток.
Той принадлежи към групата на пасивните елементи, тъй като в резултат на неговата работа токът може само да намалее, т.е. за разлика от активните елементи, само пасивните елементи не могат да усилят сигнала. Това на втория закон на Кирххоф и законът на Ом означава, че когато токът тече през резистора, напрежението пада, стойността на която е равна на стойността на текущия ток, умножен по стойността на съпротивлението. По-долу можете да видите как е показано съпротивлението на веригата:
Символът на диаграмата е лесен за запомняне - той е правоъгълник, според ГОСТ 2.728-74, размерите му са 4x10 мм. Има обозначения за резистори с различна мощност.
видове
Резисторите се класифицират по няколко критерия. Ако говорим за отделни компоненти, то според метода на инсталация те се разделят на:
- Outlet. Използва се за монтаж чрез печатна платка. Такива елементи имат заключения, разположени радиално или аксиално. В хората от констатациите се наричат крака. Този тип резистори активно се използва във всички стари устройства (преди 20 и повече години) - стари телевизори, приемници, като цяло навсякъде, и сега се използва в прости устройства, както и когато използването на SMD компоненти по някаква причина е трудно или невъзможно.
- SMD. Това са елементи, които нямат крака. Клемите за свързване са разположени на повърхността на кутията, леко стърчащи над нея. Те са монтирани директно върху повърхността на платката. Предимството на такива резистори е простотата и ниската цена на монтажа на автоматизираните линии, което спестява място на печатната платка.
Появата на двата типа елементи, които виждате на фигурата по-долу:
Вече знаем как изглежда този компонент, а сега трябва да знаем за класификацията по производствени технологии. Изходните резистори са:
- Тел. Като резистивен компонент се използва жица, намотана върху сърцевина, а за намаляване на паразитната индуктивност се използва бифиларна намотка. Телата са избрани от метал с нисък температурен коефициент на съпротивление и ниско съпротивление.
- Метални филми и композитни материали. Както може би се досещате, тук като резистивен елемент се използват филми от метална сплав.
Тъй като резисторът се състои от резистивен материал, последният може да бъде тел или филм с високо съпротивление. Какво е това? Такива материали като:
- Манганови;
- константан;
- нихром;
- nickeline;
- метален диелектрик;
- метални оксиди;
- въглерод и други.
SMD или чип резистори са тънкослойни и дебелослойни, като резистивен материал:
| материал | Характеристики, където се използват |
| Никел-хром (нихром, NiCr) | в тънък филм, които са устойчиви на висока влажност (устойчиви на влага) |
| Ditantalum nitride (Ta2N). | TCR е 25 ppm / 0С (-55 … + 1250С); |
| Рутениев диоксид (RuO2) | в дебел филм |
| Оловен рутенит (Pb2Ru2O6) | в дебел филм |
| Бисмутов рутенит (Bi2Ru2O7) | в дебел филм |
| Рутениеви диоксиди, легирани с ванадий (Ru0.8V0.2O2, Ru0.9V0.1O2, Ru0.67V0.33O2) | - |
| Оловен оксид (PbO) | - |
| Бисмутов иридий (Bi2Ir2O7) | - |
| Никелова сплав | В продукти с ниско съпротивление (0, 03 … 10 ома) |
Фигурата по-долу показва какво се състои от резистора:
По дизайн се различават:
- Постоянна. Те имат две заключения и не можете да промените съпротивата - тя е постоянна.
- Променливи. Това са потенциометри и тримерни резистори, чийто принцип се основава на движението на плъзгащия контакт (плъзгача) върху резистивния слой.
- Нелинейна. Съпротивлението на компонентите на този тип се променя под влияние на температурата (термистори), светлинното излъчване (фоторезистори), напрежението (варисторите) и други величини.
А също и за целта - обща и специална. Последните са разделени на:
- Високо съпротивление (диапазон на съпротивление от десетки модули MOhm - T operating при работни напрежения до 400V).
- Високо напрежение (предназначено за работа в електрически вериги с напрежение до десетки kV).
- Висока честота (характеристика на високочестотната работа е изискването за ниска собствена индуктивност и капацитет. Такива продукти могат да работят в схеми с честота на сигнала от стотици MHz).
- Прецизност и супер прецизност (това са продукти с висок клас на точност. Те имат допустимо отклонение от номиналното съпротивление от 0.001 - 1%, докато обичайният толеранс може да бъде 5% и 10% или повече).
Принцип на действие
Резисторът се инсталира в електрическа верига, за да ограничи тока, протичащ през веригата. Степента на напрежението, което пада върху нея, се изчислява просто чрез закона на Ом:
U = IR
Падането на напрежението е броят на напреженията, които се появяват на клемите на резистор, когато през него тече ток. Съответно, ако напрежението на резистора падне и през него тече ток, това означава, че в него се отделя определена мощност. Във физиката има добре позната формула за намиране на сила:
P = UI
Или, за да се ускорят изчисленията, понякога е удобно да се използва формулата на властта чрез съпротива:
Р = U2 / R = I2R
Как работи един резистор? Всеки проводник има специфична вътрешна структура. Когато тече електрически ток, електроните (носителите на заряд) се сблъскват с различни нееднородности в структурата на материята и губят енергия и се отделят като топлина. Ако ви е трудно да разберете, тогава принципът на съпротивата в прости думи може да се каже, както следва:
Това е стойност, която показва колко трудно е електрическият ток да преминава през вещество. Тя зависи от самата субстанция - нейната специфична резистентност.
Където: p е съпротивлението, l е дължината на проводника, S е площта на напречното сечение.
Основни функции
За да изберете правилния резистор е важно да знаете какви характеристики трябва да гледате при избора. Основните му параметри включват:
- Номинална устойчивост.
- Максимално разсейване на мощността.
- Толеранс или клас на точност. От него зависи колко процента съпротивлението на части от този клас може да се различава от декларираното.
В повечето случаи тази информация е достатъчна. Начинаещите често забравят за допустимата мощност на резистора и са изгорени. Можете да изчислите колко вата се разпределят на резистор, като използвате формулата, дадена в предишния раздел на статията. Купи резистори с мощност от 20-30%, повече е по-добре, по-малко не е необходимо!
Къде и за какво се използва
Вече сме смятали, че резисторът е предназначен да ограничи тока във веригата, сега ще разгледаме няколко практически примера, използвайки резистор в електротехниката.
Първата област на приложение е ограничаване на тока, например, за захранване на светодиодите. Принципът на работа и изчисляване на такава верига е, че номиналното работно напрежение на светодиода се изважда от захранващото напрежение, сумата се разделя на номиналния (или желания) ток през светодиода. В резултат на това получавате номинална рестриктивна съпротива.
R ogre = (U мощност -U е необходима ) / I номинална
Вторият е делител на напрежението. Тук изходното напрежение се изчислява по формулата:
U out = U в (R2 / R1 + R2)
Също така, резистор е бил използван за определяне на текущите транзистори. По същество, същата схема ограничител, обсъдени по-горе.
Накрая Ви препоръчваме да гледате полезен видеоклип по темата на статията:
Разглеждахме какви са резисторите, тяхната цел и принцип на работа. Това е важен елемент, от който да започне изучаването на електротехниката. За изчисления на схеми с него се използват законът на Ом и активната мощност, а във високочестотните вериги се вземат предвид и реактивните параметри - паразитен капацитет и индуктивност. Надяваме се, че предоставената информация е полезна и интересна за Вас!
Материали по темата:
- Как устойчивостта на проводника зависи от температурата?
- Маркиране на резистори за мощност и съпротивление
- Как да разглобявате радио компоненти от дъските