Реостат на схеме обозначение: Электрические цепи. Реостат — Класс!ная физика

Электрические цепи. Реостат — Класс!ная физика

Электрические цепи. Реостат

Подробности

Просмотров: 390

Для того чтобы создать электрический ток, необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов.

Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания.

Самая простая электрическая цепь состоит из :

1. источника тока

2. потребителя электроэнергии — (лампа, электроплитка, электродвигатель, электробытовые приборы)

3. замыкающего и размыкающего устройства — (выключатель, кнопка, рубильник)

4. соединительных проводов

Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами.

На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условные обозначения.

1 — гальванический элемент

2 — батарея элементов

3 — соединение проводов

4 — пересечение проводов на схеме без соединения

5 — зажимы для подключения

6 — ключ

7 — электрическая лампа

8 — электрический звонок

9 — резистор ( или иначе сопротивление)

10- нагревательный элемент

11 — предохранитель

РЕОСТАТ

Существуют сопротивления, величину которых можно плавно изменять.

Это могут быть переменные резисторы или сопротивления, называемые реостатами.

Таким образом, реостаты — это приборы, сопротивление которых можно регулировать.

Они применяются тогда, когда необходимо менять силу тока в цепи.

Реостат отличается от переменного резистора своей конструкцией и большой мощностью.

На электрической схеме реостат имеет своё условное обозначение:

С помощью перемещаемого движка ( 2 ) можно увеличивать или уменьшать величину сопротивления ( между контактами 1 и 2 ), включаемого в электрическую цепь.

Попробуй, глядя на рисунок, выяснить для себя в какую сторону надо перемещать движок, чтобы:

а) увеличить сопротивление, включенное в цепь?

б) уменьшить сопротивление?

Умение пользоваться реостатом пригодится тебе для проведения лабораторных работ.

Приготовься к этому заранее!

ИНТЕРЕСНО

В электрических схемах применяются символические изображения входящих в нее элементов и устройств. Физические величины также принято обозначать буквенными символами.

Немецкий профессор Г.К. Лихтенберг из Геттенгена первый предложил ввести электрические символы, обосновал их практическое применение и использовал в своих работах!

Благодаря ему, в электротехнике появляются математические знаки плюс и минус для обозначения электрических зарядов. Символы, предложенные Г.К. Лихтенбергом, прижились и известны теперь даже школьникам.

Г.К. Лихтенберг родился в Германии и в 1769 году стал профессором физики. Многочисленные работы по математике, метеорологии, геодезии и электричеству способствовали избранию Лихтенберга Почетным членом Петербургской Академии наук.

В 1769 году в Геттингене он установил первый в Германии громоотвод на университетской библиотеке.

КНИЖНАЯ ПОЛКА

Загадка в форме шара.

Жизнь среди молний.

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ

В 1881 году в Париже на электротехнической выставке впервые демонстрировалось самое современное для того времени изобретение. Это был обычный для нас выключатель. Публика была в восторге!

___

Английский ученый со смешной фамилией Кавалло, живший на рубеже 18-19 веков, первым предложил конструкцию электрических проводов. Он предлагал натянутую отожженную медную или латунную проволоку нагревать в пламени свечи или просто куском раскаленного железа, покрывать смолой и обматывать полотняной лентой, также равномерно покрытой смолой. Изолированную таким способом проволоку следовало защищать чехлом из шерсти. Ну чем не основные элементы современного кабеля: токопроводящая жила, изоляция, защитный покров. Провод предполагалось изготовлять отрезками по 6–9 м, а места соединения отрезков тщательно обматывать промасленным шелком.

А НУ-КА, СООБРАЗИ

Если у вас есть электрозвонок, питающийся от батарейки, источник тока, провода, то как соединить провода, чтобы замыкание цепи вызвало только один удар молоточка звонка?

Не забывайте выключать свет!

2.

Резисторы — Условные графические обозначения на электрических схемах — Компоненты — Инструкции

Резистор (англ. resistor, от лат. resisto—сопротивляюсь) — радиокомпонент, основное назначение которого оказывать активное сопротивление электрическому току. Основные характеристики резистора — номинальное сопротивление и рассеиваемая мощность. Наиболее широко используются постоянные резисторы, реже — переменные, подстроечные, а также резисторы, изменяющие свое сопротивление под действием внешних факторов.

Постоянные резисторы бывают проволочными (из провода с высоким и стабильным удельным сопротивлением) и непроволочными (с резистивным элементом, например, в виде тонкой пленки из оксида металла, пиролитического углерода и т. д.). Однако на схемах их обозначают одинаково — в виде прямоугольника с линиями электрической связи, символизирующими выводы резистора (рис. 2.1). Это условное графическое обозначение (УГО) — основа, на которой строятся УГО всех разновидностей резисторов. Указанные на рис. 2.1 размеры УГО резисторов установлены ГОСТом [2] и их следует соблюдать при вычерчивании схем.
На схемах рядом с УГО резистора (по возможности сверху или справа) указывают его условное буквенно-цифровое позиционное обозначение и номинальное сопротивление. Позиционное обозначение состоит из латинской буквы R (Rezisto) и порядкового номера резистора по схеме. Сопротивление от 0 до 999 Ом указывают числом без обозначения единицы измерения (51 Ом —> 51), сопротивления от 1 до 999 кОм — числом со строчной буквой к (100 кОм —> 100 к), сопротивления от 1 до 999 МОм — числом с прописной буквой М (150 МОм —> 150 М).

 
Если же позиционное обозначение резистора помечено звездочкой (резистор R2* на рис.2.1), то это означает, что сопротивление указано ориентировочно и при налаживании устройства его необходимо подобрать по определённой методике.

 
Номинальную рассеиваемую мощность указывают специальными значками внутри условного графического обозначения (рис. 2.2).

Постоянные резисторы могут иметь отводы от резистивного элемента (рис. 2.3, а), причем, если необходимо, то символ резистора вытягивают в длину (рис. 2.3, б).

 Переменные резисторы используют для всевозможных регулировок. Как правило, у такого резистора минимум три вывода: два — от резистивного элемента, определяющего номинальное (а практически — максимальное) сопротивление, и один — от перемещающегося по нему токосъемника — движка. Последний изображают в виде стрелки, перпендикулярной длинной стороне основного условного графического изображения (рис. 2.4, а). Для переменных резисторов в реостатном включении допускается использовать условное графическое изображение рис. 2.4, б. Переменные резисторы с дополнительными отводами обозначаются так, как показано на рис. 2.4, е. Отводы у переменных резисторов показывают так же, как и у постоянных (см. рис. 2.3).

Для регулирования громкости, тембра, уровня в стереофонической аппаратуре, частоты в измерительных генераторах сигналов применяют сдвоенные переменные резисторы. На схемах условных графических изображений входящие в них резисторы стараются расположить возможно ближе друг к другу, а механическую связь показывают либо двумя сплошными линиями, либо одной штриховой (рис. 2.5, а). Если же сделать этого не удается, т. е. символы резисторов оказываются на удалении один от другого, то механическую связь изображают отрезками штриховой линии (рис. 2.5, б). Принадлежность резисторов к сдвоенному блоку указывают в позиционном обозначении (R2.1 — первый резистор сдвоенного переменного резистора R2; R2.2 — второй).

 
В бытовой аппаратуре часто применяют переменные резисторы, объединенные с одним или двумя выключателями. Символы их контактов размещают на схемах рядом с условным графическим изображением переменного резистора и соединяют штриховой линией с жирной точкой, которую изображают с той стороны УГО, при перемещении к которой движок воздействует на выключатель, (рис. 2.6, а). При этом имеется в виду, что контакты замыкаются при движении от точки, а размыкаются при движении к ней. В случае если УГО резистора и выключателя на схеме удалены один от другого, механическую связь показывают отрезками штриховых линий (рис. 2.6, б).

Подстроенные резисторы — это разновидность переменных. Узел перемещения движка таких резисторов чаще всего приспособлен для управления отверткой и не рассчитан на частые регулировки. УГО подстроечного резистора (рис. 2.7) наглядно отражает его назначение: практически это постоянный резистор с отводом, положение которого можно изменять.
Из резисторов, изменяющих свое сопротивление под действием внешних факторов, наиболее часто используют терморезисторы (обозначение RK) и варисторы (RU, см. табл. 1.1). Общим для условного графического изображения резисторов этой группы является знак нелинейного саморегулирования в виде наклонной линии с изломом внизу (рис. 2.8).

  Для указания внешних факторов воздействия используют их общепринятые буквенные обозначения: tº (температура), U (напряжение) и т. д.

 
  Знак температурного коэффициента сопротивления терморезисторов указывают только в том случае, если он отрицательный (см. рис. 2.8, резистор RK2).

ГОСТ 2.728-74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ

ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ

ГОСТ 2.728-74

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением
Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 марта 1974 г.
№ 692 срок введения установлен

с 1975-07-01

1. Настоящий стандарт
устанавливает условные графические обозначения (обозначения) резисторов и
конденсаторов на схемах, выполняемых вручную или автоматизированным способом во
всех отраслях промышленности.

Стандарт полностью
соответствует СТ СЭВ 863-78 и СТ СЭВ 864-78.

2. Обозначения резисторов
общего применения приведены в табл. 1.

Таблица 1

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

3. Обозначения
функциональных потенциометров, предназначенных для генерирования нелинейных
непериодических функций, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Примечание . Обозначения, установленные
в табл. 2,
следует применять для потенциометров, у которых подвижный контакт перемещается
между двумя фиксированными (начальным и конечным) положениями. При этом
конструктивное пополнение потенциометра может быть любым: линейным, кольцевым
или спиральным (многооборотные потенциометры).

4. Обозначения
функциональных кольцевых замкнутых потенциометров, предназначенных для
циклического генерирования нелинейных функций, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Примечание . Все угловые размеры в
обозначениях (углы между линиями отводов, между подвижными механически связанными
контактами, размеры и расположение секторов изолированных или короткозамкнутых
участков) должны быть приблизительно равны соответствующим угловым размерам в
конструкции потенциометров.

5. Обозначения конденсаторов
приведены в табл.
4.

Таблица 4

(Измененная редакция, Изм. №
1).

6. Условные графические
обозначения резисторов и конденсаторов для схем, выполнение которых при помощи печатающих
устройств ЭВМ установлено стандартами Единой системы конструкторской
документации, приведены и табл. 5.

Таблица 5

Примечание . Линии электрической связи -
по ГОСТ
2.721.-74.

(Измененная редакция, Изм. №
2).

7. Размеры условных
графических обозначений приведены и табл. 6.

Все геометрические элементы
условных графических обозначений следует выполнять линиями той же толщины, что и
линии электрической связи.

Таблица 6

Реостат

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.

Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах — на рисунке б).

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.

Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат

Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).

Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а).

[Значения 6Ω и 3 А означают что данный реостат способен изменять свое сопротивление с 0 до 6 Ом, и ток с силой больше чем 3 Ампера пропускать по нему не стоит.]

Теперь самое время перейти от теории к практике!

Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.

На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.

Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).

На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления R_л лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.

Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).

Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.

Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.

Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.

Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее – она сразу перегорит (может и взорваться).

Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор – реостат.

Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.

Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.

I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А

Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.

Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).

В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.

Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.

Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.

Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.

Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).

Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.

Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)? 

Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Давайте попробуем разобраться как такое может происходить, что маленькая лампочка не перегорает благодаря лампочке в 60 Вт и доказать расчетным методом, что для нормального накала обеих лампочек необходимо одна и та же сила тока.

На помощь в решении этого вопроса нам придет физика, а конкретно ее раздел электричество (изучается в 8 классе).

Резистор, схема подключения, его обозначение. Сопротивление в электрической цепи.

Сопротивление в виде обычного резистора можно встретить практически в любой электрической схеме. Поскольку у каждого электронного и электрического компонента имеется свое внутреннее сопротивление (даже у обычного провода), то и его можно представить (учитывать при создании схем, цепей и их расчетов) в виде резисторов. Суть резистора достаточно проста — это сопротивление, препятствие внутри проводника на пути движения электрически заряженных частиц. То есть, есть напряжение, которое создает как бы давление, при замыкании электрической цепи начинает течь ток зарядов, а те преграды внутри проводника, что препятствуют этому  движению и будут являться этим самым сопротивлением.

Резисторы на схемах обозначаются достаточно просто и понятно. Это продолговатый прямоугольник, у которого на противоположных концах (стороны с меньшей длинной) имеются выводы, это обычное обозначение (европейское). В зарубежных схемах часто резистор указывается в виде ровного зигзага. У резисторов сопротивление бывает разное, как и их мощность. Следовательно, на схемах возле самого сопротивления подписывается его величина и единица измерения (Ом, кОм, мОм). Внутри прямоугольника (условного обозначения на схемах) могут ставится полоски (направление и их количество соответствует своему номиналу), обозначающие его мощность.

Само сопротивление, как компонент (резистор), может подключаться в схемах двумя основными способами, это либо последовательно электрической цепи, или же параллельно ей. В зависимости от количества этих самых резисторов в схеме их можно представлять именно так: включены параллельно, последовательно или смешано. Для каждого из варианта подключения в схемах имеются свои формулы, по которым можно легко посчитать конкретное значение сопротивления в той или иной цепи.

В электрике основной формулой считается закон Ома. Она имеет следующий вид: I=U/R, где I это сила тока, U это напряжение, R это сопротивление. Из нее можно вывести две другие формулы: R=U/I и U=R*I. Используя эти три формулы можно легко найти любую неизвестную величину зная две других. К примеру, у нас есть электрический обогреватель, известно его напряжение питания, равное 220 вольт, тестером мы померили его общее сопротивление (пусть оно будет равно 22 ома), если применить одну из формул для нахождения силы тока (I=U/R), которую потребляет обогреватель, то мы получим в итоге 10 ампер (220 вольт деленное на 22 ома). Вдобавок можно еще привести формулу электрической мощности P=U*I (мощность равна напряжению умноженному на силу тока).

Помимо обычных резисторов, имеющие два вывода и постоянное сопротивление, существуют еще переменные и подстроечные. Общий смысл у них одинаковый — имеют три вывода, два из них являются концами общего сопротивления, а третий это ползунок, что плавно перемещается от одного конца резистора к другому. Если измерять электрическое сопротивление между выводом, идущим от ползунка и любым крайним выводом резистора (при этом плавно изменять положение ползунка в одну из сторон), то при измерении мы увидим постепенно изменяемую величину сопротивления. Проще говоря, из самого названия (переменный) ясно, что данный вид резисторов является регулируемым, изменяемым.

Переменный резистор имеет корпус, который устанавливается на передней панели устройств, что позволяет путем вращения оси резистора задавать на нем определенное сопротивление для схемы. Подстроечные резисторы ставятся на самих платах, они имеют более открытый вид, служат для точной подстройки нужного сопротивления в схемах. Их обычно крутят в случае корректировки и настройки нужного режима работы электрической схемы. После наносят немного лака, краски, чтобы данное положение ползунка резистора хорошо зафиксировать.

На схемах переменный резистор обычно обозначается также как и обычный, от которого с середины отходит вывод со стрелкой (это вывод от ползунка). Подстроечные резисторы не имеют стрелки, просто палочка, отходящая от середины этого сопротивления. Хотя в разных схема обозначения могут быть совсем разные и только опытным путем (по смыслу и назначению сопротивления) можно определить тип резистора (переменный или подстроечный).

P.S. Каким бы резистор не был, суть его остается одна и та же — это электрическое сопротивление, которое является препятствием на пути протекания тока (упорядоченное движение частиц внутри проводника). А что касается обозначения, то просто возьмите в интернете несколько различных электрических схем, посмотрите на них после чего уже поймете — обозначение может быть разным, но в схеме сразу видно и понятно, что это именно резистор.

Как решать задачи с реостатом

Знакомство с реостатом впервые происходит в школе в 8-м классе на теме «Электрические явления». Выполняется ряд лабораторных работ по электричеству, рассматривается ряд электрических схем.

Но к 10-му классу непонятные вопросы при решении задач все-таки остаются.

Давайте разберёмся с этим физическим прибором и рассмотрим ряд примеров и задач, которые встречались на экзамене и вполне могут встретиться.

В основе решения задач с реостатом надо знать формулу зависимости сопротивления проводников от его геометрических размеров. Именно эта формула лежит в основе принципа работы реостата.

Необходимо научиться определять «активную часть» реостата, то есть эта та часть реостата, по которой течет электрический ток. Чем больше длина активной части, тем большим электрическим сопротивлением обладает реостат. А от сопротивления реостата зависит сила тока в цепи.

Давайте рассмотрим два обозначения реостата на схеме, и посмотрим, отличие этих схем друг от друга. А после разберем несколько примеров.

Следствием всех перемещений ползунка реостата является изменение силы тока, согласно законам Ома для участка цепи и для полной цепи.

Ряд задач с реостатом Вы можете посмотреть на сайте. А ниже рассмотрим еще пару вопросов и задач с реостатом, чтобы закрепить материал.

Задача 1. Как будут изменяться показания электроизмерительных приборов при перемещении ползунка реостата вверх? Объяснить.

При перемещении ползунка реостата вверх, длина рабочей части реостата уменьшится. Так как реостат соединен последовательно с резистором, общее сопротивление цепи — уменьшиться. А следовательно сила тока в цепи, согласно законам Ома — увеличится. Напряжения, измеряемое на резисторе тоже увеличится.

Задача 2.
Реостат параллельно включён с резистором в электрическую цепь так, как показано на рисунке. Как будут изменяться показания амперметра, при перемещении ползунка реостата вправо? Объяснить.

При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление реостата будет уменьшаться, а следовательно общее сопротивление электрической цепи, согласно формулам для расчета параллельного соединения — будет тоже уменьшаться. То есть сила тока в цепи будет увеличиваться.

Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Написать комментарий

Использование резисторов и реостатов в электрических цепях. Что такое реостат? Виды и их назначение

На уроке рассматривается прибор под названием реостат, сопротивление которого можно изменять. Подробно рассматривается устройство реостата и принцип его работы. Показывается обозначение реостата на схемах, возможные варианты включения реостата в электрическую цепь. Приводятся примеры применения реостата в повседневной жизни.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Реостаты

На предыдущих уроках мы говорили, что существуют не только потребители и источники электрического тока, но еще и так называемые элементы управления. Одним из важных элементов управления является реостат или любой другой прибор, основанный на его действии. В реостате используется проводник из заранее известного материала с определенной длиной и сечением, а значит, мы можем узнать его сопротивление. Принцип работы реостата основан на том, что мы можем изменять это сопротивление, следовательно, можем регулировать силу тока и напряжение в электрических цепях.

Рис. 1. Устройство реостата

На рисунке 1 представлен реостат без оболочки. Это сделано для того, чтобы можно было посмотреть все его части. На керамическую трубу (1) намотан провод (2). Его концы выведены к двум контактам (3а). Также имеется штанга, в конце которой расположен контакт (3б). По этой штанге движется скользящий контакт (4), так называемый «ползун».

