Для чего нужен резистор: Эта страница ещё не существует

Содержание

Что такое резистор и зачем он нужен. Часть 1

Приветствую, друзья!

Сегодня мы познакомимся ещё с одним «кирпичиком» электроники — резистором.

Мы не будем рассматривать все многообразие современных резисторов, но ознакомимся с принципом их действия.

И дадим кое-какие практические рекомендации применительно к компьютерам и периферийным устройствам.

Но сначала немного теории «на пальцах».

Проводники, полупроводники и диэлектрики

С точки зрения прохождения электрического тока (движения заряженных частиц) все вещества можно условно разделить на три большие группы — проводники, полупроводники и диэлектрики.

Проводники — это вещества, которые, в первом приближении, хорошо проводят ток, полупроводники — это вещества, которые плохо проводят ток, диэлектрики — не проводят ток вообще. Класс вещества определяется степенью сопротивление электрическому току.

Степень сопротивления вещества определяется строением его молекул и наличием различного количества свободных заряженных частиц.

Меньше всего сопротивляются прохождению электрического тока проводники, больше всего — диэлектрики.

Большинство металлов и их сплавов являются проводниками.

Проводники используются для доставки электрической энергию от генератора к потребителю.

Чтобы энергия доходила без больших потерь, необходимо, чтобы проводники (провода и кабели) обладали низким сопротивлением. Лучшими проводниками являются серебро, медь и алюминий.

Полупроводники в чистом виде плохо проводят электрический ток.

Но при добавлении определенных веществ в них появляется избыток заряженных частиц того или иного знака (p – положительно заряженных частиц и n – отрицательно заряженных).

При соединении двух полупроводников различного знака получается такая фундаментальная вещь как p-n переход.

P-n переход является основой большинства полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и т.п.)

В компьютере присутствуют и проводники, и полупроводники, и диэлектрики.

Так, например, материнская плата вашего компьютера сделана из диэлектрического материала (стеклотекстолита), на поверхности которого расположены медные проводники, к которым припаяны различные детали.

Процессор вашего компьютера содержит в себе несколько миллионов полупроводниковых транзисторов.

Кроме того, на плате полно отдельных (дискретных) диодов, транзисторов, конденсаторов и резисторов.

Что такое резистор

Резистор — это электронная деталь (условно относящаяся к классу проводников), обладающая сопротивление электрическому току.

В электронной технике очень часто надо внести в электрическую цепь не просто сопротивление, но сопротивление определенной величины.

Чем больше сопротивление электрической цепи, тем меньше соответствии с законом Ома ток в ней при том же напряжении:

I = U/R, где I – электрический ток, U – напряжение, R – сопротивление

Если ток представить в виде движения стада животных, то пастух будет представлять собой напряжение. Сопротивлением в этом случае будет выступать нрав животных. Стадо можно заставить двигаться быстрее (увеличить силу тока), если пастух начнет щелкать бичом (поднимется напряжение).

Ток (сила тока) измеряется в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление – в омах.

Все эти единицы названы в честь физиков Анри-Мари Ампера, Алессандро Вольты и Георга Ома.

Резисторы могут иметь сопротивление от долей Ома до десятков и сотен Мегом (миллионов Ом). Электрическая лампочка накаливания – это, по существу, также резистор, обладающий сопротивлением в несколько десятков или сотен Ом (в зависимости от мощности лампы).

Постоянные, переменные и подстрочные резисторы

Постоянный резистор — это деталь с двумя выводами, которая вносит в электрическую цепь постоянное сопротивление.

Постоянный резистор представляет собой стержень из диэлектрического материала (чаще всего из керамики) на поверхности которой нанесена токопроводящая пленка из углерода или металлического сплава.

На торцы стержня плотно насажены «чашечки», переходящие в проволочные выводы. Чем тоньше плёнка, тем больше сопротивление.

На поверхность стержня могут наноситься канавки, увеличивающие сопротивление. Резистор с небольшим значением сопротивления может представлять собой керамическое основание с намотанным на него тонким проводом.

Для защиты резистивного слоя сверху наносится слой компаунда или лака, поверх которого наносится буквенно-цифровая маркировка или маркировка в виде нескольких цветных колец.

Раньше выводы резисторов в большинстве случаев были медными. Теперь же часто основу этих выводов составляет железо (которое дешевле меди).

Очень часто возникает задача изменить вносимое в электрическую цепь сопротивление. Это задачу выполняют переменные или подстроечные резисторы, у которых три (или более) вывода.

Переменные резисторы отличаются тем, что токопроводящий слой на них нанесен виде подковы, к концам которой подключены два неподвижных вывода.

Третий вывод – подвижный — скользит по подкове, поэтому при перемещении его сопротивление между ним и крайними выводами меняется.

Положение подвижного вывода можно менять посредством соединенной с ним вращающейся рукоятки.

Подстроечный резистор отличается от переменного тем, что в нем труднее повернуть рукоятку.

Часто в рукоятке подстроечного резистора делают прорези под шлиц отвертки.

Иногда после регулировки электрической схемы рукоятку заливают компаундом или полиэтиленом — чтобы невозможно было ее повернуть и сбить настройку.

Кстати, регулятор громкости в ваших настольных акустических системах – это переменный резистор.

SMD резисторы

Если посмотреть на материнскую плату компьютера, можно увидеть другое конструктивное исполнение резисторов (и других деталей тоже). Это SMD (Surface Mounted Device) исполнение, предназначенное для монтажа на поверхность платы.

Традиционный резистор с проволочными выводами монтируется «через отверстие» (through hole).

