Электрическое сопротивление и резисторы (подбор сопротивления). Сопротивления резисторов

Электрическое сопротивление и резисторы (подбор сопротивления)

Здравствуйте уважаемые посетители сайта самоделок. Сегодня немного поговорим с вами о электрическом сопротивлении и резисторах. Сегодня снова сухая теория со школьного курса физики. Вы уж простите, знаю, некоторых задолбал такими постами, но поверьте эта информация будет не лишней. Вскоре вы сами в этом сможете убедиться, и еще неоднократно заглянете в эти записи. Так что приступим.

Из данного поста вы узнаете как подобрать сопротивление. Но сначала очень кратко рассмотрим, что оно такое, для чего оно нужно и с чем его едят. Для этой цели я не стану изобретать велосипед а приведу отрывок текста из книги «Юный радиолюбитель», ну той самой, которая 1966 года выпуска.

Говоря о проводниках, мы имеем в виду вещества, материалы и прежде всего металлы, проводящие ток. Однако не все вещества, называемые проводниками, одинаково хорошо проводят электрический ток, т.е. они, как говорят, обладают неодинаковой проводимостью тока. Объясняется это тем, что при своем движении свободные электроны сталкиваются с атомами и молекулами, причем в одних веществах атомы и молекулы сильнее мешают движению электронов, а в других — меньше. Выражаясь техническим языком, одни вещества оказывают большое сопротивление электрическому току, а другие — малое. Из всех материалов, широко применяемых в электротехнике и радиотехнике, наименьшее сопротивление электрическому току оказывает медь. Поэтому электрические провода и делают из меди. Еще меньшее сопротивление имеет серебро, но это дорогой металл. За медью по величине сопротивления следует алюминий.

За единицу электрического сопротивления принят ом. 1 ом — это сопротивление, которое оказывает току ртутный столбик высотой 106,3 см и сечением 1 мм кв. при температуре 0 градусов по цельсию. Это так называемый эталон сопротивления.

Вот так вкратце о том, что такое сопротивление. Теперь немного о резисторах. Если кто не в курсе — попытаюсь объяснить, для чего они нам нужны. А нужны нам резисторы для того, чтобы оказать сопротивление току в цепи, чтобы увеличить нагрузку так сказать. Выражаясь простым языком, объясню еще проще. Например у нас есть блок питания, который выдает 5 В напряжения, а мы хотим подключить к этому адаптеру светодиод, который потребляет лишь 3 В. Так вот лишние 2 В мы ограничим резистором, в противном случае наш светодиод попросту сгорит.

Теперь давайте разберемся как нам правильно подобрать резистор. И для этого нам прежде всего понадобится Закон Ома. Чтобы всем было более понятно (хотя здесь ничего сложного нет вроде), давайте рассмотрим пример.

Итак, у нас есть блок питания выдающий 5 В и светодиод потребляющий 3 В. Отсюда следует, что нам нужно ограничить 5 В — 3 В = 2 В. Теперь применим Закон Ома, но для это нам еще понадобится сила тока. На сайте производителя я подсмотрел, что светодиод потребляет 20 мА. Приступим к расчетам.

Чтобы узнать необходимое сопротивление нам, следуя Закону Ома, нужно напряжение (U) в вольтах разделить на силу тока (I) в амперах. 20 мА — это 0,02 А. Итак, 2 В делим на 0,02 А получаем 100 ом.

Вот мы и высчитали, какое нам необходимо сопротивление. Теперь нужно подобрать резистор, обладающий сопротивлением 100 ом и соединить его последовательно с светодиодом к источнику питания. Теперь наш светодиод не перегорит, теоретически.

В принципе все было бы хорошо, но вот есть еще одно большое НО. Сопротивление, которое получит наш резистор превратится во что? Правильно в тепло! и чтобы резистор выдержал нагрузку нужно учесть еще и Мощность тока. Ну что же, продолжаем расчеты. Формулу помните?

Из предыдущего расчета мы помним, что ограничивали мы с вами 2 В а ток был 0,02 А. исходя из этого 2 В умножаем на 0,02 А и получаем 0,04 Вт.

В общем с этим мы тоже разобрались теперь осталось поговорить о маркировке. Все резисторы промаркированы согласно определенного стандарта. Сегодня мы не будем рассматривать маркировки советских резисторов а также маркировки, которые используют те или иные фирмы. Поговорим только о распространенной цветовой маркировке. Хотя, если быть откровенным, то поговорим, это очень громко сказано. На самом деле я просто предоставлю вам два варианта определения резистора по цветовой маркировке, которыми пользуюсь я.