Если расположить скользящий контакт посередине (рис. 2а), то будет задействована только половина проводника. Если передвинуть этот скользящий контакт дальше (рис. 2б), то будет задействовано больше витков провода, следовательно, его длина возрастет, сопротивление увеличится, а сила тока уменьшится. Если же передвинуть «ползун» в другую сторону (рис. 2в), то, наоборот, сопротивление уменьшится, и сила тока в цепи возрастет.

Рис. 2. Реостат

Внутри реостат полый. Это необходимо, поскольку при протекании тока реостат нагревается, а эта полость обеспечивает быстрое охлаждение.

Когда мы изображаем схему (рисунок электрической цепи), то каждый элемент обозначается определенным символом. Реостат обозначается следующим образом (рис. 3):

Рис. 3. Изображение реостата

Красный прямоугольник соответствует сопротивлению, синий контакт — подводящий к реостату провод, зеленый — скользящий контакт. При таком обозначении легко понять, что при движении ползунка влево сопротивление реостата уменьшится, а при движении вправо — увеличится. Также может использоваться следующее изображение реостата (рис. 4):

Рис. 4. Еще одно изображение реостата

Прямоугольник обозначает сопротивление, а стрелка — то, что его можно изменять.

В электрическую цепь реостат включается последовательно. Ниже приведена одна из схем включения (рис. 5):

Рис. 5. Включение реостата в цепь с лампой накаливания

Зажимы 1 и 2 подключаются к источнику тока (это может быть гальванический элемент или подключение к розетке). Стоит обратить внимание, что второй контакт должен быть подключен к движущейся части реостата, которая позволяет менять сопротивление. Если увеличивать сопротивление реостата, то накал лампочки (3) будет уменьшаться, а значит, ток в цепи тоже уменьшается. И, наоборот, при уменьшении сопротивления реостата лампочка будет гореть ярче. Этот метод часто используется в выключателях для регулировки интенсивности освещения.

Реостат также можно использовать для регулировки напряжения. Ниже представлены две схемы (рис. 6):

Рис. 6. Включение резистора в цепь с вольтметром

В случае использования двух сопротивлений (рис. 6а) мы снимаем определенное напряжение со второго резистора (устройство, которое основано на сопротивлении проводника), и таким образом, как бы регулируем напряжение. При этом надо точно знать все параметры проводника для правильной регулировки напряжения. В случае с реостатом (рис. 6б) ситуация заметно упрощается, поскольку мы можем непрерывно регулировать его сопротивление, а значит, и изменять снимаемое напряжение.

Реостат — достаточно универсальный прибор. Кроме регулировки силы тока и напряжения, он также может использоваться в различных бытовых приборах. Например, в телевизорах регулировка громкости происходит с помощью реостатов, переключение каналов в телевизоре также неким образом связано с использованием реостатов. Также стоит обратить внимание, что для безопасности лучше использовать реостаты, снабженные защитным кожухом (рис. 7).

Рис. 7. Реостат в защитном кожухе

На этом уроке мы рассмотрели строение и применение такого элемента управления, как реостат. На следующих уроках будут решаться задачи, связанные с проводниками, реостатами и законом Ома.

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. — М.: Мнемозина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.

1. Центр образования «Технологии обучения» ().
2. Школьный демонстрационный физический эксперимент ().
3. Электротехника ().

Домашнее задание

1. Стр. 108-110: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
2. Как можно регулировать накал лампы с помощью реостата?
3. Всегда ли при движении ползунка реостата вправо сопротивление будет уменьшаться?
4. Чем обусловлено применение именно керамической трубы в реостате?

Реостатом

называется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, с помощью которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов и благодаря этому регулировать переменный и постоянный ток и напряжение.

Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным или водяным) охлаждением
. Воздушное охлаждение может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное охлаждение используется для металлических реостатов, резисторы могут либо погружаться в жидкость, либо обтекаться ею. При этом следует иметь в виду, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.

Металлические реостаты с воздушным охлаждением
получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к различным условиям работы как в отношении электрических и тепловых характеристик, так и в отношении различных конструктивных параметров. Реостаты могут выполняться с непрерывным или со ступенчатым изменением сопротивления.

Переключатель ступеней в реостатах выполняется плоским. В плоском переключателе подвижный контакт скользит по неподвижным контактам, перемещаясь при этом в одной плоскости. Неподвижные контакты выполняются в виде болтов с плоскими цилиндрическими или полусферическими головками, пластин или шин, располагаемых по дуге окружности в один или два ряда. Подвижный скользящий контакт, называемый обычно щеткой, может выполняться мостикового или рычажного типа, самоустанавливающимся или несамоустанавливающимся.

Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду частого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высокая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.

Достоинствами плоского переключателя ступеней реостата являются относительная простота конструкции, сравнительно небольшие габариты при большом числе ступеней, малая стоимость, возможность установки на плите переключателя контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недостатки — сравнительно малая мощность переключения и небольшая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность применения для сложных схем соединения.

Металлические реостаты с масляным охлаждением
обеспечивают увеличение теплоемкости и постоянной времени нагрева за счет большой теплоемкости и хорошей теплопроводности масла. Это позволяет при кратковременных режимах резко увеличивать нагрузку на резисторы, а следовательно, сократить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы должны иметь как можно большую поверхность, чтобы обеспечить хорошую теплоотдачу. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия окружающей среды в химических и других производствах. Погружать в масло можно только резисторы или резисторы и контакты.

Отключающая способность контактов в масле повышается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле возрастает, но одновременно улучшаются условия охлаждения. Кроме того, за счет смазки можно допустить большие контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.

Для длительных и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным охлаждением непригодны ввиду малой теплоотдачи с поверхности бака и большой постоянной времени охлаждения. Они применяются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редких пусках.

Наличие масла создает и ряд недостатков: загрязнение помещения, повышение пожарной опасности.

Рис. 1. Реостат с непрерывным изменением сопротивления

Пример реостата с практически непрерывным изменением сопротивления
приведен на рис. 1. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню или кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый при помощи изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная рукоятка (на рисунке рукоятка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластины 7 — для внешнего присоединения.

Реостаты могут включаться в схему как переменный резистор
(рис. 1, а) или как (рис. 1,6). Реостаты обеспечивают плавное регулирование сопротивления
, а следовательно, и тока или напряжения в цепи и находят широкое применение в лабораторных условиях в схемах автоматического управления.

Схемы включения пусковых и регулировочных реостатов

На рисунке 2
показана схема включения с помощью реостата двигателя постоянного тока небольшой мощности.

Рис. 2
. Схема включения реостата: Л — зажим, соединенный с сетью, Я — зажим, соединенный с якорем; М — зажим, соединенный о цепью возбуждения, О — холостой контакт, 1 — дуга, 2 — рычаг, 3 — рабочий контакт.

Перед включением двигателя необходимо убедиться в том, что рычаг 2 реостата находится на холостом контакте 0. Затем включают рубильник и рычаг реостата переводят на первый промежуточный контакт. При этом двигатель возбуждается, а в цепи якоря появляется пусковой ток, величина которого ограничена всеми четырьмя секциями сопротивления Rп. По мере увеличения частоты вращения якоря пусковой ток уменьшается и рычаг реостата переводят на второй, третий контакт и т. д., пока он не окажется на рабочем контакте.

Пусковые реостаты рассчитаны на кратковременный режим работы, а поэтому рычаг реостата нельзя длительно задерживать на промежуточных контактах
: в этом случае сопротивления реостата перегреваются и могут перегореть.

Прежде чем отключить двигатель от сети, необходимо рукоятку реостата перевести в крайнее левое положение. При этом двигатель отключается от сети, но цепь обмотки возбуждения остается замкнутой на сопротивление реостата. В противном случае могут появиться большие перенапряжения в обмотке возбуждения в момент размыкания цепи.

При пуске в ход двигателей постоянного тока регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения следует полностью вывести для увеличения потока возбуждения.

Для пуска двигателей с последовательным возбуждением применяют двухзажимные пусковые реостаты,
отличающиеся от трехзажимных отсутствием медной дуги и наличием толь ко двух зажимов — Л и Я.

Реостаты со ступенчатым изменением сопротивления
(рис. 3
и 4
) состоят из набора резисторов 1 и ступенчатого переключающего устройства.

Переключающее устройство состоит из неподвижных контактов и подвижного скользящего контакта и привода. В пускорегулирующем реостате (рис. 3
) к неподвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от элементов сопротивлений, пусковых и регулировочных, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, а также всех других управляемых реостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (при помощи рукоятки) и двигательный.

Рис. 3
R
пк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата, R
огр — резистор, ограничивающий ток в катушке, Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения электродвигателя постоянного тока, С1, С2 — последовательная обмотка возбуждения электродвигателя постоянного тока.

Рис. 4
R
пр — сопротивление предвключенное, ОВ — обмотка возбуждения электродвигателя постоянного тока.

Реостаты по типу приведенных на рис. 2 и 3 нашли широкое распространение. Их конструкции обладают, однако, некоторыми недостатками, в частности большим числом крепежных деталей и монтажных проводов, особенно в реостатах возбуждения, которые имеют большое число ступеней.

Схема включения маслонаполненного реостата серии РМ
, предназначенный для пуска асинхронных двигателей с фазным ротором, приведен на рис. 5. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10 000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2 — 3 пуска подряд.

Рис. 5

Реостат состоит из встроенных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали элементов и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней сегментами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электрической схеме. На неподвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами неподвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком или двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те или иные неподвижные контакты и тем самым меняют значение сопротивления в цепи ротора.

Прибор был разработан учёным Иоганном Христианом Поггендорфом. Так что же такое реостат и для чего он необходим?

Что такое реостат

Реостат имеет достаточно простую конструкцию

Реостатом называют электрический аппарат, состоящий из резисторов и устройства, с помощью которого осуществляется регулирование сопротивления всех включённых резисторов.
Данный прибор является универсальным: он способен не только управлять силой тока и напряжением, но и устанавливать громкость звука в телевизорах.

Устройство реостата

Керамический цилиндр обматывается металлическим проводником, называемым обмоткой. Его концы выводятся к клеммам. Это небольшие по размеру зажимы, к которым крепится верхний стержень, выполненный из металла. Вдоль этого стержня и обмотки перемещается скользящий контакт, который специалисты зовут ползунком. Благодаря данным элементам и осуществляется работа реостата.

Стоит отметить, что керамический цилиндр полый. Эта особенность позволяет аппарату охлаждаться, предотвращает перегревы, делая прибор более безопасным.

Для чего он нужен

Реостат является лучшим способом контроля и регулирования силы тока.
Аппарат меняет сопротивление, способен изменять напряжение в электрической цепи, что позволяет регулировать функционирование электродвигателя в швейной машине, громкость радиоприёмника, телевизора.

Реостат позволяет регулировать и менять силу тока и напряжение

Реостат активно применяется при создании электрических приборов. Благодаря такому элементу силу тока и напряжения можно контролировать, преотвращая перегревы.

Реостатом
называется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, с помощью которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов.

В зависимости от назначения различают следующие основные виды реостатов:

пусковые — для пуска электродвигателей постоянного или переменного тока;

пускорегулирующие — для пуска и регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока;

реостаты возбуждения — для регулирования тока в обмотках возбуждения электрических машин постоянного и переменного тока;

нагрузочные или балластные — для поглощения электроэнергии регулирования нагрузки генераторов при испытании самих генераторов или их первичных двигателей.

Одним из основных элементов, определяющих общее конструктивное выполнение реостата, является материал, из которого изготовлены его резисторы. В зависимости от этого различают реостаты металлические, жидкостные, угольные и керамические. В резисторах электрическая энергия превращается в теплоту, которая должна от них отводиться. Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным или водяным) охлаждением. Воздушное охлаждение может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное охлаждение используется для металлических реостатов, резисторы могут либо погружаться в жидкость, либо обтекаться ею. При этом следует иметь в виду, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.

Металлические реостаты.
Металлические реостаты с воздушным охлаждением
получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к различным условиям работы как в отношении электрических и тепловых характеристик, так и в отношении различных Конструктивных параметров. Реостаты могут выполняться с непрерывным
или со ступенчатым
изменением сопротивления.

Переключатель ступеней в реостатах выполняется плоским.

В плоском переключателе подвижный контакт скользит по неподвижным контактам, перемещаясь при этом в одной плоскости. Неподвижные контакты выполняются в виде болтов с плоскими цилиндрическими или полусферическими головками, пластин или шин, располагаемых по дуге окружности в один или два ряда. Подвижный скользящий контакт, называемый обычно щеткой, может выполняться мостикового или рычажного типа, самоустанавливающимся или несамоустанавливающимся.

Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду частого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высокая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.

Достоинствами плоского переключателя ступеней являются относительная простота конструкции, сравнительно небольшие габариты при большом числе ступеней, малая стоимость, возможность установки на плите переключателя контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недостатки — сравнительно малая мощность переключения и небольшая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность применения для сложных схем соединения.

Металлические реостаты с масляным охлаждением
обеспечивают увеличение теплоемкости и постоянной времени нагрева за счет большой теплоемкости и хорошей теплопроводности масла. Это позволяет при кратковременных режимах резко увеличивать нагрузку на резисторы, а следовательно, сократить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы должны иметь как можно большую поверхность, чтобы обеспечить хорошую теплоотдачу. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия окружающей среды в химических и других производствах. Погружать в масло J можно только резисторы или резисторы и i
контакты.

Рис. 7-3. Реостат с непрерывным изменением сопротивления.

Отключающая способность контактов ,
в масле повышается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле возрастает, но одновременно улучшаются условия охлаждения. Кроме того, за счет смазки можно допустить большие контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.

Для длительных и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным охлаждением непригодны ввиду малой теплоотдачи с поверхности бака и большой постоянной времени охлаждения. Они применяются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редких пусках.

Наличие масла создает и ряд недостатков; загрязнение помещения, повышение пожарной опасности.

Пример реостата с практически непрерывным изменением сопротивления

приведен на рис. 7-3. На каркасе 3
из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню или кольцу 6
скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4
и перемещаемый при помощи изолированного стержня 8,
на конец которого надевается изолированная рукоятка (на рисунке рукоятка снята). Корпус 1
служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластины 7 — для внешнего присоединения.

Реостаты могут включаться в схему как переменный резистор (рис. 7-3, а) или как потенциометр (рис. 7-3,б). Они обеспечивают плавное регулирование сопротивления, а следовательно, и тока или напряжения в цепи и находят широкое применение в лабораторных условиях в схемах автоматического управления.

Рис. 7-4. Пускорегулирующий реостат: б — схема включения Rпк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата; Rогр — резистор, ограничивающий ток в катушке; Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения; С/, С2 — последовательная обмотка возбуждения

Рис. 7-5. Реостат возбуждения: б — одна из схем включения Rпр — сопротивление предвключенное; OВ — обмотка возбуждения

Рис. 7-6. Маслонаполненный реостат серии РМ: а – общий вид; б – схема.

Реостаты со ступенчатым изменением сопротивления

(рис. 7-4 и 7-5) состоят из набора резисторов I
и ступенчатого переключающего устройства.

Переключающее устройство состоит из неподвижных контактов 2 и 3,
подвижного скользящего контакта 4
и привода 5. В пускорегулирующем реостате (рис. 7-4) к неподвижным контактам присоединены полюс Л1
и полюс якоря Я, отводы от элементов сопротивлений, пусковых Яд и регулировочных Яр, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи (контакторы 6; реле РМ}.
Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, а также всех других управляемых р еостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (при помощи рукоятки) и двигательный.

Реостаты по типу приведенных на рис. 7-4 и 7-5 нашли широкое распространение. Их конструкции обладают, однако, некоторыми недостатками, в частности большим числом крепежных деталей и монтажных проводов, особенно в реостатах возбуждения, которые имеют большое число ступеней.

Маслонаполненный реостат

серии РМ, предназначенный для пуска асинхронных двигателей с фазным ротором, приведен на рис. 7-6. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2-3 пуска подряд.

Реостат состоит из встроенных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали элементов и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней сегментами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электрической схеме. На неподвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами неподвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком или двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те или иные неподвижные контакты и тем самым меняют значение сопротивления в цепи ротора.

Для того чтобы создать электрический ток, необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов.
Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания.

Самая простая электрическая цепь состоит из:
1. источника тока
2. потребителя электроэнергии — (лампа, электроплитка, электродвигатель, электробытовые приборы)
3. замыкающего и размыкающего устройства — (выключатель, кнопка, рубильник)
4. соединительных проводов

Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами.
На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условные обозначения.

1 — гальванический элемент
2 — батарея элементов
3 — соединение проводов
4 — пересечение проводов на схеме без соединения
5 — зажимы для подключения
6 — ключ
7 — электрическая лампа
8 — электрический звонок
9 — резистор (или иначе сопротивление)
10- нагревательный элемент
11 — предохранитель

Существуют сопротивления, величину которых можно плавно изменять.
Это могут быть переменные резисторы или сопротивления, называемые реостатами.

Таким образом, реостаты — это приборы, сопротивление которых можно регулировать.
Они применяются тогда, когда необходимо менять силу тока в цепи.
Реостат отличается от переменного резистора своей конструкцией и большой мощностью.

На электрической схеме реостат имеет своё условное обозначение:

С помощью перемещаемого движка (2) можно увеличивать или уменьшать величину сопротивления (между контактами 1 и 2), включаемого в электрическую цепь.

Попробуй, глядя на рисунок, выяснить для себя в какую сторону надо перемещать движок, чтобы:
а) увеличить сопротивление, включенное в цепь?
б) уменьшить сопротивление?
Умение пользоваться реостатом пригодится тебе для проведения лабораторных работ.
Приготовься к этому заранее!

ИНТЕРЕСНО

В электрических схемах применяются символические изображения входящих в нее элементов и устройств. Физические величины также принято обозначать буквенными символами.
Немецкий профессор Г.К. Лихтенберг из Геттенгена первый предложил ввести электрические символы, обосновал их практическое применение и использовал в своих работах!
Благодаря ему, в электротехнике появляются математические знаки плюс и минус для обозначения электрических зарядов. Символы, предложенные Г.К. Лихтенбергом, прижились и известны теперь даже школьникам.
Г.К Лихтенберг родился в Германии и в 1769 году стал профессором физики. Многочисленные работы по математике, метеорологии, геодезии и электричеству способствовали избранию Лихтенберга Почетным членом Петербургской Академии наук.
В 1769 году в Геттингене он установил первый в Германии громоотвод на университетской библиотеке.

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ

В 1881 году в Париже на электротехнической выставке впервые демонстрировалось самое современное для того времени изобретение. Это был обычный для нас выключатель. Публика была в восторге!

Английский ученый со смешной фамилией Кавалло, живший на рубеже 18-19 веков, первым предложил конструкцию электрических проводов. Он предлагал натянутую отожженную медную или латунную проволоку нагревать в пламени свечи или просто куском раскаленного железа, покрывать смолой и обматывать полотняной лентой, также равномерно покрытой смолой. Изолированную таким способом проволоку следовало защищать чехлом из шерсти. Ну чем не основные элементы современного кабеля: токопроводящая жила, изоляция, защитный покров. Провод предполагалось изготовлять отрезками по 6–9 м, а места соединения отрезков тщательно обматывать промасленным шелком.

А НУ-КА, СООБРАЗИ

Если у вас есть электрозвонок, питающийся от батарейки, источник тока, провода, то как соединить провода, чтобы замыкание цепи вызвало только один удар молоточка звонка?

Не забывайте выключать свет!

Основы реостата: типы, принцип и функции

Реостат — это устройство, которое может регулировать величину сопротивления и может быть подключено к цепи для регулировки величины тока. Обычный реостат состоит из провода с большим сопротивлением и устройства, которое может изменять точку контакта, чтобы отрегулировать эффективную длину провода сопротивления. Реостат может ограничивать ток и защищать цепь, а также изменять распределение напряжения в цепи.

Каталог

Ⅰ Скользящий реостат

Скользящий реостат как особый вид резистора широко используется в обычных физических испытаниях. Многие схемы используют скользящий реостат для управления схемой, и его можно использовать для управления изменениями тока и напряжения в цепи.

1 Принцип работы

Скользящий реостат — одно из наиболее часто используемых устройств в электричестве. Он изменяет сопротивление, изменяя длину провода сопротивления подключенной цепи, тем самым постепенно изменяя ток в цепи. Проволока сопротивления скользящего реостата обычно представляет собой никель-хромовый сплав с высокой температурой плавления и высоким сопротивлением.Стержень сопротивления обычно изготавливается из металла с низким сопротивлением. Следовательно, чем длиннее резистивный провод, тем больше сопротивление, а чем короче резистивный стержень, тем меньше сопротивление. Резистивный провод покрыт изолирующим слоем, намотан на изолирующую трубку, и два его конца подключены к клеммам A и B. Скользящая деталь P соединена с клеммой C через металлический стержень. Когда скользящая деталь перемещается в разные положения, длина провода сопротивления между двумя клеммами A и C будет разной, так что сопротивление в подключенной цепи может быть изменено. Обычный реостат состоит из провода с большим сопротивлением и устройства, которое может изменять точку контакта, чтобы отрегулировать эффективную длину провода сопротивления. Функция регулировки скользящего реостата в цепи отражается в соединении ограничения тока и парциального давления.

Скользящий реостат

2 Функции и применение

Основные функции:

(1) Схема защиты. Перед включением переключателя отрегулируйте скользящую деталь P скользящего реостата, чтобы максимизировать сопротивление скользящего реостата, подключенного к цепи.

(2) Измените величину и направление тока в цепи, изменив сопротивление подключенной части схемы, тем самым изменив напряжение на обоих концах проводника (прибора), подключенного последовательно с ним. При подключении скользящего реостата необходимо: «один вверх-вниз, фокус на дне», металлический стержень и провод сопротивления используют по одной клемме; фактическое подключение должно основываться на требованиях к выбору двух клемм резистивного провода.

(3) Измените напряжение. При изучении закона Ома () он играет роль в изменении напряжения на обоих концах последовательно соединенного электрического прибора.

(4) Используйте вольтамперометрию для измерения сопротивления на основе формулы деформации закона Ома:

Приложения:

Ручка для регулировки громкости звука; ручка регулировки яркости света на настольной лампе; ручка регулировки яркости дисплея на компьютере; ручка регулировки температуры утюга.Кроме того, указатель уровня топлива на автомобиле, весы и т. Д.

3 Конструкция и материалы

Конструкция скользящего реостата

Конструкция скользящего реостата: 1. Электропроводка 2. Скользящая пластина 3 Катушка 4. Металлический стержень 5. Фарфоровая трубка. Принцип скользящего реостата: сопротивление металлического стержня невелико, и ток течет через металлический провод вместе с пластиной для нарезки кубиков, что изменяет длину провода сопротивления, подключенного к цепи, а также изменяет размер сопротивления. Материалом резистивной проволоки скользящего варистора обычно является проволока из константана или проволока из хромоникелевого сплава. Проволока из константана или из хромоникелевого сплава наматывается на изолирующий цилиндр, а два конца выводятся с помощью выводных проводов. Скользящий элемент варистора контактирует с проводом сопротивления и может регулироваться на расстоянии между двумя концами, тем самым изменяя сопротивление от металлического стержня к двум концам провода сопротивления, который представляет собой скользящий реостат.Также есть скользящий варистор, который «покрыт» на изолирующей подложке резистивными материалами (такими как углеродистые материалы), а сопротивление регулируется скользящей деталью посередине.

Ⅱ Блок сопротивлений

Скользящий реостат может постепенно изменять сопротивление подключенной цепи и играть роль непрерывного изменения величины тока, но он не может точно проверить значение сопротивления подключенной цепи. Если вам нужно узнать сопротивление резистора, подключенного к цепи, вы можете использовать коробку сопротивлений. Следовательно, блок сопротивления — это реостат, который может регулировать сопротивление и может отображать значение сопротивления. По сравнению со скользящим реостатом скользящий реостат не может отображать значение сопротивления подключенной цепи, но он может непрерывно изменять сопротивление в подключенной цепи. Коробка сопротивления может отображать значение сопротивления, подключенного к цепи, но изменение значения сопротивления является прерывистым.

Коробка сопротивления

Использование коробки сопротивления

При использовании подключите две клеммы к цепи и отрегулируйте шкалу, чтобы получить сопротивление в пределах от 0 до nx (nx, n — количество ручки) ом.Умножьте показание точки индикатора, соответствующей каждому циферблату, на кратное, отмеченное на циферблате, а затем сложите их вместе, чтобы получить значение сопротивления цепи доступа. Скользящий реостат можно использовать как ограничитель тока или делитель напряжения в цепи. Как выбрать эти две разные формы? Это в первую очередь определяется потребностями в цепи. Например, иногда требуется, чтобы напряжение нагрузки сильно изменилось, а иногда необходимо иметь возможность выполнить точную настройку.Какая схема может удовлетворить эти требования? Нам необходимо изучить выходные характеристики двух схем.

Ⅲ Потенциометр

Потенциометр представляет собой резистивный элемент с тремя выводами, а значение сопротивления можно регулировать в соответствии с определенным правилом изменения. Потенциометр обычно состоит из резистора и подвижной щетки. Когда щетка движется по корпусу резистора, значение сопротивления или напряжение, которое имеет определенную взаимосвязь со смещением, получается на выходном конце.Потенциометр может использоваться как трехконтактный или двухконтактный компонент. Последний можно рассматривать как переменный резистор.

Потенциометр

Роль потенциометра — регулировка напряжения (включая постоянное напряжение и напряжение сигнала) и тока.

По конструктивным характеристикам потенциометр-резистор корпуса потенциометра имеет два закрепленных конца. Путем ручной регулировки вала или скользящей ручки изменение положения подвижного контакта на корпусе резистора изменит положение между подвижным контактом и любым фиксированным концом. Значение сопротивления, которое изменяет величину напряжения и тока.

Потенциометр состоит из корпуса резистора и вращающейся или скользящей системы. Когда между двумя фиксированными электрическими ударами корпуса резистора прикладывается напряжение, положение контакта на корпусе резистора может быть изменено путем вращения или скольжения системы, а напряжение, которое имеет определенное отношение к подвижной точке контакта, может быть изменено. между подвижным и неподвижным контактами. Он в основном используется в качестве делителя напряжения, когда потенциометр представляет собой четырехконтактный элемент.Потенциометр в основном представляет собой скользящий реостат, существует несколько стилей. Обычно они используются в переключателе громкости динамика и регулировке мощности лазерной головки. Он широко используется в электронном оборудовании для регулировки громкости в динамиках и ресиверах.

Принцип

Импульсный потенциометр такой же, как и обычный потенциометр с тремя контактами. но внутри импульсного потенциометра, подключенного к контактам 1 и 2, находятся две металлические статические детали разной длины, а тот, который подключен к контакту 3, представляет собой круглый металлический ротор с 12 или 24 зубьями.Когда импульсный потенциометр вращается, существует четыре состояния: контакт 3 подключен к контакту 1, контакт 3 подключен к контакту 2 и контакту 1; Контакт 3 подключен к контакту 2, контакт 3 подключен к контакту Контакт 2, а контакт 1 полностью отключен.

Схема потенциометра

В реальных условиях мы обычно заземляем контакт 3 в качестве клеммы ввода данных. А контакты 1 и 2 подключены к порту ввода / вывода микроконтроллера в качестве терминала вывода данных. Как показано на рисунке, подключите контакт 1 к P1.0 микроконтроллера, а вывод 2 — P1.1 микроконтроллера. Когда импульсный потенциометр вращается влево или вправо, P1.0 и P1.1 будут периодически генерировать показанную форму волны. Если это 12-точечный импульсный потенциометр, он будет генерировать 12 наборов таких сигналов, 24-точечный импульсный потенциометр будет генерировать 24 группы таких сигналов; группа сигналов (или цикл) содержит 4 рабочих состояния. Следовательно, пока обнаруживаются формы сигналов P1.0 и P1.1, можно определить, вращается ли импульсный потенциометр влево или вправо.

* Utmel — профессиональный дистрибьютор электронных компонентов. У нас очень большой ассортимент резисторов. Добро пожаловать FRQ .

Стандартные символы JIC для электрических лестничных схем

Эти графические символы чаще всего используются на лестничных диаграммах для электрических цепей управления гидравлической мощностью. Это стандартные символы JIC (Объединенного промышленного совета), утвержденные и принятые NMTBA (Национальная ассоциация производителей станков). Они взяты из Приложения к спецификации NMTBA EGPl-1967.Помните, что стандарты JIC носят рекомендательный характер. Их использование в промышленности или торговле полностью добровольно.

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСТРОЙСТВА
Эти сокращения предназначены для использования на схемах вместе с соответствующим символом из приведенных выше схем, чтобы усилить информацию о функциях устройства. Подходящие номера префиксов (1, 2, 3, 4 и т. Д.) Могут быть добавлены, чтобы различать несколько похожих устройств. Буквы суффикса (A, B, C, D и т. Д.) можно добавить, чтобы различать несколько наборов контактов на одном устройстве.

Примеры: 1-CR-A, 1-CR-B, 3-CR-A и т. Д.

AM — Амперметр		GRD — Земля		RH — Реостат
CAP — Конденсатор		HTR — Нагревательный элемент		RSS — поворотный переключатель
CB — Автоматический выключатель		LS — Концевой выключатель		S — переключатель
CI — Прерыватель цепи		LT — Контрольная лампа		SOC — Розетка
CON — Подрядчик		M — Стартер двигателя		SOL — Соленоид
CR — Реле управления		MTR — Двигатель		SS — Селекторный переключатель
CS — Кулачковый переключатель		PB — Кнопка		T — Трансформатор
CTR — Счетчик		POT — Потенциометр		TAS — Темп. Переключатель срабатывания
F — Вперед		PRS — Бесконтактный переключатель		TB — Клеммная колодка
FB — Блок предохранителей		PS — Реле давления		T / C — Термопара
FLS — реле протока		R — Задний ход		TGS — Тумблер
FS — Поплавковый выключатель		REC — Выпрямитель		TR — Реле задержки времени
FTS — ножной переключатель		RECEP — Розетка		VM — Вольтметр
FU — Предохранитель		RES — Резистор		VS — Вакуумный выключатель

© 1990, компания Womack Machine Supply Co. Эта компания не несет ответственности за ошибки в данных или за безопасную и / или удовлетворительную работу оборудования, разработанного на основе этой информации.

Как читать схему

Добавлено в избранное

Любимый

103

Условные обозначения (часть 1)

Готовы ли вы к шквалу схемных компонентов? Вот некоторые из стандартизованных основных схематических символов для различных компонентов.

Резисторы

Самый фундаментальный из схемных компонентов и символов! Резисторы на схеме обычно представлены несколькими зигзагообразными линиями с двумя выводами , выходящими наружу.В схемах, использующих международные символы, вместо волнистых линий может использоваться безликий прямоугольник.

Потенциометры и переменные резисторы

Переменные резисторы и потенциометры дополняют обозначение стандартного резистора стрелкой. Переменный резистор остается устройством с двумя выводами, поэтому стрелка просто расположена по диагонали посередине. Потенциометр — это трехконтактное устройство, поэтому стрелка становится третьей клеммой (дворником).

Конденсаторы

Обычно используются два символа конденсатора.Один символ представляет поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор, а другой — неполяризованные колпачки. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины.

Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован. Изогнутая пластина обычно представляет собой катод конденсатора, который должен иметь более низкое напряжение, чем положительный анодный вывод. Знак плюс также должен быть добавлен к положительному выводу символа поляризованного конденсатора.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности обычно представлены сериями изогнутых выступов или петлевых катушек. Международные символы могут просто обозначать индуктор как закрашенный прямоугольник.

Переключатели

Коммутаторы существуют во многих различных формах. Самый простой переключатель, однополюсный / однопозиционный (SPST), представляет собой две клеммы с полусоединенной линией, представляющей исполнительный механизм (часть, которая соединяет клеммы вместе).

Переключатели с более чем одним ходом, такие как SPDT и SP3T ниже, добавляют больше точек посадки для привода.

Многополюсные переключатели обычно имеют несколько одинаковых переключателей с пунктирной линией, пересекающей средний привод.

Источники энергии

Так же, как существует множество вариантов питания вашего проекта, существует большое количество разнообразных символов цепей источника питания, помогающих указать источник питания.

Источники постоянного или переменного напряжения

В большинстве случаев при работе с электроникой вы будете использовать источники постоянного напряжения. Мы можем использовать любой из этих двух символов, чтобы определить, подает ли источник постоянный ток (DC) или переменный ток (AC):

Аккумуляторы

Батарейки, будь то цилиндрические, щелочные AA или литий-полимерные аккумуляторные батареи, обычно выглядят как пара непропорциональных параллельных линий:

Чем больше пар линий, тем больше ячеек в батарее.Кроме того, более длинная линия обычно используется для обозначения положительной клеммы, а более короткая линия соединяется с отрицательной клеммой.

Узлы напряжения

Иногда — особенно на очень загруженных схемах — вы можете назначить специальные символы для узловых напряжений. Вы можете подключить устройства к этим символам с одним контактом , и они будут напрямую связаны с 5 В, 3,3 В, VCC или GND (землей). Узлы положительного напряжения обычно обозначаются стрелкой, направленной вверх, в то время как узлы заземления обычно включают от одной до трех плоских линий (или иногда стрелку или треугольник, направленную вниз).

← Предыдущая страница
Обзор

ПРИЛОЖЕНИЕ B. Буквы с обозначением класса — Технические исследования

Пункт 0. Буквы с обозначением класса

Для использования при присвоении условных обозначений для электрических и электронных деталей и оборудования, как описано в ANSI / ASME Y14.44, Справочные обозначения для электрических и Электроника, детали и оборудование.

Буквы, идентифицирующие класс элемента, должны быть выбраны в соответствии со списком в пункте 0.4.

Определенные названия элементов и обозначающие буквы могут относиться как к детали, так и к сборке.

Пункт 0.2.1 Фактическая функция по сравнению с предполагаемой

Если часть служит другой цели, чем ее обычно предназначенная, фактически выполняемая функция должна быть представлена ​​графическим символом, используемым на схематической диаграмме; Буква класса выбирается из списка в пункте 0.4 и должна указывать на его физические характеристики. Например, полупроводниковый диод, используемый в качестве предохранителя, будет представлен графическим символом предохранителя (фактическая функция), но буква класса будет D (класс детали).Если деталь выполняет двойную функцию, применяется буква класса для основных физических характеристик детали.

Пункт 0.2.2 Сборка по сравнению с подсборкой

Термин «подсборка», используемый в данном документе, в равной степени применяется к сборке.

Пункт 0.2.3 Компонент в сравнении с отдельной деталью

Группа деталей не считается подсборкой, если она не является одним или несколькими из следующих:

а) Плагин.

б) Важный элемент, изображенный на отдельной схеме.

c) Многофункциональный элемент.

d) Скорее всего, будет использоваться как заменяемый элемент для целей технического обслуживания.

Пункт 0.2.4 Конкретные в сравнении с общими

Буквы A и U (для сборки) не должны использоваться, если более конкретные буквы класса перечислены в пункте 0.4 для конкретного элемента.

Пункт 0.2.5 Неразъемные узлы

Герметичные, встроенные, склепанные или герметично закрытые узлы, модульные узлы, печатные платы, корпуса ИС и аналогичные элементы, которые обычно заменяются как единый элемент поставки, должны рассматриваться как части.Им должна быть присвоена буква класса U, если не применяется более конкретная буква класса.

Частям, специально не включенным в этот список, должна быть присвоена буква или буквы из списка ниже для части или класса, наиболее схожих по функциям.

[1] Буква класса A присваивается на том основании, что элемент является отделяемым. Буква класса U используется, если элемент является неотделимым.

[2] По экономическим причинам узлы, которые принципиально разделяются, могут не иметь такой возможности, но могут поставляться в виде полных узлов.Однако буква класса A должна быть сохранена.

[3] Не буква класса, но используется для идентификации подразделения оборудования в методе нумерации местоположений.

[4] Не буква класса, но обычно используется для обозначения контрольных точек в целях технического обслуживания.

[5] Не буква класса, но обычно используется для обозначения связующей точки на схемах соединений.

[6] Это классное письмо добавлено.

Резисторы

1.
Резисторы

Резисторы
наиболее часто используемый компонент в электронике, и их цель —
создать заданные значения тока и напряжения в цепи.А
количество различных резисторов показано на фотографиях. (Резисторы
на миллиметровой бумаге с интервалом 1 см, чтобы
представление о габаритах). На фото 1.1a показаны резисторы малой мощности, а на фото 1.1b — некоторые.
высшая сила
резисторы. Резисторы с рассеиваемой мощностью менее 5 Вт (большинство
часто используемые типы) имеют цилиндрическую форму с выступающей из
каждый конец для подключения в цепь (фото 1.1-а). Резисторы с рассеиваемой мощностью более 5 Вт являются
показано ниже (фото 1.1-б).

Обозначение резистора показано на
следующая диаграмма
(вверху: американский символ, внизу: европейский символ.)