Первый вариант — это специальная программка, которая так и называется «Резистор». Скачать ее вы можете отсюда. Принцип работы программы весьма прост. Определяете тип маркировки, указываете параметры и получаете результат.

Не думаю, что с этой программой у вас возникнут проблемы. Все просто и доступно. К тому же кроме цветной маркировки в ней предусмотрены несколько других видов маркировки резисторов.

Второй вариант — это цветовая схема. Ей, я пользуюсь в том случае, когда компьютера нет под рукой. Для удобства я распечатал эту схему на цветном принтере и таскаю с собой в кармане. Бывает такое, что на работе у электриков какую-нибудь схемку пригляжу и с помощью этой таблицы могу быстро отыскать нужный мне резистор.

Трудностей со схемой тоже, надеюсь, ни у кого не должно возникнуть. но если все-таки будут вопросы — пишите в комментах, обязательно отвечу. А у меня на сегодня все. Всем до скорых встреч.

delaysam.net

Что такое резистор - основные характеристики

Многие люди, даже далекие от вопросов физики, электротехники, электроники слышали о таком утермине, как «сопротивление», или же более новое слово – резистор. Однако мало кто знает, что это такое, и для чего его используют. Так что такое резистор?

Ответить на этот вопрос несложно. Резистор – один из наиболее распространенных электрических элементов в радиотехнике, теле-видео-аудиотехнике. Основной характеристикой резисторов является его сопротивление, которое измеряется в единицах измерения Омах. Есть два основных вида этих устройств: общего назначения и так называемые стабильные. Что такое резистор стабильный? Это довольно-таки дорогие устройства, которые используются в высокочастотной сверхточной аппаратуре. В основном же используют резисторы общего назначения.

Сопротивление резисторов общего назначения может варьировать приблизительно в пределах +/- 10%. Сопротивление зависит от так называемого температурного коэффициента сопротивления (в специализированной литературе можно встретить сокращение ТКС). У большинства стандартных резисторов этот коэффициент положительный. Это значит, что при увеличении температуры увеличивается и сопротивление.

Что такое резистор с точки зрения его характеристик? Одной из основополагающих характеристик резисторов можно назвать рассеиваемую мощность. Это та мощность, которую он сможет рассеять без получения повреждений. Мощность, как известно, измеряется в таких единицах измерения, как Ватты. Зная номинальное сопротивление и ток, протекающий по электрической цепи, можно вычислить и мощность. Находится она по формуле P=I^2 * R, где P - мощность, I – значение силы тока, R – номинальное сопротивление резистора. Отсюда можно сделать вывод, что такое резистор с точки зрения именно электротехники. Это основной структурный элемент любой электрической цепи, основной функцией которого является оказание номинального (известного) сопротивления протеканию электрического тока по этой цепи с целью регулирования напряжения и тока. Для цели регулирования напряжения в цепи часто используют так называемый балластный резистор. Что такое резистор балластный? Это устройство подключается в сеть и поглощает некоторое количество излишнего напряжения, тем самым выравнивания отдельные токи в ветках электрической цепи и поддерживая стабильность напряжения. На подобных принципах устроен и резистор для светодиода. Чтобы светодиод фактически сразу не сгорел от проходящих по нему токов, к нему последовательно подключают токогасительный резистор.

Сопротивление резистора зависит от материала, из которого он состоит. Также оно зависит от площади среза (чем больше площадь среза, тем меньше сопротивление), от длины резистора (чем он длиннее, тем, соответственно, сопротивление больше).

Резисторы удобно маркируются по цветам или же по цифровым обозначениям. С помощью подобной маркировки можно узнать самое важное свойство любого резистора, а именно значение его сопротивления. Узнать, что значит тот или иной цвет или цифра, можно в паспорте устройства или же у производителя или поставщика (например, на сайте).

fb.ru

Резистор - это что такое? Резистор

В электротехнике, электронике, физике встречается такое понятие, как резистор. Это довольно распространенный элемент электронных схем. Тем, кто не сталкивался с принципами радиотехники, тяжело разобраться в большом количестве составляющих систем любого прибора. Для начала следует понять принцип работы такого простого и широко распространенного элемента, как резистор. Без него не функционирует практически ни одна электросхема.

Что такое резистор

Это название берет свое начало от англ. resist, что переводится как «сопротивляться». Поэтому резистор еще называют сопротивлением.