Фиг. 1.2a: Условные обозначения резисторов

Агрегат для
Измерение сопротивления — ОМ . (греческая буква Ω — называется Омега). Более высокие значения сопротивления обозначаются буквой «k».
(килоом) и М (мегом). За
Например, 120000 Ом
отображается как 120 кОм, а 1 200 000 Ом — как 1M2. Точка
обычно опускается, так как его легко потерять в процессе печати.
В какой-то цепи
На диаграммах такое значение, как 8 или 120, представляет сопротивление в Ом.Другая распространенная практика — использовать букву E для обозначения сопротивления в омах. В
буква R. также может использоваться. За
Например, 120E (120R) обозначает 120 Ом, 1E2 обозначает 1R2 и т. д.

1.1 Маркировка резисторов

Значение сопротивления равно
маркировка на корпусе резистора. Большинство резисторов имеют 4 полосы. Первые две полосы обеспечивают
числа для сопротивления, а третья полоса обеспечивает количество
нули. Четвертая полоса указывает допуск.Значения допуска 5%,
Чаще всего доступны 2% и 1%.

В следующей таблице показаны используемые цвета.
для определения номиналов резистора:

ЦВЕТ	ЦИФРА	МНОЖИТЕЛЬ	ДОПУСК	TC
Серебро		х 0.01 Вт	10%
Золото		x 0,1 Вт	5%
Черный	0	x 1 Вт
Коричневый	1	x 10 Вт	1%	100 * 10 -6 / K
Красный	2	x 100 Вт	2%	50 * 10 -6 / K
Оранжевый	3	x 1 кВт		15 * 10 -6 / K
Желтый	4	x 10 кВт		25 * 10 -6 / K
Зеленый	5	x 100 кВт	0. 5%
Синий	6	x 1 МВт	0,25%	10 * 10 -6 / K
Фиолетовый	7	x 10 МВт	0,1%	5 * 10 -6 / K
Серый	8	x 100 МВт
Белый	9	x 1 GW		1 * 10 -6 / K

** TC — Темп. Коэффициент, только для
SMD устройства

Рис. 1.2: б. Четырехполосный резистор, c. Пятиполосный резистор,
d. Цилиндрический резистор SMD, эл. Резистор SMD плоский

Ниже показаны все резисторы от
0R1 (одна десятая ома) до 22M:

ПРИМЕЧАНИЯ:
Резисторы, указанные выше, имеют «общее значение» 5%.
типы.
Четвертая полоса называется полосой «допуска».Золото = 5%

(полоса допуска Серебро = 10%, но современные резисторы не
10% !!)
«общие резисторы» имеют номиналы от 10 Ом до 22 МОм.

РЕЗИСТОРЫ МЕНЬШЕ 10 ОМ
Когда третий диапазон
золото, это означает, что значение «цветов» необходимо разделить на
10.
золота = «разделите на 10», чтобы получить значения 1R0.
на 8R2
Примеры см. в 1-м столбце выше.

Когда третий
полоса серебряная, это означает, что значение «цветов» должно быть разделено на
100.
(Помните: в слове «серебро» больше букв, значит делитель
«больше»)
Silver = «разделить на 100», чтобы получить
значения 0R1 (одна десятая ома) для 0R82
например: 0R1 = 0,1 Ом 0R22
= Точка 22 Ом
См. 4-й столбец выше.
Примеры.

Буквы «R, k и M» заменяют десятичную дробь.
точка. Буква «Е» также используется для обозначения слова «ом».
например: 1 R 0 = 1 Ом 2 R 2 = 2
точка 2 Ом 22 R = 22 Ом
2 k 2 =
2200 Ом 100 к = 100000
Ом
2 M 2 = 2,200,000 Ом

Общие резисторы имеют 4 шт.
группы.Они показаны выше. Первый
две полосы указывают первые две цифры сопротивления, третья полоса — это
множитель (количество нулей, которые должны быть добавлены к полученному числу
от первых двух полос), а четвертая представляет собой допуск.

Маркировка сопротивления с помощью
пять полос используются для резисторов с допуском 2%, 1% и др.
резисторы высокой точности. Первые три полосы определяют первые три
цифр, четвертая — множитель, пятая — допуск.

для поверхностного монтажа
Device) на резисторе очень мало свободного места. Резисторы 5%
используйте трехзначный код, в то время как 1% резисторов используют четырехзначный код.

Некоторые резисторы SMD изготавливаются в
форма небольшого цилиндра, в то время как наиболее распространенный тип — плоский.
Цилиндрические резисторы SMD помечены шестью полосами — первые пять
«читаются» как с обычными пятиполосными резисторами, а шестая полоса определяет
Температурный коэффициент (TC), который дает нам значение сопротивления
изменение при изменении температуры на 1 градус.

Сопротивление
Плоские резисторы SMD маркируются цифрами на их верхней стороне.
Первые две цифры — это значение сопротивления, а третья цифра
представляет количество нулей. Например, напечатанное число 683 стоит
для 68000Вт, то есть 68к.

Само собой разумеется, что массовое производство всех
типы резисторов. Чаще всего используются резисторы E12.
серии и имеют значение допуска 5%.Общие значения для первых двух
цифры: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 и 82.
E24
серия включает все значения, указанные выше, а также: 11, 13, 16, 20, 24, 30,
36, 43, 51, 62, 75 и 91. Что означают эти числа? Это означает, что
резисторы со значениями для цифр «39»: 0,39 Вт, 3,9 Вт, 39 Вт, 390 Вт, 3,9 кВт, 39 кВт и т. д.
(0R39,
3R9,
39R,
390R,
3к9,
39к)

Для некоторых электрических цепей,
допуск резистора не важен и не указывается.В этом
в корпусе можно использовать резисторы с допуском 5%. Однако устройства, которые
требовать, чтобы резисторы имели определенную точность, требуется указанная
толерантность.

1,2 Резистор Рассеивание

Если поток
ток через резистор увеличивается, он нагревается, а если
температура превышает определенное критическое значение, он может выйти из строя. В
номинальная мощность резистора — это мощность, которую он может рассеивать в течение длительного времени.
период времени.
Номинальная мощность резисторов малой мощности не указана.
На следующих диаграммах показаны размер и номинальная мощность:

Рис. 1.3: Размеры резистора

Наиболее часто используемые
резисторы в электронных схемах имеют номинальную мощность 1/2 Вт или 1/4 Вт.
Существуют резисторы меньшего размера (1/8 Вт и 1/16 Вт) и выше (1 Вт, 2 Вт, 5 Вт,
и т.д).
Вместо одиночного резистора с заданной рассеиваемой мощностью,
можно использовать другой с таким же сопротивлением и более высоким рейтингом, но
его большие размеры увеличивают занимаемое место на печатной плате
а также добавленная стоимость.

Мощность (в ваттах) может быть рассчитана по одному из
следующие формулы, где U — символ напряжения на
резистор (в вольтах), I — ток в амперах, а R —
сопротивление в Ом:

Например, если напряжение на 820 Вт
резистор 12В, мощность, рассеиваемая резисторами
это:

Резистор

A 1/4 Вт может
использоваться.

Во многих случаях это
Непросто определить ток или напряжение на резисторе.В этом
в случае, когда мощность, рассеиваемая резистором, определяется для «худшего»
кейс. Мы должны принять максимально возможное напряжение на резисторе,
т.е. полное напряжение источника питания (аккумулятор и т. д.).
Если мы отметим
это напряжение как В _В , максимальное рассеивание
это:

Например, если
В _В = 9 В, рассеиваемая мощность 220 Вт
резистор есть:

А 0.Резистор мощностью 5 Вт или выше должен
использоваться

1,3 Резисторы нелинейные

Значения сопротивления
указанные выше являются постоянными и не изменяются, если напряжение или
ток меняется. Но есть схемы, требующие резисторов для
изменить значение с изменением умеренного или светлого. Эта функция не может быть
линейный, отсюда и название НЕЛИНЕЙНЫЕ РЕЗИСТОРЫ.

Есть несколько
типы нелинейных резисторов, но к наиболее часто используемым относятся:
Резисторы NTC (рисунок а) (отрицательный температурный коэффициент) —
их сопротивление снижается с повышением температуры. PTC резисторы
(рисунок б) (положительный температурный коэффициент) — их сопротивление
увеличивается с повышением температуры. Резисторы LDR (рисунок в)
(Light Dependent Resistors) — их сопротивление уменьшается с увеличением
светлый. Резисторы VDR (резисторы, зависимые от напряжения) — их
сопротивление критически снижается, когда напряжение превышает определенное значение.
Символы, представляющие эти резисторы, показаны ниже.

Фиг.1.4: Нелинейные резисторы — a. НТЦ, б. PTC, c.
LDR

дюйм любительские условия, когда нелинейный резистор может быть недоступен, это можно заменить другими компонентами. Например, NTC резистор можно заменить на транзистор с подстроечным резистором потенциометр, для регулировки необходимого значения сопротивления. Автомобильный свет может играть роль резистора PTC , в то время как резистор LDR можно было заменить открытым транзистором.В качестве примера на рисунке справа показан 2N3055 с его верхним часть удалена, так что свет может падать на кристалл внутри.

1,4 Практическая
примеры с резисторами

На рис. 1.5 показаны два практических
примеры с нелинейными и обычными резисторами в качестве подстроечных потенциометров,
элементы, которые будут рассмотрены в следующей главе.

Рис. 1.5a: RC-усилитель

На рисунке 1.5a показан RC-усилитель напряжения, который можно использовать для усиления
низкочастотные аудиосигналы с малой амплитудой, например сигналы микрофона.
Усиливаемый сигнал передается между узлом 1.
(вход усилителя) и земля, а результирующий усиленный сигнал появляется между узлом 2
(выход усилителя) и заземление. Чтобы получить оптимальную производительность (высокая
усиление, низкий уровень искажений, низкий уровень шума и т. д.) необходимо «установить»
рабочая точка транзистора.Подробная информация о рабочей точке будет
приведено в главе 4; а пока давайте просто скажем, что напряжение постоянного тока между
узел C и земля должны составлять примерно половину батареи (источника питания)
Напряжение. Поскольку напряжение аккумулятора равно 6В, необходимо установить напряжение в узле C.
до 3В. Регулировка осуществляется через резистор R1.

Подключить вольтметр между
узел C и земля. Если напряжение превышает 3 В, замените резистор.
R1 = 1,2 МВт с меньшим резистором, скажем
R1 = 1 МВт.Если напряжение по-прежнему превышает 3 В, оставьте
понижая сопротивление, пока оно не достигнет примерно 3 В. Если
напряжение в узле C изначально ниже 3В, увеличьте сопротивление R1.

Степень усиления каскада зависит от сопротивления R2:
более высокое сопротивление — более высокое усиление , более низкое сопротивление —
нижнее усиление . Если значение R2 изменяется, напряжение в узле
C следует проверить и отрегулировать (через R1).

Резистор R3 и конденсатор 100Ф
сформировать фильтр, чтобы предотвратить возникновение обратной связи. Эта обратная связь называется
«Моторная лодка», как это звучит как шум моторной лодки. Этот
шум возникает только при использовании более чем одной ступени.
По мере того, как в схему добавляется больше ступеней, вероятность обратной связи в
форма нестабильности или катания на лодке.
Этот шум появляется на выходе усилителя даже при отсутствии сигнала
доставляется к усилителю.
Нестабильность возникает следующим образом:
Даже если на вход не поступает сигнал, выходной каскад
производит очень слабый фоновый шум, называемый «шипение». Это происходит из-за
ток, протекающий через транзисторы и другие компоненты.
Это помещает очень маленькую форму волны на шины питания. Эта форма волны
поступил на вход первого транзистора и, таким образом, мы получили
петля для «генерации шума». Скорость прохождения сигнала
вокруг цепи определяет частоту нестабильности.От
добавление резистора и электролита к каждой ступени, фильтр низких частот
производится, и это «убивает» или снижает амплитуду нарушения
сигнал. При необходимости значение R3 можно увеличить.

Практические примеры с резисторами
будет рассмотрено в следующих главах, поскольку почти все схемы требуют
резисторы.

Рис. 1.5b: Звуковой индикатор
изменения температуры или количества света

Практическое применение нелинейных резисторов
показано на простом сигнальном устройстве, показанном на
Рисунок 1.5б. Без триммера TP и нелинейного резистора NTC это аудио
осциллятор. Частоту звука можно рассчитать
по формуле:

В нашем случае R = 47кВт и
C = 47nF, а частота равна:

Когда по рисунку обрезать горшок
и резистор NTC добавляются, частота генератора увеличивается. Если горшок обрезки установлен на
минимальное сопротивление,
осциллятор останавливается.При желаемой температуре сопротивление обшивки
pot следует увеличивать до тех пор, пока осциллятор снова не заработает. За
Например, если эти настройки были сделаны на 2C, осциллятор останется замороженным на
более высоких температур, поскольку сопротивление резистора NTC ниже, чем
номинальный. Если температура падает, сопротивление увеличивается и при 2 ° C
осциллятор активирован.

Если в автомобиле установлен резистор NTC,
близко к поверхности дороги, осциллятор может предупредить водителя, если дорога
покрытый льдом.Естественно, резистор и два соединяющих его медных провода
к контуру следует беречь от грязи и воды.

Если вместо резистора NTC, резистор PTC
используется, осциллятор будет активирован, когда температура поднимется выше
определенный
обозначенное значение. Например, резистор PTC может использоваться для индикации
состояние холодильника: настроить осциллятор на работу при температурах
выше 6C через подстроечный резистор TP, и цепь сообщит, если что-то
не так с холодильником.

Вместо NTC можно использовать резистор LDR.
— осциллятор будет заблокирован, пока есть определенное количество света
настоящее время. Таким образом, мы могли бы сделать простую систему сигнализации для помещений, где
свет должен быть всегда включен.

LDR может быть соединен с резистором R. In
в этом случае осциллятор работает при наличии света, в противном случае он
заблокирован. Это может быть интересный будильник для егерей и
рыбаков, которые хотели бы встать на рассвете, но только если
погода ясная. Рано утром в нужный момент обрезайте горшок
должен быть установлен в самое верхнее положение. Затем сопротивление следует тщательно
уменьшается, пока не запустится осциллятор. Ночью осциллятор будет заблокирован, так как есть
нет света и сопротивление LDR очень высокое. По мере увеличения количества света в
утром сопротивление LDR падает и осциллятор активируется, когда
LDR
освещается необходимым количеством света.

Обрезной горшок с рисунка 1.5b используется
для точной настройки. Таким образом, TP с рисунка 1.5b может использоваться для установки
осциллятор для активации при разных условиях (выше или ниже
температура или количество света).

1,5
Потенциометры

Потенциометры (также называемые горшками )
переменные резисторы, используемые в качестве регуляторов напряжения или тока в
электронные схемы. По конструкции их можно разделить на 2
группы: мелованные и проволочные.

С потенциометрами с покрытием (рисунок 1.6a),
Корпус изолятора покрыт резистивным материалом. Eсть
проводящий ползунок перемещается по резистивному слою, увеличивая
сопротивление между ползунком и одним концом горшка, уменьшая
сопротивление между ползунком и другим концом горшка.

Рис. 1.6a: Потенциометр с покрытием

с проволочной обмоткой
потенциометры изготовлены из
провод намотан на корпус изолятора.По проводу движется ползунок, увеличивающий сопротивление
между ползунком и одним концом горшка, уменьшая сопротивление между
слайдер и другой конец горшка.

Гораздо чаще встречаются горшки с покрытием.
С их помощью сопротивление может быть линейным, логарифмическим, обратным логарифмическим или обратным логарифмическим.
другое, в зависимости от угла или положения ползунка. Большинство
распространены линейные и логарифмические потенциометры, а наиболее распространенными являются
приложения — радиоприемники, усилители звука и аналогичные устройства.
где горшки используются для регулировки громкости, тона, баланса,
и Т. Д.

Потенциометры с проволочной обмоткой используются в приборах.
которые требуют большей точности управления. В них есть
более высокое рассеивание, чем у горшков с покрытием, и поэтому
токовые цепи.

Сопротивление потенциометра обычно составляет E6
ряд, включающий значения: 1, 2.2 и 4.7.
Стандартные значения допуска включают 30%, 20%, 10% (и 5% для проволочной обмотки).
горшки).

Потенциометры

бывают разных
формы и размеры, с мощностью от 1/4 Вт (горшки с покрытием для объема
управление в амперах и т. д.) до десятков ватт (для регулирования больших токов).Несколько разных горшков
показаны на фото 1.6b вместе с символом
потенциометр.

Рис. 1.6b: Потенциометры

Верхняя модель представляет собой
стерео потенциометр. На самом деле это две кастрюли в одном корпусе, с
ползунки установлены на общей оси, поэтому они перемещаются одновременно. Эти
используется в стереофонических усилителях для одновременного регулирования как левого, так и
правильные каналы,
и Т. Д.

Слева внизу находится так называемый бегунок
потенциометр.

Внизу справа — горшок с проволочной обмоткой мощностью
20 Вт, обычно используется как реостат (для регулирования тока при зарядке
аккумулятор и т. д.).

Для схем, требующих очень точной
значения напряжения и тока, подстроечные потенциометры (или просто
горшков для обрезки ). Это небольшие потенциометры с ползунком, который
регулируется отверткой.

Кастрюли также бывают
различных форм и размеров, с мощностью от 0,1 Вт до 0,5 Вт. Изображение
1.7 показаны несколько различных горшков для обрезки вместе с символом.

Рис. 1.7: Декоративные ванночки

Корректировки сопротивления
сделано отверткой. Исключение составляет обрезной горшок в правом нижнем углу,
который можно отрегулировать с помощью пластикового вала. Особенно точная регулировка
достигается при помощи декоративного кожуха в пластиковом прямоугольном кожухе (нижний
середина).Его ползунок перемещается винтом, так что можно сделать несколько полных оборотов.
требуется для перемещения ползунка из одного конца в другой.

1,6 Практический
примеры с потенциометрами

Как указывалось ранее,
потенциометры чаще всего используются в усилителях, радио- и ТВ-приемниках,
кассетные плееры и аналогичные устройства. Они используются для регулировки громкости,
тон, баланс и т. д.

В качестве примера разберем
общая схема регулировки тембра в аудиоусилителе.В нем два горшка
и показан на рисунке 1.8a.

Рис. 1.8 Регулировка тона
цепь: а. Схема электрическая, б. Функция усиления

Потенциометр с маркировкой BASS
регулирует усиление низких частот. Когда ползунок находится в самом нижнем
положения, усиление сигналов очень низкой частоты (десятки Гц)
примерно в десять раз больше, чем усиление сигналов средней частоты
(~ кГц).Если ползунок находится в крайнем верхнем положении, усиление очень низкое.
частота сигналов примерно в десять раз ниже, чем усиление средних
частотные сигналы. Усиление низких частот полезно при прослушивании музыки
с битом (диско, джаз, R&B …), тогда как усиление низких частот должно быть
снижается при прослушивании речи или классической музыки.

Аналогично,
потенциометр с маркировкой TREBLE регулирует усиление высоких частот.
Усиление высоких частот полезно, когда музыка состоит из высоких тонов.
например, колокольчики, в то время как, например, усиление высоких частот должно быть уменьшено, когда
прослушивание старой записи для уменьшения фонового шума.

На диаграмме 1.8b показана функция
усиления в зависимости от частоты сигнала. Если оба ползунка
в крайнем верхнем положении результат показан кривой 1-2. Если
оба находятся в среднем положении, функция описывается строкой 3-4, а
оба ползунка в самом нижнем положении, результат отображается с
кривая 5-6. Установка пары ползунков на любые другие возможные результаты приводит к кривым между кривыми 1-2 и 5-6.

Потенциометры BASS и TREBLE
имеют покрытие по конструкции и линейные по сопротивлению.

Третий банк на диаграмме —
регулятор громкости. Покрытый и логарифмический
по сопротивлению (отсюда знак log )

4.4: Работа в активном режиме (BJT) — Workforce LibreTexts

Однако биполярные транзисторы не должны ограничиваться этими двумя крайними режимами работы. Как мы узнали в предыдущем разделе, базовый ток «открывает ворота» для ограниченного количества тока через коллектор. Если этот предел для регулируемого тока больше нуля, но меньше максимально допустимого для цепи источника питания и нагрузки, транзистор будет «дросселировать» ток коллектора в режиме где-то между отсечкой и насыщением.Этот режим работы называется активным режимом .

Автомобильная аналогия работы транзистора выглядит следующим образом: отсечка — это состояние отсутствия движущей силы, создаваемой механическими частями автомобиля, чтобы заставить его двигаться. В режиме отсечки тормоз включен (нулевой базовый ток), предотвращая движение (ток коллектора). Активный режим — это автомобиль, движущийся с постоянной контролируемой скоростью (постоянный контролируемый ток коллектора) в соответствии с указаниями водителя. Saturation Автомобиль, движущийся по крутому склону, не позволяет ему ехать с такой скоростью, которую хочет водитель. Другими словами, «насыщенный» автомобиль — это автомобиль с педалью акселератора, нажатой до упора (базовый ток требует большего тока коллектора, чем может обеспечить цепь источника питания / нагрузки).

Давайте настроим схему для моделирования SPICE, чтобы продемонстрировать, что происходит, когда транзистор находится в активном режиме работы. (Рисунок ниже)

«Q» — это стандартное буквенное обозначение транзистора на принципиальной схеме, точно так же, как «R» — для резистора, а «C» — для конденсатора.В этой схеме у нас есть NPN-транзистор, питаемый от батареи (V ₁ ) и управляемый током через источник тока (I ₁ ). Источник тока — это устройство, которое выводит определенное количество тока, генерируя такое же или меньшее напряжение на своих выводах, чтобы обеспечить точное количество тока через него. Источники тока, как известно, трудно найти в природе (в отличие от источников напряжения, которые, напротив, пытаются поддерживать постоянное напряжение, выдавая столько или меньше тока для выполнения этой задачи), но их можно смоделировать с помощью небольшого набора электронных компонентов. .Как мы скоро увидим, сами транзисторы имеют тенденцию имитировать поведение источника тока при постоянном токе в своей способности регулировать ток при фиксированном значении.

В моделировании SPICE мы установим источник тока на постоянное значение 20 мкА, затем изменим источник напряжения (V ₁ ) в диапазоне от 0 до 2 вольт и проследим, сколько тока проходит через него. «Пустая» батарея (амперметр V ) на рисунке выше с ее выходом 0 В служит просто для обеспечения SPICE схемным элементом для измерения тока.

A Переменное напряжение коллектора от 0 до 2 В при постоянном токе базы 20 мкА дает постоянный ток коллектора 2 мА в области насыщения.

Постоянный базовый ток 20 мкА устанавливает ограничение тока коллектора в 2 мА, что ровно в 100 раз больше. Обратите внимание, насколько плоская кривая (рисунок выше) для тока коллектора в диапазоне напряжения батареи от 0 до 2 вольт. Единственное исключение из этого невыразительного графика — в самом начале, когда батарея увеличивается с 0 вольт до 0.25 вольт. Здесь ток коллектора быстро увеличивается от 0 ампер до своего предельного значения 2 мА.

Давайте посмотрим, что произойдет, если мы изменим напряжение батареи в более широком диапазоне, на этот раз от 0 до 50 вольт. Мы будем поддерживать постоянный базовый ток на уровне 20 мкА. (Рисунок ниже)

Переменное напряжение коллектора от 0 до 50 В при постоянном токе базы 20 мкА дает постоянный ток коллектора 2 мА.

Тот же результат! Коллекторный ток на рисунке выше остается абсолютно стабильным на уровне 2 мА, хотя напряжение батареи (v1) изменяется от 0 до 50 вольт.Из нашего моделирования может показаться, что напряжение между коллектором и эмиттером мало влияет на ток коллектора, за исключением очень низких уровней (чуть выше 0 вольт). Транзистор действует как регулятор тока, пропуская через коллектор ровно 2 мА и не более.

Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если мы увеличим управляющий (I ₁ ) ток с 20 мкА до 75 мкА, снова изменим напряжение аккумулятора (V ₁ ) с 0 до 50 вольт и построим график тока коллектора на рисунке ниже.

напряжение на коллекторном слое от 0 до 50 В (.dc v1 0 50 2) с постоянным током базы 75 мкА дает постоянный ток коллектора 7,5 мА. Другие кривые генерируются с помощью развертки тока (i1 15u 75u 15u) в отчете анализа постоянного тока (.dc v1 0 50 2 i1 15u 75u 15u).

Неудивительно, что SPICE дает нам похожий график: ровная линия, на этот раз стабильно удерживающаяся на уровне 7,5 мА — ровно в 100 раз больше базового тока — в диапазоне напряжений батареи от чуть выше 0 вольт до 50 вольт. Похоже, что ток базы является решающим фактором для тока коллектора, напряжение батареи V ₁ не имеет значения, пока оно выше определенного минимального уровня.

Это соотношение напряжение / ток полностью отличается от того, что мы привыкли видеть на резисторе. С резистором ток линейно увеличивается с увеличением напряжения на нем. Здесь, с транзистором, ток от эмиттера к коллектору остается ограниченным на фиксированном максимальном значении независимо от того, насколько высоко увеличивается напряжение на эмиттере и коллекторе.

Часто бывает полезно наложить несколько графиков ток / напряжение коллектора для разных базовых токов на один график, как на рисунке ниже.Набор подобных кривых — по одной кривой, построенной для каждого отдельного уровня тока базы — для конкретного транзистора называется характеристическими кривыми транзистора :

Зависимость напряжения от коллектора к эмиттеру от тока коллектора для различных токов базы.

Каждая кривая на графике отражает ток коллектора транзистора, построенный в диапазоне напряжений между коллектором и эмиттером для заданной величины тока базы. Поскольку транзистор имеет тенденцию действовать как регулятор тока, ограничивая ток коллектора до пропорции, установленной током базы, полезно выразить эту пропорцию как стандартную меру производительности транзистора.В частности, отношение тока коллектора к току базы известно как коэффициент Beta (обозначается греческой буквой β):

Иногда коэффициент β обозначается как «h _fe » — метка, используемая в области математического анализа полупроводников, известной как «гибридные параметры», которая стремится достичь точного предсказания характеристик транзистора с помощью подробных уравнений. Переменных гибридных параметров много, но каждая помечена общей буквой «h» и определенным нижним индексом.Переменная «h _fe » — это просто еще один (стандартизованный) способ выражения отношения тока коллектора к току базы, и она взаимозаменяема с «β». Коэффициент β безразмерен.

β для любого транзистора определяется конструкцией: не подлежит переделке после изготовления. Два транзистора одинаковой конструкции редко совпадают в точности из-за физических переменных, влияющих на β. Если конструкция схемы основана на равном соотношении β между несколькими транзисторами, «согласованные наборы» транзисторов могут быть приобретены за дополнительную плату.Однако обычно считается плохой практикой проектирования конструировать схемы с такими зависимостями.

β транзистора не остается стабильным при всех условиях эксплуатации. Для реального транзистора коэффициент β может изменяться более чем в 3 раза в пределах его рабочего тока. Например, транзистор с заявленным β, равным 50, может фактически тестироваться с отношениями I _c / I _b от 30 до 100, в зависимости от величины тока коллектора, температуры транзистора и частоты усиливаемого сигнала. сигнал, среди других факторов.Для учебных целей достаточно принять постоянное значение β для любого данного транзистора; поймите, что в реальной жизни все не так просто!

Иногда для понимания полезно «смоделировать» сложные электронные компоненты с помощью набора более простых и понятных компонентов. Модель на рисунке ниже используется во многих вводных текстах по электронике.

Элементарный диодный резистор, модель транзистора.

В этой модели транзистор представляет собой комбинацию диода и реостата (переменного резистора).Ток через диод база-эмиттер контролирует сопротивление реостата коллектор-эмиттер (как показано пунктирной линией, соединяющей два компонента), тем самым управляя током коллектора. NPN-транзистор смоделирован на показанном рисунке, но PNP-транзистор будет немного отличаться (только диод база-эмиттер будет перевернут). Эта модель успешно иллюстрирует основную концепцию транзисторного усиления: как сигнал тока базы может влиять на ток коллектора. Однако мне не нравится эта модель, потому что она неверно передает понятие установленной величины сопротивления коллектор-эмиттер для данной величины базового тока. Если бы это было правдой, транзистор вообще не регулировал бы ток коллектора , как показывают характеристические кривые. Вместо того, чтобы кривые тока коллектора сглаживались после их кратковременного подъема по мере увеличения напряжения коллектор-эмиттер, ток коллектора был бы прямо пропорционален напряжению коллектор-эмиттер, постоянно возрастая по прямой линии на графике.

Лучшая модель транзистора, часто встречающаяся в более продвинутых учебниках, показана на рисунке ниже.

Модель источника тока транзистора.

Транзистор представляет собой комбинацию диода и источника тока, выход источника тока установлен на кратное (коэффициент β) базовому току. Эта модель гораздо точнее отображает истинные входные / выходные характеристики транзистора: ток базы устанавливает определенную величину тока коллектора , а не определенную величину сопротивления коллектора-эмиттера , как предполагает первая модель. Кроме того, эта модель предпочтительна при выполнении сетевого анализа транзисторных схем, поскольку источник тока является хорошо изученным теоретическим компонентом. К сожалению, использование источника тока для моделирования поведения транзистора по управлению током может ввести в заблуждение: транзистор никоим образом не будет действовать как источник электрической энергии. Источник тока не моделирует тот факт, что его источником энергии является внешний источник питания, подобный усилителю.

Обзор

• Говорят, что транзистор находится в активном режиме , если он работает где-то между полностью включенным (насыщение) и полностью выключенным (отсечка).
• Базовый ток регулирует ток коллектора. Под правилом и правилом мы подразумеваем, что ток коллектора не может быть больше, чем позволяет ток базы.
• Соотношение между током коллектора и током базы называется «бета» (β) или «h _fe ».
• коэффициентов β различаются для каждого транзистора, а
• β изменяется для разных условий эксплуатации.

Включите переменный резистор для напряжения.Переменный резистор, потенциометр, сопротивление, управляемое, регулируемое, переменное напряжение. Регулирование, менеджмент. Управляйте, регулируйте, изменяйте. Технология изготовления переменных резисторов

Потенциометр — это изделие, которое выполняет функцию регулировки электрического тока. Дополнительно устройство справляется с работой реостата. Для всех моделей потенциометров используются резисторы с отводными контактами различной длины.

В области электроники эти продукты очень популярны.Основное различие между моделями — общее количество поддерживаемых циклов.

В контакте с

Продукция

имеет сквозное сопротивление около 7 Ом … Очень часто эти устройства используются для регулировки громкости. И они также используются в различных измерительных приборах. Максимальный диапазон регулировки потенциометра зависит от элементов, с которыми он собран. Далее давайте посмотрим, как работает потенциометр и его типы.

Цепь потенциометра

Самая распространенная схема устройства:

• резистор мощный;
• множественных контактов;
• три вывода.

Инструментальные клавиши имеют разную проводимость. Многие устройства оснащены небольшими диодами. Силовые резисторы необходимо использовать только пассивного типа … Несколько контактов для подключения и регулировки потенциометра расположены в нижней части корпуса.

Виды потенциометров и их характеристики

В современной электронике принято использовать следующие типы устройств:

• изделий с однополярным питанием;
• изделий с биполярным питанием;
• механических изделий;
• электронных изделий.

Потенциометры с униполярным питанием

Такие изделия снабжены специальными ключами реостата. Все типы резисторов в этом случае необходимо использовать только пассивного типа. Подвижные контакты устройства обладают высокой проводимостью электрического тока … Величина полосы пропускания электронного ключа напрямую зависит от частоты среза. Этот параметр обычно не превышает 2100 килогерц. Эти характеристики потенциометров очень часто используются для регулировки тембра.

Потенциометры с биполярным питанием

Продукты с биполярным питанием используются только в вычислительной технике. Главная особенность таких устройств — высокий уровень максимального сопротивления. Электронные ключи для такого оборудования должны использоваться только реостатного типа. Внизу изделия есть несколько контактов для подключения к электрической цепи. Устройство настраивается с помощью специального мостового оборудования. Разброс сопротивления не превышает двух процентов. Отрицательное электрическое напряжение устройства имеет значение не более 4 вольт.

Потенциометры механические

Механический потенциометр — изделие для регулирования электрического тока , которое оснащено специальным поворотным регулятором. Внизу устройства есть несколько контактов. Электронные ключи должны быть резистивного типа. А также в таких продуктах предусмотрена функция программной выборки. Максимальное значение сквозного сопротивления не превышает 4 Ом. Эти продукты не имеют функции калибровки.Отрицательное электрическое напряжение такого устройства составляет около 4 вольт, а линейные искажения не превышают 92 децибел.

Силовые резисторы разрешается использовать только открытого типа. Механические потенциометры идеально подходят для реверсивного управления. Многие продукты не поддерживают режим реостата. Следует отметить, что такие устройства не используются для регулировки усиления. Максимальное положительное электрическое напряжение составляет около 2,5 вольт. Частота среза очень , редко превышает 2500 килогерц …Значение пропускной способности напрямую связано с характеристиками электронного ключа. Такие продукты обычно не используются в вычислительных устройствах.

Потенциометры электронные

Электронный потенциометр — это изделие, необходимое для регулирования электрического тока. Многие модели оснащены несколькими электронными ключами. Силовые резисторы следует использовать только резистивного типа. Для реверсивного управления оборудованием можно использовать практически любую модель продукта. Эти устройства выдерживают до 12 непрерывных циклов управления.Практически все модели имеют функцию программного отбора проб. Стоит отметить, что для регулирования громкости можно использовать электронные изделия. Величина линейных искажений таких устройств не превышает 85 децибел .

Электронные изделия довольно часто используются в вычислительной технике, так как их частота среза не превышает 3100 килогерц. Полоса пропускания электронного ключа составляет около 4 мкм, но во многом это зависит от производителя. Многие модели таких потенциометров используются для качественной настройки различных фильтров.Следует отметить, что это устройство не умеет регулировать усиление.

Необходимые инструменты и материалы

Для правильного подключения устройства своими руками необходимо таких инструментов и материалов:

Подключение потенциометра

Необходимо подключить изделие своими руками в следующей последовательности:

1. Рабочий датчик следует расположить таким образом, чтобы специальный рычаг регулирования электрического напряжения был направлен прямо вверх, а провода для фиксации проводов находились рядом с человеком.Выводы необходимо пронумеровать слева направо шариковой ручкой.
2. Первый провод должен быть заземлен. Для этого стоит отрезать провод определенной длины и хорошо его припаять.
3. Второй вывод необходим для закрепления провода, по которому электрическое напряжение подается на выход датчика.
4. Третий вывод нужно припаять ко входу схемы.
5. Далее, выполнив предыдущие действия, стоит протестировать правильность работы датчика.Для этого стоит использовать измерительный прибор. При выполнении этой работы необходимо вращать ползунок датчика от наименьшего к наибольшему значению электрического напряжения. Подробнее о том, как проверить потенциометр, можно узнать из многочисленных фото в сети.
6. После проверки качества датчика необходимо поместить его в электрическую цепь, а затем накрыть изделие защитным кожухом.

принцип действия. Как подключить переменный резистор? :: SYL.ru

Большое количество людей ходит в радиомагазины, чтобы что-то сделать своими руками. Основная задача любителей собирать радиоприемники и схемы — создавать полезные предметы, которые принесут пользу не только им самим, но и окружающим. Переменный резистор помогает сделать ремонт или создать прибор, работающий от электрической сети.

Основные свойства переменных резисторов

Когда человек имеет четкое представление об условных элементах графического отображения на схемах, то у него возникает проблема воплощения чертежа в реальность.Требуется найти или приобрести отдельные компоненты готовой схемы. Сегодня существует большое количество магазинов, торгующих необходимыми запчастями. Также можно найти элементы в старом сломанном радиооборудовании.

Переменный резистор должен присутствовать в любой цепи. Он есть в любом электронном устройстве. Эта конструкция представляет собой цилиндр, который включает диаметрально противоположные выводы. Резистор ограничивает ток в цепи. При необходимости он проведет сопротивление, которое можно измерить в Ом.Переменный резистор обозначен на схеме прямоугольником с двумя черточками. Они расположены с противоположных сторон внутри прямоугольника. Таким образом, человек обозначает мощность на своей диаграмме.

Оборудование, которое есть практически в каждом доме, включает в себя резисторы определенного номинала. Они расположены по ряду Е24 и условно обозначают диапазон от одного до десяти.

Разновидности резисторов

На сегодняшний день существует большое количество резисторов, которые встречаются в современных бытовых электроприборах.Можно выделить следующие типы:

• Резистор из жаропрочного металла, покрытого лаком. Его можно встретить в ламповых устройствах, которые имеют мощность не менее 0,5 Вт. В советской технике можно встретить такие резисторы, которые выпускались в начале 80-х годов. У них разная мощность, которая напрямую зависит от габаритов радиоаппаратуры. Когда на схемах отсутствует символ мощности, то допускается использование переменного резистора 0,125 Вт.
• Водонепроницаемые резисторы.В большинстве случаев они встречаются в электрических ламповых приборах, выпущенных в 1960 году. В черно-белом телевидении и радио эти элементы обязательно должны быть найдены. Их маркировка очень похожа на маркировку металлических резисторов. В зависимости от номинальной мощности они могут иметь разные размеры и габариты.

Сегодня широко используется общепринятая маркировка резисторов, которые делятся на разные цвета. Таким образом, рейтинг можно быстро и легко определить без пайки схемы.Благодаря цветовой кодировке можно значительно ускорить поиск необходимого резистора. Сейчас производством таких элементов для микросхем занимается большое количество зарубежных и отечественных фирм.