Электрический ток, поступающий к различным приборам, в силу разных причин испытывает сдерживающий эффект. Его величина зависит от типа проводника и внешних условий.

Величина такого влияния на электроток измеряется в омах. Чем лучше резистор способен рассеять мощность в тепловую энергию, тем он больше. Его работа не должна мешать соседним деталям схемы, поэтому учитывается тот нагрев, который выделяется при уменьшении силы тока.

Роль, которую играет в цепи этот элемент, переоценить трудно. Резистор позволяет обеспечить стабильность работы системы и контролирует напряжение.

Другие составляющие схемы также несколько рассеивают силу тока, однако у него это главная задача. Вот почему резистор - это сопротивление.

Это пассивный элемент электронной схемы. Но его роль тяжело переоценить.

Виды

Продвигаясь по пути изучения вопроса о том, что такое резистор, следует рассмотреть их разновидности. Эти элементы бывают переменными, постоянными и подстроечными.

Постоянные резисторы не меняют своего сопротивления (внизу на схеме: I - американское обозначение; II - европейское).

Переменные их разновидности бывают потенциометрами (манипулируют напряжением) и реостатами (манипулируют силой тока).

Подстроечный резистор – это проводник, который относится к классу переменных элементов схемы, но его настройку производят вручную при помощи отвертки или шестигранника.

Чтобы понять, является резистор материалом или оборудованием, следует рассмотреть его подвиды.

Встречаются фоторезисторы, термисторы, варисторы. Они различны по своему устройству и области применения.

Термисторы производят на основе полупроводников. Их функции находятся в зависимости от температуры кружащей среды.

Варисторы резко изменяют сопротивление при увеличении напряжения. Такое свойство просто незаменимо в цепях, подвергающихся скачкам напряжения.

Фоторезисторы, соответственно, меняют сопротивление при попадании на них солнечных лучей.

Опираясь на все перечисленные качества, можно смело ответить на вопрос о том, резистор - это материал или оборудование. В электросхеме это прибор сопротивления.

Идеальный резистор

Существует понятие того, каким должен быть идеальный резистор. В действительности его не существует, но некоторые элементы схемы могут быть приближенно похожи на безупречный вариант.

Идеальный резистор является проводником со строго обозначенным, не меняющимся сопротивлением, надписанным на корпусе. Данная функция оборудования не зависит в этом случае от силы тока и окружающих условий. Такой прибор не имеет внутренней емкости, но при этом он отличается идеальной технологией полного отвода тепла при работе.

Размеры его должны быть нулевыми, чтобы не занимать место на электросхеме. Идеальный резистор является электротехническим элементом, имеющим систему бесшумной работы.

Но в реальности такие приборы не соответствуют подобному образу.

Реальный резистор

Резонно возникает следующий вопрос: "Реальный резистор – это что?" В жизни это оборудование, стремясь к идеальному, предполагает наличие всего нескольких совершенных качеств.

В зависимости от типа оборудования применяются соответствующие разновидности резисторов. Они выполняют строго определенные функции, которые обеспечат правильную работу в конкретно взятых условиях.

Для этого разработчикам резисторов приходится либо жертвовать площадью, которую оборудование занимает на схеме, либо учитывать влияния окружения, а также предусматривать дополнительные внутренние емкости и т. д.

Реальные резисторы имеют сопротивление, отличное от указанного на корпусе, что связано с влиянием разных внешних условий.

Показатели, влияющие на тип резистора

Любой резистор постоянного сопротивления включает ряд характеристик, обозначенных на корпусе при его производстве. Основными из них являются сопротивление, класс точности, а также мощность рассеивания.

Существуют и другие характеристики, но они разнятся в зависимости от типа оборудования.

Резистор – это источник тока, величина которого зависит от таких факторов, как длина и площадь поперечного сечения проводника, температура. Имеет значение напряжение, которое было приложено к концам проводника. Величина резистора также зависит от силы тока и материала, из которого выполнен проводник.

Электронные конструкции используют разные резисторы. В соответствии с определенными условиями применяют соответствующие разновидности приборов.

Сопротивление

В электротехнике применяют резисторы, имеющие различное сопротивление. Приборы, у которых оно меньше 1000 Ом, имеют на корпусе букву R. Встречаются экземпляры, на которых вообще не указывают никакой буквы. Однако они все равно относятся к подобной разновидности оборудования.

Если прибор имеет сопротивление больше 1000 Ом, применяют для обозначения величины килоомы, мегаомы.