Основные характеристики и параметры переменного резистора

Выделяют несколько основных параметров:

• Номинальное сопротивление.
• Пределы рассеиваемой мощности.
• Температурные коэффициенты сопротивления.
• Допустимые значения отклонения сопротивления.Он рассчитывается от номиналов. При изготовлении таких резисторов производители используют вариацию технологии.
• Пределы рабочего напряжения.
• Чрезмерный шум.

При проектировании представленных устройств использованы специфические характеристики. Эти параметры применимы к приборам, работающим на высоких частотах:

Переменный резистор с проволочной обмоткой считается основным и основным элементом любого электронного оборудования. Он используется как дискретный компонент или часть интегральной схемы.Классифицируется по основным параметрам, таким как способ защиты, установка, характер изменения сопротивления или технология производства.

Классификация общего назначения:

• Общего назначения.
• Специального назначения. Это высокое сопротивление, высокое напряжение, высокая частота или точность.

В зависимости от характера изменения сопротивления можно выделить следующие резисторы:

1. Постоянный.
2. Переменные, регулируемые.
3. Настроенные переменные.

Если принять во внимание способ защиты резисторов, то можно выделить следующие конструкции:

• Изолированный.
• Без изоляции.
• Вакуум.
• Герметичный.

Подключение переменного резистора

Многие люди не знают, как подключить переменный резистор. Эти элементы часто имеют две схемы подключения. Эту работу может выполнить человек, хоть немного разбирающийся в электронике и имевший дело с пайкой микросхем.

• Первый вариант подключения заключается в том, что верхний терминал должен быть подключен к основному источнику питания. Нижний припаивается к общему проводу. Специалисты называют его «землей». Стоит отметить, что средние выводы подключаются исключительно к элементам управления схемы. Это может быть база или главный затвор транзистора. В этом случае эти конструкции будут играть роль потенциометра.
• Существует также второй метод, который поможет вам научиться подключать переменный резистор.Верхние клеммы должны быть подключены к основному источнику питания. Нижние концы конструкции припаиваются к проводу общего назначения, а средние концы подключаются к нижним или верхним клеммам. Именно они способны подать необходимое питание на управляющие элементы схемы. Такой способ подключения заключается в том, что переменные резисторы будут играть важную роль и регулировать входящий ток.

Технология изготовления переменных резисторов

Существует классификация, которая зависит от технологии изготовления резисторов.В процессе производства используются разные этапы и схемы. Сегодня можно выделить следующие конструкции:

Сегодня на радиорынках можно найти большое количество схемных элементов. Самый популярный — переменный резистор 10 кОм. Он может быть переменным, проволочным или регулировочным. Его главная отличительная черта — одиночный одинарный виток. Этот тип резистора предназначен для работы в электрической цепи с постоянным или переменным током.

Номинальная мощность 50 В, сопротивление 15 кОм.Эти элементы производились в середине восьмидесятых, поэтому сегодня их можно найти не только в специализированных магазинах, но и в схемах старых радиоприемников. Переменный резистор 10 кОм имеет несколько функциональных и возможных аналогов.

Переменный шум резистора

Даже новые и надежные резисторы при высоких температурах, значительно превышающих абсолютный ноль, могут быть основным источником шума. В электрической цепи в микросхеме применен двойной переменный резистор. О появлении шума стало известно из основной теоремы о флуктуационно-диссипации.Это широко известно как теорема Найквиста.

Если в цепи есть переменный резистор совместного предприятия с высокими значениями сопротивления, то человек будет наблюдать эффективное шумовое напряжение. Это будет прямо пропорционально корням температурного режима.

www.syl.ru

Подстрочная маркировка переменных резисторов

Резисторы включают в себя пассивные элементы электрических цепей … Эти элементы используются для линейного преобразования тока в напряжение или наоборот. Преобразование напряжения может ограничивать ток или поглощать электрическую энергию.Изначально эти элементы назывались сопротивлениями, так как именно эта величина является решающей при их использовании. Позже, чтобы не путать основное физическое понятие и обозначение радиодеталей, стали использовать название резистор.

Переменные резисторы отличаются от других тем, что они способны изменять сопротивление. Существует 2 основных типа переменных резисторов: потенциометры

,

,
• , преобразующие напряжение;
• реостаты, регулирующие силу тока.

Резисторы

позволяют изменять громкость звука, регулировать параметры схем. Эти элементы используются для создания датчиков различного назначения, систем сигнализации и автоматического включения оборудования. Переменные резисторы необходимы для управления скоростью двигателей, фотореле, преобразователей видео и аудио оборудования. Если стоит задача наладить оборудование, то потребуются подстроечные резисторы.

Потенциометр отличается от других типов сопротивлений тем, что имеет три вывода:

• 2 постоянных или крайних;
• 1 подвижный или средний.

Первые два вывода расположены по краям резистивного элемента и подключены к его концам. Средний вывод совмещен с подвижным ползунком, благодаря которому движение происходит по резистивной части. Из-за этого движения изменяется значение сопротивления на концах резистивного элемента.

Все варианты переменных резисторов делятся на проволочные и непроволочные, в зависимости от конструкции элемента.

Как работает резистор

Для создания переменного резистора без проводов используются изолирующие пластины прямоугольной или подковообразной формы, на поверхность которых наносится специальный слой с заданным сопротивлением.Обычно слой представляет собой углеродистую пленку. Реже в конструкции используются:

• микрокомпозитных слоев металлов, их оксидов и диэлектриков;
• гетерогенные системы из нескольких элементов, в том числе 1 токопроводящий;
• полупроводниковые материалы.

Внимание! При использовании в цепи питания резисторов с угольной пленкой важно не допускать перегрева элемента, иначе в процессе регулировки возможны резкие перепады напряжения.

При использовании подковообразного элемента ползун движется по окружности с углом поворота до 2700С. Эти потенциометры имеют округлую форму. В прямоугольном резистивном элементе движение ползунка поступательное, а потенциометр выполнен в виде призмы.

Варианты проводов построены на основе высокоомного провода. Этот провод наматывается на кольцевой контакт. Во время работы контакт перемещается по этому кольцу. Чтобы обеспечить прочное соединение с контактом, дорожку дополнительно полируют.

Как выглядит непроволочный переменный резистор?

Материал изготовления зависит от точности потенциометра. Особое значение имеет диаметр провода, который выбирается исходя из плотности тока. Проволока должна иметь высокое сопротивление. В производстве для намотки используются нихром, манганин, констатин и специальные сплавы благородных металлов, которые обладают низкой окисляемостью и повышенной износостойкостью.

В высокоточных устройствах используются уже готовые кольца, где размещается обмотка.Для такой намотки требуется специальное высокоточное оборудование. Каркас изготавливается из керамики, металла или пластика.

Если точность прибора 10-15 процентов, то используется пластина, которая после намотки сворачивается в кольцо. В качестве каркаса используются алюминий, латунь или изоляционные материалы, например, стеклопластик, текстолин, гетинакс.

Примечание! Первым признаком неисправности резистора может быть треск или шум при повороте ручки для регулировки громкости. Этот дефект возникает в результате износа резистивного слоя и, как следствие, неплотного контакта.

Основные характеристики

Среди параметров, от которых зависит работа переменного резистора, большое значение имеют не только полное и минимальное сопротивление, но и другие данные:

Функциональная характеристика
• ;
• мощность рассеивания;
• износостойкость;
• существующая степень шума вращения;
• зависимость от окружающей среды;
• размеров.

Сопротивление, возникающее между фиксированными выводами, называется полным.

В большинстве случаев номинальное сопротивление указывается на корпусе и измеряется в кило- и мегаомах. Это значение может колебаться до 30 процентов.

Зависимость, согласно которой происходит изменение сопротивления при перемещении подвижного контакта от одного крайнего вывода к другому, называется функциональной характеристикой. По этой характеристике переменные резисторы делятся на 2 типа:

1. Линейные, где значение уровня сопротивления трансформируется пропорционально перемещению контакта;
2. Нелинейный, при котором уровень сопротивления изменяется по определенным законам.

Значение функциональных характеристик потенциометров

На рисунке показаны зависимости разных типов. Для линейных переменных резисторов зависимость показана на графике A, для работающих нелинейных:

• по логарифмическому закону — на кривой B;
• по экспоненциальному (обратно логарифмическому) закону — на графике V.

Также нелинейные потенциометры могут изменять сопротивление, как показано на графиках I и E.

Все кривые построены по показаниям полного и текущего угла поворота подвижной части — αn и α от полного Rn и текущего сопротивлений R. Для компьютеров и автоматических устройств уровень сопротивления может варьироваться в зависимости от косинусной или синусоидальной амплитуды.

Для создания проволочных резисторов с необходимыми функциональными характеристиками используется каркас разной высоты или изменяется шаговое расстояние между витками обмотки. Для тех же целей в беспроволочных потенциометрах изменяется состав или толщина резистивной пленки.

Основные обозначения

На схемах токоведущих цепей переменный резистор обозначен в виде прямоугольника и стрелки, которая направлена ​​в центр корпуса. Эта стрелка указывает средний или подвижный управляющий выход.

Иногда схема требует не плавного, а ступенчатого переключения. Для этого используют схему, состоящую из нескольких постоянных резисторов. Эти сопротивления включаются в зависимости от положения ручки управления. Затем к обозначению добавляется знак переключения ступеней, цифра вверху указывает количество ступеней переключателя.

Двойные потенциометры интегрированы в высокоточное оборудование для постепенного регулирования громкости. Здесь значение сопротивления каждого резистора изменяется при перемещении одного регулятора. Этот механизм обозначен пунктирной линией или двойной линией. Если на схеме переменные резисторы расположены далеко друг от друга, то соединение просто выделяется пунктирной линией на стрелке.

Некоторыми двойными опциями можно управлять независимо друг от друга. В таких схемах ось одного потенциометра размещена внутри другого.В этом случае обозначение двойного подключения не используется, а сам резистор маркируется согласно его позиционному обозначению.

Переменный резистор может быть оснащен переключателем, который подает питание на всю схему. В этом случае ручка переключателя совмещена с механизмом переключения. Переключатель срабатывает, когда подвижный контакт перемещается в крайнее положение.

Обозначения переменного резистора

Характеристики подстроечных резисторов

Такие радиодетали необходимы для настройки элементов оборудования при ремонте, настройке или сборке.Основное отличие подстроечных резисторов от других моделей — наличие дополнительного фиксирующего элемента. Эти резисторы используют линейную зависимость.

Для создания компонентов используются плоские и кольцевые резистивные элементы. Если речь идет об использовании устройств под большой нагрузкой, то применяются конструкции цилиндрической формы. На схеме вместо стрелки ставится отметка настройки настройки.

Как определить тип переменного резистора

Общая маркировка потенциометров и подстроечных резисторов содержит цифровое и буквенное обозначение модели, в котором указывается тип, конструктивная особенность и номинал.

Первые резисторы в начале аббревиатуры имели букву «С», то есть сопротивление. Вторая буква «П» обозначала вариатор или триммер. Далее идет групповой номер токоведущей части. Если речь шла о нелинейных моделях, то маркировка начиналась с букв CH, ST, SF в зависимости от материала изготовления. Потом был регистрационный номер.

Сегодня используется обозначение РП — резистор переменный. Далее следует группа: проводная — 1 и непроволочная — 2.В конце также указан регистрационный номер разработки, разделенный тире.

Для удобства обозначений миниатюрные резисторы используют свою цветовую палитру. Если радиокомпонент слишком маленький, он помечается 5, 4 или 3 цветными кольцами. Сначала значение сопротивления, затем множитель и, в конце концов, допуск.

Цветовая маркировка резистора

Внимание! Радиодетали производятся многими торговыми компаниями по всему миру. Одинаковые обозначения могут относиться к разным параметрам.Поэтому модели выбираются по прилагаемым в описании характеристикам.

Общее правило выбора резистора — изучать официальные обозначения на сайте производителя. Только так можно быть уверенным в необходимой маркировке.

Видео

elquanta.ru

Переменный резистор | Электроника для всех

Вроде мелочь, что тут сложного? Но нет! Есть несколько хитростей в использовании этой штуки.Конструктивно переменный резистор устроен так же, как показано на схеме — полоска материала с сопротивлением, к краям припаяны контакты, но есть еще и подвижный третий вывод, который может занимать любое положение на этой полоске, разделяя сопротивление на части. Он может служить как переделанным делителем напряжения (потенциометром), так и переменным резистором — если вам просто нужно изменить сопротивление.

Конструктивный трюк: Допустим, нам нужно сделать переменное сопротивление. Нам нужно два вывода, а у устройства их три.Кажется, напрашивается очевидное — не использовать один крайний вывод, а использовать только среднюю и вторую крайность. Плохая идея! Почему? Да, просто в момент движения по полосе подвижный контакт может подпрыгивать, трястись и всячески терять контакт с поверхностью. При этом сопротивление нашего переменного резистора становится бесконечным, вызывая помехи при настройке, искрение и выгорание графитовой дорожки резистора, вывод перестраиваемого устройства из допустимого режима настройки, что может быть фатальным.Подключите крайнюю клемму к средней. В этом случае самое страшное, что поджидает устройство, — это кратковременное появление максимального сопротивления, а не обрыв.

Борьба с предельными значениями Если переменный резистор регулирует ток, например, питая светодиод, то когда его доводят до крайнего положения, мы можем довести сопротивление до нуля, а это по сути отсутствие резистора — светодиод обуглится и загорится. Значит нужно ввести дополнительный резистор, который устанавливает минимально допустимое сопротивление.И здесь два решения — очевидное и красивое 🙂 Очевидное понятно в своей простоте, а красивое примечательно тем, что мы не меняем максимально возможное сопротивление, если невозможно вывести двигатель на ноль. В крайнем верхнем положении двигателя сопротивление будет (R1 * R2) / (R1 + R2) — минимальное сопротивление. А в крайнем нижнем он будет равен R1 — тому, что мы рассчитали, и поправку на дополнительный резистор делать не нужно.Это красиво! 🙂

Если нужно наклеить ограничение с двух сторон, то просто вставьте постоянный резистор сверху и снизу. Просто и эффективно. В то же время вы можете получить повышение точности по принципу, описанному ниже.

Повышение точности Иногда нужно отрегулировать сопротивление на много кОм, но отрегулировать совсем немного — на доли процента. Чтобы не ловить эти микроградусы вращения двигателя на большом резисторе отверткой ставят две переменные.Один для большого сопротивления, а второй — для малого, равного величине предлагаемой регулировки. В итоге у нас есть два скручивания — один «Грубый», второй «Точно» Большой задаем приблизительное значение, а потом заканчиваем маленьким по условию.

easyelectronics.ru

Как подключить переменный резистор 🚩 Подключение переменного резистора 🚩 Ремонт квартиры

Термин «резистор» происходит от английского глагола resist, что означает «сопротивляться», «мешать», «сопротивляться».Дословно в переводе на русский язык название этого устройства означает «сопротивление». Дело в том, что в электрических цепях протекает ток, который испытывает внутреннее противодействие. Его величина определяется свойствами проводника и многими другими внешними факторами.

Эта токовая характеристика измеряется в омах и связана с током и напряжением. Сопротивление проводника составляет 1 Ом, если по нему протекает ток в 1 ампер, а на концы проводника прикладывается напряжение 1 вольт.Таким образом, с помощью искусственно созданного сопротивления, введенного в электрическую цепь, можно регулировать другие важные параметры системы, которые можно рассчитать заранее.

Сфера применения резисторов необычайно широка; они считаются одними из самых распространенных элементов установки. Основная функция резистора — ограничивать и контролировать ток. Он также часто используется в схемах деления напряжения, когда необходимо уменьшить эту характеристику схемы.Являясь пассивными элементами электрических цепей, резисторы характеризуются не только величиной номинального сопротивления, но и мощностью, которая показывает, сколько энергии резистор способен рассеять без перегрева.

В электронных устройствах и бытовых электрических схемах используется множество резисторов разных форм и размеров. Эти миниатюрные устройства отличаются друг от друга не только внешним видом, но и номиналом и характеристиками. Все резисторы условно делятся на три большие группы: постоянные, переменные и подстроечные.

Чаще всего в приборах можно встретить резисторы постоянного типа, напоминающие продолговатые «бочки» с выводами на концах. Параметры сопротивления в устройствах этого типа не претерпевают существенных изменений из-за внешних воздействий. Небольшие отклонения от номинального значения могут быть вызваны внутренним шумом, перепадами температуры или влиянием скачков напряжения.

Для переменных резисторов пользователь может произвольно изменять значение сопротивления. Для этого устройство оснащено специальной ручкой, которая имеет форму слайдера или может вращаться.Самый распространенный член этого семейства резисторов можно найти в регуляторах громкости на звуковом оборудовании. Поворот ручки позволяет плавно изменять параметры цепочки и, соответственно, увеличивать или уменьшать громкость. Но подстроечные резисторы предназначены только для относительно редких регулировок, поэтому имеют не ручку, а винт со шлицем.

www.kakprosto.ru

Резисторы переменные и подстроечные. Реостат.

В одной из предыдущих статей мы обсуждали основные аспекты работы с резисторами, поэтому сегодня продолжим эту тему.Все, о чем мы говорили ранее, касалось, в первую очередь, постоянных резисторов, сопротивление которых является постоянной величиной. Но это не единственный существующий тип резистора, поэтому в этой статье мы уделим внимание элементам с переменным сопротивлением.

Итак, чем отличается переменный резистор от постоянного? Собственно, здесь ответ прямо следует из названия этих элементов 🙂 Величину сопротивления переменного резистора, в отличие от постоянного, можно менять.Как? Но это именно то, что мы узнаем! Для начала рассмотрим схему условного переменного резистора:

Сразу можно отметить, что здесь, в отличие от резисторов с постоянным сопротивлением, выводов три, а не два. Теперь разберемся, зачем они нужны и как все это работает 🙂

Итак, основная часть переменного резистора — это резистивный слой, который имеет определенное сопротивление. Точки 1 и 3 на рисунке — это концы резистивного слоя.Также важной частью резистора является ползунок, который может менять свое положение (он может занимать любое промежуточное положение между точками 1 и 3, например, он может находиться в точке 2, как на схеме). Таким образом, в итоге получаем следующее. Сопротивление между левым и центральным выводами резистора будет равно сопротивлению участка 1-2 резистивного слоя. Точно так же сопротивление между центральным и правым выводами будет численно равно сопротивлению участка 2-3 резистивного слоя.Оказывается, перемещая ползунок, мы можем получить любое значение сопротивления от нуля до. A — это не что иное, как полное сопротивление резистивного слоя.

Конструктивно переменные резисторы поворотные, то есть для изменения положения ползунка нужно повернуть специальную ручку (такая конструкция подходит для резистора, показанного на нашей схеме). Также резистивный слой можно сделать в виде прямой линии, соответственно ползунок будет двигаться прямо. Такие устройства называются ползунковыми или ползунковыми переменными резисторами.Поворотные резисторы очень распространены в аудиооборудовании, где они используются для регулировки громкости / низких частот и т. Д. Вот как они выглядят:

Переменный резистор ползункового типа выглядит немного иначе:

Часто при использовании поворотного резисторы, переключающие резисторы используются в качестве регуляторов громкости. Наверняка вы не раз встречали такой регулятор — например, на радиоприемниках. Если резистор стоит в крайнем положении (громкость минимальная / прибор выключен), то если начать его вращать, то вы услышите ощутимый щелчок, после которого приемник включится.А при дальнейшем вращении громкость увеличится. Точно так же при понижении громкости — при приближении к крайнему положению снова будет щелчок, после чего устройство выключится. Щелчок в этом случае означает, что питание приемника было включено / выключено. Такой резистор выглядит так:

Как видите, здесь есть два дополнительных вывода. Они просто подключаются к цепи питания таким образом, что при вращении ползуна цепь питания размыкается и замыкается.

Есть еще один большой класс резисторов с переменным сопротивлением, которые можно менять механически — это подстроечные резисторы. Потратим немного времени и на них 🙂

Подстроечные резисторы.

Для начала уточним терминологию … Фактически, подстроечный резистор переменный, потому что его сопротивление можно изменять, но давайте договоримся, что при обсуждении подстроечных резисторов под переменные резисторы мы будем иметь в виду те, которые мы уже обсуждали в этой статье (поворотные, ползунки и т. д.. д). Это упростит изложение, поскольку мы будем противопоставлять эти типы резисторов друг другу. И, кстати, в литературе под разными элементами схемы часто понимают подстроечные резисторы и переменные, хотя, строго говоря, любой подстроечный резистор тоже переменный в силу того, что его сопротивление можно изменять.

Итак, разница между подстроечными резисторами и переменными, о которых мы уже говорили, прежде всего, заключается в количестве циклов перемещения ползунка.Если для переменных это число может быть 50 000 или даже 100 000 (то есть ручку регулировки громкости можно поворачивать почти сколько угодно 😉), то для подстроечных резисторов это значение намного меньше. Поэтому подстроечные резисторы чаще всего используются непосредственно на плате, где их сопротивление меняется только один раз, при настройке прибора, а в процессе эксплуатации величина сопротивления больше не меняется. Внешне подстроечный резистор выглядит совершенно иначе, чем упомянутые переменные:

Обозначение переменных резисторов немного отличается от обозначения констант:

Собственно, мы обсудили все основные моменты, касающиеся переменных и подстроечных резисторов, но есть еще один очень важный момент, который нельзя игнорировать.

Часто в литературе или в различных статьях можно встретить термины «потенциометр» и «реостат». В одних источниках так называются переменные резисторы, в других эти термины могут иметь иное значение. Фактически, существует только одно правильное толкование терминов «потенциометр» и «реостат». Если все термины, о которых мы уже говорили в этой статье, касаются, в первую очередь, конструкции переменных резисторов, то потенциометр и реостат — это разные схемы переключения (!!!) переменных резисторов.То есть, например, поворотный переменный резистор может выступать и как потенциометр, и как реостат — все зависит от схемы переключения. Начнем с реостата.

Реостат (переменный резистор, включенный в цепь реостата) в основном используется для регулировки силы тока. Если включить амперметр последовательно с реостатом, то при перемещении ползунка мы увидим изменяющееся значение силы тока. Резистор в этой схеме играет роль нагрузки, ток через которую мы собираемся регулировать переменным резистором.Пусть максимальное сопротивление реостата будет равным, тогда по закону Ома максимальный ток через нагрузку будет:

Здесь мы учли, что ток будет максимальным при минимальном значении сопротивления в цепи, то есть , когда ползунок находится в крайнем левом положении. Минимальный ток будет:

Получается, что реостат действует как регулятор тока, протекающего через нагрузку.

В этой схеме есть одна проблема — если контакт между ползунком и резистивным слоем потерян, цепь будет разомкнута и ток перестанет течь через нее.Решить эту проблему можно следующим образом:

Отличие от предыдущей схемы в том, что точки 1 и 2 подключаются дополнительно. Что это дает при нормальной работе? Ничего, без изменений 🙂 Поскольку сопротивление между ползунком резистора и точкой 1 ненулевое, весь ток будет течь прямо к ползунку, как и в случае отсутствия контакта между точками 1 и 2. Но что произойдет, если контакт между ползунком и точкой 1 теряется резистивный слой? И эта ситуация абсолютно идентична отсутствию прямого соединения слайдера с точкой 2.Тогда через реостат будет протекать ток (из точки 1 в точку 3), и его величина будет равна:

То есть при потере контакта в этой цепи будет только уменьшение тока прочность, а не полный разрыв цепи, как в предыдущем случае.

С реостатом разобрались, посмотрим на переменный резистор, подключенный по схеме потенциометра.

Не пропустите статью о средствах измерения в электрических схемах — ссылка.

Потенциометр, в отличие от реостата, используется для регулировки напряжения. Именно по этой причине на нашей диаграмме вы видите целых два вольтметра 🙂 Ток, протекающий через потенциометр, от точки 3 до точки 1, остается неизменным при перемещении ползунка, но значение сопротивления между точками 2-3 и 2 -1 изменение. А поскольку напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротивлению, оно изменится. При перемещении ползунка вниз сопротивление 2-1 уменьшится, соответственно уменьшатся и показания вольтметра 2.При таком перемещении ползунка (вниз) сопротивление секции 2-3 увеличится, а вместе с ним и напряжение на вольтметре 1. В этом случае суммарные показания вольтметров будут равны напряжению источника питания. , то есть 12 В. В крайнем верхнем положении на вольтметре 1 будет 0 В, а на вольтметре 2 — 12 В. На рисунке ползунок расположен в среднем положении, и показания вольтметра, что абсолютно логично. , равны 🙂

На этом мы заканчиваем рассмотрение переменных резисторов, в следующей статье мы поговорим о возможных соединениях резисторов между собой, спасибо за внимание, буду рад видеть вас на нашем сайте! 🙂

микротехника.ru

Электронный переменный резистор — Диодник

Радиолюбители в своих самоделках практически всегда используют переменные резисторы для регулировки громкости или напряжения, ну и, конечно же, любых других параметров. Но устройство с кнопками на передней панели выглядит намного интереснее и современнее, чем с обычными ручками. Использование микроконтроллерного управления не всегда целесообразно в простых поделках, да и новичку это сложно, но повторить электронный переменный резистор, описанный ниже, наверняка сможет каждый.

Схема настолько мала, что ее можно втиснуть практически в любой самодельный прибор … Она полностью выполняет функцию обычного переменного резистора, не содержит дефицитных и специфических компонентов.

В его основе лежит полевой транзистор КП 501 (или любой другой его аналог).

Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С 1, что позволяет немного приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных выводах схемы.Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С 1, что приводит к постепенному закрытию транзистора. При постоянном зажатии любой из кнопок изменение сопротивления происходит плавно.

Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора C 1 и номинала резистора R 1. Максимальное сопротивление, которое может имитировать схема, зависит от подстроечного резистора R 2. Схема начинает работать. сразу и не требует дополнительной настройки, кроме регулировки максимального сопротивления резистором R 2…

После отключения питания схемы такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы постепенно увеличивается, что связано с саморазрядом конденсатора С 1. При использовании нового и качественный конденсатор С 1, настройки схемы могут длиться около суток.

Вероятно, самым популярным применением этой схемы будет электронный регулятор громкости. Этот электронный регулятор громкости не лишен недостатков, но для радиолюбителей самым важным фактором, вероятно, будет простота повторения.

Смотрим демонстрацию работы данной схемы ниже, ставим лайк, а также подписываемся на наши страницы в соц. сети!

Прибл. На видео электронный аналог переменного резистора выставлен на 10 кОм. Используемый мультиметр Bside ADM01 имеет автоматическое переключение диапазонов и при их переключении не всегда сразу определяет текущее сопротивление цепи.

На связи с

одноклассниками

Комментарии предоставлены HyperComments

(постоянные резисторы), а в этой части статьи мы поговорим, или переменные резисторы .

Переменные резисторы или Переменные резисторы — это радиодетали, сопротивление которых может составлять , изменение от нуля до номинального значения. Они используются в качестве регуляторов усиления, громкости и тона в звуковоспроизводящем радиооборудовании, используются для точной и плавной регулировки различных напряжений и делятся на потенциометры , и подстроечные резисторы .

Потенциометры

используются в качестве регуляторов усиления, громкости и тембра, служат для плавной регулировки различных напряжений, а также используются в системах слежения, в вычислительных и измерительных устройствах и т. Д.

Потенциометром называется регулируемый резистор, который имеет два фиксированных вывода и один подвижный. Постоянные выводы расположены по краям резистора и подключены к началу и концу резистивного элемента, который формирует общее сопротивление потенциометра. Средняя клемма соединена с подвижным контактом, который перемещается по поверхности резистивного элемента и позволяет изменять значение сопротивления между средней и любой крайней клеммой.

Потенциометр представляет собой корпус цилиндрической или прямоугольной формы, внутри которого находится резистивный элемент, выполненный в виде открытого кольца, и выступающая металлическая ось — ручка потенциометра. На конце оси закреплена пластина токосъемника (контактная щетка), которая имеет надежный контакт с резистивным элементом. Надежный контакт щетки с поверхностью резистивного слоя обеспечивается за счет давления ползуна из пружинных материалов, например, бронзы или стали.

При повороте ручки ползунок перемещается по поверхности резистивного элемента, в результате чего изменяется сопротивление между средним и внешним выводами. А если на крайние выводы подается напряжение, то между ними и средним выводом получается выходное напряжение.

Потенциометр схематично можно изобразить так, как показано на рисунке ниже: крайние выводы обозначены цифрами 1 и 3, середина обозначена цифрой 2.

В зависимости от резистивного элемента потенциометры делятся на беспроволочные и проводные .

1.1 Без проводов.

В беспроволочных потенциометрах резистивный элемент выполнен в виде подковообразных или прямоугольных пластин из изоляционного материала, на поверхность которых нанесен резистивный слой с определенным омическим сопротивлением.

Резисторы с подковообразным резистивным элементом имеют круглую форму и вращательное движение ползуна с углом поворота 230 — 270 °, а резисторы с прямоугольным резистивным элементом имеют прямоугольную форму и поступательное движение ползуна.Самыми популярными являются резисторы типа SP, OSB, SPE и SP3. На рисунке ниже показан потенциометр типа СП3-4 с подковообразным резистивным элементом.

Отечественная промышленность выпускала потенциометры типа СПО, в которых резистивный элемент запрессован в дугообразную канавку. Корпус такого резистора изготовлен из керамики, и для защиты от пыли, влаги и механических повреждений, а также с целью электрического экранирования весь резистор закрыт металлическим колпачком.

Потенциометры типа СПО обладают высокой износостойкостью, нечувствительны к перегрузкам и имеют небольшие размеры, но имеют недостаток — сложность получения нелинейных функциональных характеристик. Эти резисторы до сих пор можно встретить в старой отечественной радиоаппаратуре.

1,2. Проволока.

В провод В потенциометрах сопротивление создается высокоомным проводом, намотанным в один слой на кольцевую рамку, по краю которой движется подвижный контакт.Чтобы обеспечить надежный контакт между щеткой и обмоткой, контактная дорожка очищается, полируется или шлифуется на глубину 0,25d.

Устройство и материал корпуса определяется исходя из класса точности и закона изменения сопротивления резистора (закон изменения сопротивления будет рассмотрен ниже). Каркасы изготавливаются из пластины, которую после намотки проводов сворачивают в кольцо, либо берется готовое кольцо, на которое укладывается обмотка.

Для резисторов с точностью не более 10-15% каркасы изготавливаются из пластины, которую после намотки проводов сворачивают в кольцо. Материалом для каркаса служат изоляционные материалы, такие как гетинакс, текстолит, стекловолокно, или металл — алюминий, латунь и т. Д. Такие каркасы просты в изготовлении, но не обеспечивают точных геометрических размеров.

Каркасы из готового кольца изготавливаются с высокой точностью и используются в основном для изготовления потенциометров.Материал для них — пластик, керамика или металл, но недостатком таких рамок является сложность намотки, так как для намотки требуется специальное оборудование.

Обмотка выполняется проводами из сплавов с высоким удельным сопротивлением, например константана, нихрома или манганина в эмалевой изоляции. Для потенциометров используются провода из специальных сплавов на основе благородных металлов, обладающих низкой окисляемостью и высокой износостойкостью. Диаметр проволоки определяется исходя из допустимой плотности тока.

2. Основные параметры переменных резисторов.

Основными параметрами резисторов являются: полное (номинальное) сопротивление, форма функциональных характеристик, минимальное сопротивление, номинальная мощность, уровень шума вращения, долговечность, параметры, характеризующие поведение резистора при климатических воздействиях, а также габариты, стоимость и др. Однако при выборе резисторов чаще всего обращают внимание на номинальное сопротивление и реже — на функциональную характеристику.

2.1. Номинальное сопротивление.

Номинальное сопротивление резистора указано на его корпусе. Согласно ГОСТ 10318-74 предпочтительными числами являются 1,0.
; 2,2
; 3,3
; 4,7
Ом, кило или мегаом.

Для зарубежных резисторов предпочтительные числа 1,0
; 2,0
; 3,0
; 5,0
Ом, килоом и мегаом.

Допустимые отклонения сопротивлений от номинального значения устанавливаются в пределах ± 30%.

Полное сопротивление резистора — это сопротивление между крайними выводами 1 и 3.

2.2. Функциональная характеристика формы.

Потенциометры одного типа могут отличаться функциональной характеристикой, которая определяет, по какому закону изменяется сопротивление резистора между крайним и средним выводом при повороте ручки резистора. По виду функциональной характеристики потенциометры делятся на линейные и нелинейные : у линейных величина сопротивления изменяется пропорционально перемещению токоприемника, у нелинейных — по определенному закон.

Существует три основных закона: A — линейный, B — логарифмический, V — обратный логарифмический (экспоненциальный). Так, например, для управления громкостью в звуковоспроизводящем оборудовании необходимо, чтобы сопротивление между средним и крайним выводами резистивного элемента изменялось по закону обратного логарифма (B) (B). Только в этом случае наше ухо способно воспринимать равномерное увеличение или уменьшение громкости.

Или в измерительных приборах, таких как генераторы звуковой частоты, где переменные резисторы используются в качестве элементов установки частоты, также требуется, чтобы их сопротивление изменялось по логарифмическому (B) или обратному логарифмическому закону .А если это условие не соблюдено, то масштаб генератора получится неровным, что затруднит точную установку частоты.

Резисторы с линейной характеристикой (А) в основном используются в делителях напряжения в качестве регулировочных или подстроечных.

Зависимость изменения сопротивления от угла поворота ручки резистора для каждого закона показана на графике ниже.

Для получения желаемых функциональных характеристик в конструкцию потенциометров не вносится никаких существенных изменений.Так, например, в проволочных резисторах проволока наматывается с переменным шагом, либо сам каркас делается переменной ширины. В беспроволочных потенциометрах изменяется толщина или состав резистивного слоя.

К сожалению, регулируемые резисторы имеют относительно низкую надежность и ограниченный срок службы. Часто владельцам звуковой техники, находящейся в эксплуатации длительное время, приходится слышать шорох и потрескивание из динамика при повороте регулятора громкости.Причина этого неприятного момента — нарушение контакта щетки с токопроводящим слоем резистивного элемента или износ последнего. Скользящий контакт — самое ненадежное и уязвимое место переменного резистора и одна из основных причин выхода из строя компонентов.

3. Обозначение переменных резисторов на схемах.

На принципиальных схемах переменные резисторы обозначаются так же, как и постоянные, только к основному символу добавлена ​​стрелка, направленная на середину корпуса.Стрелка указывает на регулировку и одновременно указывает на то, что это средний штифт.

Иногда возникают ситуации, когда к переменному резистору предъявляются требования по надежности и долговечности. В этом случае модулирующее управление заменяется ступенчатым, а переменный резистор строится на основе переключателя с несколькими положениями. К контактам переключателя подключаются резисторы постоянного сопротивления, которые будут включены в цепь при повороте ручки переключателя.А чтобы не загромождать схему изображением переключателя с набором резисторов, указывайте только условное обозначение переменного резистора со знаком ступенчатое регулирование … А при необходимости то дополнительно укажите количество ступеней .

Для регулировки громкости и тембра, уровня записи в звуковоспроизводящей стереосистеме, для регулировки частоты в генераторах сигналов и т. Д. Применяются сдвоенные потенциометры , сопротивление которых изменяется одновременно при повороте общей оси (двигателя).На схемах обозначения входящих в них резисторов размещены максимально близко друг к другу, а механическое соединение, обеспечивающее одновременное перемещение ползунков, показано либо двумя сплошными линиями, либо одной пунктирной линией.

Принадлежность резисторов к одному двойному блоку указывается согласно их позиционному обозначению на электрической схеме, где R1.1, — первый резистор двойного переменного резистора R1 по схеме, а R1.2 — второй. Если обозначения резисторов находятся на большом расстоянии друг от друга, то механическое соединение обозначается отрезками пунктирной линии.

Промышленность производит двойные переменные резисторы, в которых каждый резистор может управляться отдельно, потому что ось одного проходит внутри трубчатой ​​оси другого. Для таких резисторов отсутствует механическое соединение, обеспечивающее одновременное движение, поэтому на схемах оно не показано, а принадлежность к двойному резистору указывается согласно позиционному обозначению в электрической схеме.

В портативном бытовом звуковом оборудовании, таком как ресиверы, плееры и т. Д., Часто используются переменные резисторы со встроенным переключателем, контакты которого используются для подачи питания на схему устройства. В таких резисторах механизм переключения совмещен с осью (рукояткой) переменного резистора и при достижении рукояткой крайнего положения воздействует на контакты.

Как правило, на схемах контакты переключателя расположены рядом с источником питания в обрыве питающего провода, а соединение переключателя с резистором обозначено пунктирной линией и точкой, на которой находится на одной из сторон прямоугольника.Это означает, что контакты замыкаются при движении из точки и размыкаются при движении к ней.

4. Подстроечные резисторы.

Подстроечные резисторы являются разновидностью переменных и используются для разовой и точной настройки электронного оборудования при его установке, настройке или ремонте. В качестве подстроечных используются как резисторы переменного тока обычного типа с линейной функциональной характеристикой, ось которых выполнена «под паз» и снабжена запорным устройством, так и резисторы специальной конструкции с повышенной точностью установки величины сопротивления. .