Резистор – это электротехнический элемент, имеющий довольно маленькие размеры. Поэтому, даже написав на их корпусе маркировку, производители понимают, что прочесть ее будет сложно. Широко используется цветовая маркировка резисторов, которую можно рассмотреть на фото ниже.

Класс точности

Большинство резисторов изготавливается из особого материала. Но даже в условиях промышленного производства практически нереально сделать их абсолютно идентичными.

В силу разных обстоятельств происходит разброс параметров оборудования для электросхем. Производитель рассчитывает величину отклонения от номинального значения и указывает его в процентах. Допустимая погрешность может находиться в указанном диапазоне, который резистор не превышает.

Для определенного типа устройств необходимо соблюдать более точные показатели сопротивления. Поэтому резистор имеет неодинаковые показатели погрешности для каждого типа электроприборов.

Указанная в процентах величина отклонения подразумевает, что погрешность может быть как в положительную, так и в отрицательную сторону.

Мощность рассеивания

Резистор – это прибор, применяющийся в цепях с различной силой тока. Для маломощных схем подойдут резисторы любой мощности. Их работа будет стабильной и не приведет к негативным последствиям.

Совсем другая картина наблюдается в цепи, по которой осуществляется течение тока значительной силы. Если резистор будет иметь недостаточную мощность, он перегреется, выйдет из строя, а то и может стать причиной пожара.

Расчет мощности рассеивания для подобных систем является обязательным действием. Это обеспечит страховку в процессе эксплуатации техники и позволит подобрать подходящий прибор сопротивления.

На маломощных резисторах производители обычно не указывают величину рассеивания. На более крупных экземплярах этот показатель указан в обязательном порядке и может быть обозначен римскими или арабскими цифрами.

Опираясь на такие обозначения, а также на расчет мощности цепи, подбирают требуемое оборудование.

Крепление резисторов

Резистор – это электротехнический элемент, который чаще всего имеет два выхода для подсоединения к схеме. Существуют также разновидности оборудования с тремя выводами. Их можно встретить среди переменных и подстроечных резисторов.

Используются также специальные их разновидности, имеющие отводы. Обычно их несколько.

В современной электронике все чаще применяются резисторы, предназначенные для поверхностного монтажа. Они выглядят как крохотные детали прямоугольной формы и не имеют привычных проволочных выводов. Вместо этого для подключения подобной детали предназначены две полоски из металла, расположенные по краям резистора.

Поверхностный монтаж производится путем припаивания элемента сопротивления на печатные проводники, находящиеся на плате.

Популярность подобных деталей объясняется их минимальными размерами, что соответствует современным требованиям электротехнического оборудования. Их маркировка имеет отличную от проволочных резисторов систему.

Роль резисторов в схеме

Резистор – это элемент, который может выполнять в электросхеме различные функции. Самыми распространенными являются токоограничивающая, стягивающая и разделительная роль.

Токоограничивающий резистор представляет собой прибор, предназначенный для обеспечения требуемой силы тока, при которой компонент оборудования будет функционировать бесперебойно.

Стягивающий (растягивающий) резистор применяют на входе логических компонентов схемы, которым важно знать только наличие или отсутствие напряжения (логическая единица или ноль). Резистор в подобной схеме нужен для обеспечения нормальной работы системы, чтобы она не оставалась в подвешенном состоянии. Нежелательный ток, поступающий извне на вход, будет при помощи стягивающего резистора уходить в землю. Это гарантирует определение входом позиции "логический ноль".

Делитель напряжения требуется для взятия только определенной части тока, необходимой для правильной работы электрокомпонента.

Маркировка

Существует определенный принцип выделения основных качеств резисторов. Его широко применяют во всем мире.

Резистор – это (фото представлено ниже) небольшая деталь, имеющая цветовую или знаковую маркировку. Главной характеристикой детали электросхемы является ее сопротивление, поэтому именно данный показатель определен на корпусе. Буквенные обозначения характеризуют систему измерений: R – омы, К – килоомы, М – мегаомы.

В последнее время многие производители переходят на другой тип маркировки – цветовой. Он проще в нанесении при больших объемах производства.

Самые точные резисторы имеют до 6 цветов на корпусе. Две первые полосы соответствуют номиналу напряжения.

Рассмотрев, что собой представляет элемент сопротивления в схеме приборов различной техники, следует сделать вывод, что резистор – это оборудование, обеспечивающее всю систему необходимой для работы силой тока.

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Электрическое сопротивление и резисторы (подбор сопротивления). Сопротивления резисторов