Подстроечные резисторы специальной конструкции в большинстве своем выполнены прямоугольной формы с плоским или круглым резистивным элементом . Плоские резисторы ( a ) имеют поступательное движение контактной щетки, осуществляемое микрометрическим винтом. Для резисторов с кольцевым резистивным элементом ( b ) движение контактной щетки осуществляется червячной передачей.

При высоких нагрузках используются открытые конструкции цилиндрических резисторов, например, ПЭВР.

На принципиальных схемах подстроечные резисторы обозначены как переменные, только вместо знака регулирования используется знак подстроечного регулирования.

5. Включение переменных резисторов в электрическую цепь.

В электрических цепях переменные резисторы могут использоваться как реостат (регулируемый резистор) или как потенциометр (делитель напряжения). Если необходимо регулировать ток в электрической цепи, то резистор включается реостатом, если напряжение, то включается потенциометром.

При включении резистора реостат задействует средний и один крайний вывод. Однако такое включение не всегда предпочтительнее, так как в процессе регулирования средний вывод может случайно потерять контакт с резистивным элементом, что повлечет за собой нежелательный разрыв электрической цепи и, как следствие, возможный выход из строя детали или электронное устройство в целом.

Для исключения случайного обрыва цепи свободный вывод резистивного элемента соединен с подвижным контактом, так что при разрыве контакта электрическая цепь всегда остается замкнутой.

На практике включение с помощью реостата используется, когда требуется использовать переменный резистор в качестве дополнительного или токоограничивающего сопротивления.

При включении резистора потенциометра используются все три выхода, что позволяет использовать его как делитель напряжения. Возьмем, к примеру, переменный резистор R1 с номинальным сопротивлением, который погасит практически все напряжение блока питания, поступающее на лампу HL1. Когда ручка резистора выкручена в крайнее верхнее положение по схеме, то сопротивление резистора между верхним и средним выводами минимально и на лампу подается все напряжение источника питания, и она светится на полную мощность. накаливания.

По мере того, как вы перемещаете ручку резистора вниз, сопротивление между верхней и средней клеммой будет увеличиваться, а напряжение на лампе будет постепенно уменьшаться, поэтому она не будет светить при полном нагреве. А когда сопротивление резистора достигнет максимального значения, напряжение на лампе упадет почти до нуля, и она погаснет. По такому принципу и происходит регулировка громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре.

Та же самая схема делителя напряжения может быть изображена несколько иначе, где переменный резистор заменен двумя константами R1 и R2.

Ну в принципе это все, что я хотел сказать про переменные резисторы … В заключительной части мы рассмотрим особый тип резисторов, сопротивление которых изменяется под воздействием внешних электрических и неэлектрических факторов. -.
Удачи!

Литература:
В. А. Волгов — «Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры», 1977
В. В. Фролов — «Язык радиосхем», 1988 г.
М. А. Згут — «Символы и радиосхемы», 1964

К резисторам относятся пассивные элементы электрических цепей.Эти элементы используются для линейного преобразования тока в напряжение или наоборот. Преобразование напряжения может ограничивать ток или поглощать электрическую энергию. Изначально эти элементы назывались сопротивлениями, так как именно эта величина является решающей при их использовании. Позже, чтобы не путать основное физическое понятие и обозначение радиодеталей, стали использовать название резистор.

Переменные резисторы отличаются от других тем, что они способны изменять сопротивление. Существует 2 основных типа переменных резисторов:

• потенциометры, преобразующие напряжение;
• реостаты, регулирующие силу тока.

Резисторы

позволяют изменять громкость звука, регулировать параметры схем. Эти элементы используются для создания датчиков различного назначения, систем сигнализации и автоматического включения оборудования. Переменные резисторы необходимы для управления скоростью двигателей, фотореле, преобразователей видео и аудио оборудования. Если стоит задача наладить оборудование, то потребуются подстроечные резисторы.

Потенциометры

Потенциометр отличается от других типов сопротивлений тем, что имеет три вывода:

• 2 постоянных или крайних;
• 1 подвижный или средний.

Первые два вывода расположены по краям резистивного элемента и подключены к его концам. Средний вывод совмещен с подвижным ползунком, благодаря которому движение происходит по резистивной части. Из-за этого движения изменяется значение сопротивления на концах резистивного элемента.

Все варианты переменных резисторов делятся на проволочные и непроволочные, в зависимости от конструкции элемента.

Для создания непроволочного переменного резистора используются изолирующие пластины прямоугольной или подковообразной формы, на поверхность которых наносится специальный слой с заданным сопротивлением.Обычно слой представляет собой углеродистую пленку. Реже при проектировании используются:

• микрокомпозитные слои металлов, их оксидов и диэлектриков;
• гетерогенные системы из нескольких элементов, в том числе 1 токопроводящий;
• полупроводниковые материалы.

Внимание! При использовании в цепи питания резисторов с угольной пленкой важно не допускать перегрева элемента, иначе в процессе регулировки возможны резкие перепады напряжения.

При использовании подковообразного элемента ползун движется по окружности с углом поворота до 2700С. Эти потенциометры имеют округлую форму. В прямоугольном резистивном элементе движение ползунка поступательное, а потенциометр выполнен в виде призмы.

Варианты проводов построены на основе высокоомного провода. Этот провод наматывается на кольцевой контакт. Во время работы контакт перемещается по этому кольцу. Чтобы обеспечить прочное соединение с контактом, дорожку дополнительно полируют.

Материал изготовления зависит от точности потенциометра. Особое значение имеет диаметр провода, который выбирается исходя из плотности тока. Проволока должна иметь высокое сопротивление. В производстве для намотки используются нихром, манганин, констатин и специальные сплавы благородных металлов, которые обладают низкой окисляемостью и повышенной износостойкостью.

В высокоточных устройствах используются уже готовые кольца, где размещается обмотка.Для такой намотки требуется специальное высокоточное оборудование. Каркас изготавливается из керамики, металла или пластика.

Если точность прибора 10-15 процентов, то используется пластина, которая после намотки сворачивается в кольцо. В качестве каркаса используются алюминий, латунь или изоляционные материалы, например, стеклопластик, текстолин, гетинакс.

Примечание! Первым признаком неисправности резистора может быть треск или шум при повороте ручки регулировки громкости. Этот дефект возникает в результате износа резистивного слоя и, как следствие, неплотного контакта.

Основные характеристики

Среди параметров, от которых зависит работа переменного резистора, большое значение имеют не только полное и минимальное сопротивление, но и другие данные:

Функциональная характеристика
• ;
• мощность рассеивания;
• износостойкость;
• существующая степень шума вращения;
• зависимость от окружающей среды;
• размеров.

Сопротивление, возникающее между фиксированными выводами, называется полным.

В большинстве случаев номинальное сопротивление указывается на корпусе и измеряется в кило- и мегаомах. Это значение может колебаться до 30 процентов.

Зависимость, согласно которой происходит изменение сопротивления при перемещении подвижного контакта от одного крайнего вывода к другому, называется функциональной характеристикой. По этой характеристике переменные резисторы делятся на 2 типа:

1. Линейные, где значение уровня сопротивления трансформируется пропорционально перемещению контакта;
2. Нелинейный, при котором уровень сопротивления изменяется по определенным законам.

На рисунке показаны различные типы зависимостей. Для линейных переменных резисторов зависимость показана на графике A, для работающих нелинейных:

• по логарифмическому закону — на кривой B;
• по экспоненциальному (обратно логарифмическому) закону — на графике V.

Также нелинейные потенциометры могут изменять сопротивление, как показано на графиках I и E.

Все кривые построены согласно показаниям полного и текущего угла поворота подвижной части — αn и α от общего Rn и текущие сопротивления R.Для компьютеров и автоматических устройств уровень сопротивления может варьироваться в зависимости от косинусной или синусоидальной амплитуды.

Для создания проволочных резисторов с необходимыми функциональными характеристиками используется каркас разной высоты или изменяется шаговое расстояние между витками обмотки. Для тех же целей в беспроволочных потенциометрах изменяется состав или толщина резистивной пленки.

Основные обозначения

На схемах токоведущих цепей переменный резистор обозначен в виде прямоугольника и стрелки, которая направлена ​​в центр корпуса.Эта стрелка указывает средний или подвижный управляющий выход.

Иногда схема требует не плавного, а ступенчатого переключения. Для этого используют схему, состоящую из нескольких постоянных резисторов. Эти сопротивления включаются в зависимости от положения ручки управления. Затем к обозначению добавляется знак переключения ступеней, цифра вверху указывает количество ступеней переключателя.

Двойные потенциометры интегрированы в высокоточное оборудование для постепенного регулирования громкости.Здесь значение сопротивления каждого резистора изменяется при перемещении одного регулятора. Этот механизм обозначен пунктирной линией или двойной линией. Если на схеме переменные резисторы расположены далеко друг от друга, то соединение просто выделяется пунктирной линией на стрелке.

Некоторыми двойными опциями можно управлять независимо друг от друга. В таких схемах ось одного потенциометра размещена внутри другого. В этом случае обозначение двойного подключения не используется, а сам резистор маркируется согласно его позиционному обозначению.

Переменный резистор может быть оснащен переключателем, который подает питание на всю схему. В этом случае ручка переключателя совмещена с механизмом переключения. Переключатель срабатывает, когда подвижный контакт перемещается в крайнее положение.

Особенности подстроечных резисторов

Такие радиодетали необходимы для настройки элементов оборудования при ремонте, настройке или сборке. Основное отличие подстроечных резисторов от других моделей — наличие дополнительного фиксирующего элемента.Эти резисторы используют линейную зависимость.

Для создания компонентов используются плоские и кольцевые резистивные элементы. Если речь идет об использовании устройств под большой нагрузкой, то применяются конструкции цилиндрической формы. На схеме вместо стрелки ставится отметка настройки настройки.

Как определить тип переменного резистора

Общая маркировка потенциометров и подстроечных резисторов содержит цифровое и буквенное обозначение модели, в котором указывается тип, конструктивная особенность и номинал.

Первые резисторы в начале аббревиатуры имели букву «С», то есть сопротивление. Вторая буква «П» обозначала вариатор или триммер. Далее идет групповой номер токоведущей части. Если речь шла о нелинейных моделях, то маркировка начиналась с букв CH, ST, SF в зависимости от материала изготовления. Потом был регистрационный номер.

Сегодня используется обозначение РП — резистор переменный. Далее следует группа: проводная — 1 и непроволочная — 2.В конце также указан регистрационный номер разработки, разделенный тире.

Для удобства обозначений миниатюрные резисторы используют свою цветовую палитру. Если радиокомпонент слишком маленький, он помечается 5, 4 или 3 цветными кольцами. Сначала значение сопротивления, затем множитель и, в конце концов, допуск.

Важно! Радиодетали производятся многими торговыми компаниями по всему миру. Одинаковые обозначения могут относиться к разным параметрам.Поэтому модели выбираются по прилагаемым в описании характеристикам.

Общее практическое правило выбора резистора — смотреть официальные обозначения на сайте производителя. Только так можно быть уверенным в необходимой маркировке.

Видео

В одной из предыдущих статей мы обсуждали основные аспекты работы с, поэтому сегодня продолжим эту тему. Все, о чем мы говорили ранее, касалось, в первую очередь, постоянных резисторов , сопротивление которых является постоянной величиной.Но это не единственный существующий тип резистора, поэтому в этой статье мы обратим внимание на элементы, которые имеют переменное сопротивление .

Итак, чем отличается переменный резистор от постоянного? Собственно, здесь ответ прямо следует из названия этих элементов 🙂 Величину сопротивления переменного резистора, в отличие от постоянного, можно менять. Как? Но это именно то, что мы узнаем! Для начала рассмотрим условную схему переменного резистора :

Сразу можно отметить, что здесь, в отличие от резисторов с постоянным сопротивлением, выводов три, а не два.А теперь разберемся, зачем они нужны и как все это работает 🙂

Итак, основная часть переменного резистора — резистивный слой, имеющий определенное сопротивление. Точки 1 и 3 на рисунке — это концы резистивного слоя. Также важной частью резистора является ползунок, который может менять свое положение (он может занимать любое промежуточное положение между точками 1 и 3, например, он может находиться в точке 2, как на схеме). Таким образом, в итоге получаем следующее. Сопротивление между левым и центральным выводами резистора будет равно сопротивлению участка 1-2 резистивного слоя.Точно так же сопротивление между центральным и правым выводами будет численно равно сопротивлению участка 2-3 резистивного слоя. Оказывается, перемещая ползунок, мы можем получить любое значение сопротивления от нуля до. A — это не что иное, как полное сопротивление резистивного слоя.

Конструктивно переменные резисторы поворотные , то есть для изменения положения ползунка нужно повернуть специальную ручку (такая конструкция подходит для резистора, показанного на нашей схеме).Также резистивный слой можно сделать в виде прямой линии, соответственно ползунок будет двигаться прямо. Такие устройства называются ползунками или ползунками переменными резисторами. Поворотные резисторы очень распространены в аудиооборудовании, где они используются для регулировки громкости / низких частот и т. Д. Вот как они выглядят:

Переменный резистор ползункового типа выглядит немного иначе:

Часто при использовании поворотных резисторов переключающие резисторы используются в качестве регуляторов громкости.Наверняка вы не раз встречали такой регулятор — например, на радиоприемниках. Если резистор стоит в крайнем положении (громкость минимальная / прибор выключен), то если начать его вращать, то вы услышите ощутимый щелчок, после которого приемник включится. А при дальнейшем вращении громкость увеличится. Точно так же при понижении громкости — при приближении к крайнему положению снова будет щелчок, после чего устройство выключится. Щелчок в этом случае означает, что питание приемника было включено / выключено.Такой резистор выглядит так:

Как видите, здесь есть два дополнительных вывода. Они просто подключаются к цепи питания таким образом, что при вращении ползуна цепь питания размыкается и замыкается.

Есть еще один большой класс резисторов с переменным сопротивлением, которые можно изменять механически — это подстроечные резисторы. Давайте уделим им немного времени 🙂

Подстроечные резисторы.

Для начала уточним терминологию… Подстроечный резистор переменный, потому что его сопротивление можно изменять, но давайте договоримся, что при обсуждении подстроечных резисторов под переменные резисторы будем иметь в виду те, которые мы уже обсуждали в этой статье (поворотные, ползунки и т. Д.) . Это упростит изложение, поскольку мы будем противопоставлять эти типы резисторов друг другу. И, кстати, в литературе под подстроечными резисторами и переменными часто понимают разные элементы схемы, хотя, строго говоря, любой подстроечный резистор тоже переменный в силу того, что его сопротивление можно изменять.

Итак, разница между подстроечными резисторами и переменными, о которых мы уже говорили, в первую очередь заключается в количестве циклов перемещения ползунка. Если для переменных это число может быть 50 000 или даже 100 000 (то есть ручку регулировки громкости можно поворачивать почти сколько угодно 😉), то для подстроечных резисторов это значение намного меньше. Поэтому подстроечные резисторы чаще всего используются непосредственно на плате, где их сопротивление меняется только один раз, при настройке прибора, а в процессе эксплуатации величина сопротивления больше не меняется.Внешне подстроечный резистор полностью отличается от упомянутых переменных:

Обозначение переменных резисторов немного отличается от обозначения постоянных:

Собственно, мы обсудили все основные моменты, касающиеся переменных и подстроечных резисторов, но есть еще один очень важный момент, который нельзя игнорировать.

Часто в литературе или в различных статьях можно встретить термины «потенциометр» и «реостат».В одних источниках так называются переменные резисторы, в других эти термины могут иметь иное значение. Фактически, существует только одно правильное толкование терминов «потенциометр» и «реостат». Если все термины, о которых мы уже говорили в этой статье, касаются, в первую очередь, конструкции переменных резисторов, то потенциометр и реостат — это разные схемы переключения (!!!) переменных резисторов. То есть, например, поворотный переменный резистор может выступать и как потенциометр, и как реостат — все зависит от схемы переключения.Начнем с реостата.

(переменный резистор, подключенный по схеме реостата) в основном используется для регулировки силы тока. Если включить амперметр последовательно с реостатом, то при перемещении ползунка мы увидим изменяющееся значение силы тока. Резистор в этой схеме играет роль нагрузки, ток через которую мы собираемся регулировать переменным резистором. Пусть максимальное сопротивление реостата будет равным, тогда по закону Ома максимальный ток через нагрузку будет:

Здесь мы учли, что ток будет максимальным при минимальном значении сопротивления в цепи, то есть когда ползунок находится в крайнем левом положении.Минимальный ток будет:

Получается, что реостат действует как регулятор тока, протекающего через нагрузку.

В этой цепи есть одна проблема — если контакт между ползунком и резистивным слоем потерян, цепь будет разомкнута и ток перестанет течь через нее. Решить эту проблему можно так:

Отличие от предыдущей схемы в том, что точки 1 и 2 подключаются дополнительно.Что это дает при нормальной работе? Ничего, без изменений 🙂 Поскольку сопротивление между ползунком резистора и точкой 1 ненулевое, весь ток будет течь прямо к ползунку, как и в случае отсутствия контакта между точками 1 и 2. Но что произойдет, если контакт между ползунком и точкой 1 теряется резистивный слой? И эта ситуация абсолютно идентична отсутствию прямого соединения ползунка с точкой 2. Тогда через реостат (из точки 1 в точку 3) будет протекать ток, и его величина будет равна:

То есть при потере контакта в этой цепи будет только уменьшение силы тока, а не полный разрыв цепи как в предыдущем случае.

С реостатом разобрались, давайте посмотрим на переменный резистор, включенный в цепь потенциометра.

Не пропустите статью об измерительных приборах в электрических цепях —

В отличие от реостата, он используется для регулировки напряжения. Именно по этой причине на нашей диаграмме вы видите целых два вольтметра 🙂 Ток, протекающий через потенциометр, от точки 3 до точки 1, остается неизменным при перемещении ползунка, но значение сопротивления между точками 2-3 и 2 -1 изменение.А поскольку напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротивлению, оно изменится. При перемещении ползунка вниз сопротивление 2-1 уменьшится, соответственно уменьшатся и показания вольтметра 2. При таком перемещении ползунка (вниз) сопротивление секции 2-3 увеличится, а вместе с ним и напряжение на вольтметре 1. В этом случае суммарные показания вольтметров будут равны напряжению источника питания. , то есть 12 В. В крайнем верхнем положении на вольтметре 1 будет 0 В, а на вольтметре 2 — 12 В.На рисунке ползунок расположен в среднем положении, а показания вольтметра, что абсолютно логично, равны 🙂

.

На этом мы завершаем рассмотрение переменных резисторов , в следующей статье мы поговорим о возможных соединениях резисторов между собой, спасибо за внимание, буду рад видеть Вас на нашем сайте! 🙂

.