При этом SMD резисторы выглядят в виде «кирпичиков» различного размера без проволочных выводов. Выводами в этом случае является торцы кирпичика, покрытые припоем.

При использовании SMD компонентов увеличивается плотность монтажа, уменьшаются размеры изделий, и в плате не нужно сверлить сотни отверстий.

Кроме того, из-за отсутствия длинных проволочных выводов уменьшается паразитная емкость и индуктивность резистора, что улучшает характеристики устройства в целом.

Выбор необходимого типоразмера SMD осуществляется исходя из необходимой рассеиваемой мощности. Здесь действует та же физика: чем больше размер, тем большую мощность может рассеивать резистор. Типоразмеры SMD резисторов и рассеиваемая мощность приведены в таблице.

Конструктивно SMD резистор представляет собой кусочек из той же керамики в виде параллелепипеда с нанесенной на его поверхность резистивной пленкой. Толщина и состав резистивных пленок могут быть различными.

Условно SMD резисторы разделяют на толстопленочные (10-70 микрометров) и тонкопленочные (единицы микрометров и менее), которые различаются технологией производства. Резистивные пленки могут быть из нихрома, нитрида тантала, оксида свинца и других материалов. Точная подстройка номинала резистора осуществляется с помощью луча лазера.

Сверху резистивный слой защищен защитным слоем с нанесенной на нем маркировкой.

Существует SMD резисторы с нулевым сопротивлением, которые используется в качестве перемычек.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении через проводник электрический ток оказывает тепловое действие — проводник нагревается. Степень нагрева определяется величиной тока и сопротивлением в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

Q = I²*R*t, где Q – количество теплоты, I – сила тока, R – сопротивление, t — время

На этом принципе работают паяльники и всякого рода нагреватели.

Заканчивая первую часть статьи, отметим, что и «обычный» резистор в электронной схеме тоже в той или иной мере нагревается.

Через резисторы могут проходить различные токи, поэтому на них может рассеиваться различная мощность.

Тепловая мощность рассеивается в виде излучения. Интенсивность излучения определяется в том числе и площадью поверхности излучения.

Поэтому, чтобы рассеять бОльшую мощность, требуется бОльшая поверхность излучения, и, соответственно, бОльшие габариты резистора.

Резистор, для чего он нужен, где применяется в автомобилях

Сегодня мы поговорим про резистор, как основной элемент любой электрической цепи автомобиля. Для чего он нужен, какие бывают резисторы, принципы их работы, какие подходят для той или иной электрической цепи.

Эти знания могут пригодиться при ремонте автомобиля.

Три основные составляющие электрического тока

Электроэнергия достаточно плотно вошла в нашу жизнь. Используется она практически везде, и в автотранспорте в том числе.

Данный вид энергии имеет три основных составляющих – напряжение, сила тока и сопротивление.

Что касается последнего параметра, то благодаря возможности создания дополнительного сопротивления в любой точке электрической цепи можно влиять на первые два параметра.

Основным элементом для создания сопротивления является резистор. Данный элемент относится к самым востребованным, и ни одна электрическая цепь без него не обходится, и заменить его чем-либо другим не получится. А в любом автомобиле электрических цепей предостаточно.

Назначение

Основное назначение резистора – создание сопротивления для возможности контроля и регулировки силы тока и сопротивления. По сути, он является своеобразным фильтром, позволяющим на выходе из него получить электроэнергию с определенными параметрами.

Обеспечивает он все это за счет удержания тока, деления и уменьшения напряжения.

Основным параметром резистора является сопротивление, которое он создает в цепи, и измеряется оно в Омах.

Резисторы в электрической цепи автомобиля.

Именно благодаря своей функции этот элемент так часто используется в автомобилях. Ниже мы рассмотрим одни из основных составляющих авто, где используется резистор и какую конкретно функцию он там выполняет.

Система охлаждения

Итак, нагрузочный резистор используется в системе охлаждения автомобиля, а точнее, – в цепи питания вентилятора радиатора.

Стоит отметить, что раньше этот электрический элемент не использовался в данной цепи, и все работало очень просто – при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости, температурный датчик замыкал контакты цепи питания вентилятора, и он включался в работу.

Использование же резистора позволило сделать работу электродвигателя вентилятора двух — и даже трехрежимной.

Процесс подачи питания на вентилятор при этом несколько изменился. В систему добавились также реле, а за включение вентилятора у современных авто уже отвечает электронный блок управления.

То есть, электронный блок анализирует температурные показатели датчика, и подает сигнал на реле.

В зависимости от температуры реле направляет электроэнергию по определенной цепи. Если температура охлаждающей жидкости превышена незначительно, но уже требуется ее снижение, и сигнал от ЭБУ поступил, реле направляет электроэнергию через нагрузочный резистор, который создает сопротивление, и вентилятор начинает вращаться с небольшой скоростью.

Если температура будет дальше повышаться и достигнет критической точки, реле перенаправит электроэнергию по другой цепи – в обход резистора, напрямую к вентилятору, что обеспечит его работу на полную мощность, с большой скоростью вращения.

Это схема двухрежимной работы вентилятора, которая обеспечивается наличием нагрузочного резистора в цепи. Причем она упрощенная, чтобы было более понятно.

В авто с трехрежимной работой вентилятора, принцип остается тот же, но у него уже используется два резистора – один отвечает за малые обороты вращения вентилятора, второй – за средние.

Третий же режим – аварийный, при котором вентилятор вращается с максимальной скоростью, обеспечивается за счет подачи питания на него напрямую.

Система зажигания

Второй элемент автомобиля, где можно встретить резистор – это свечи зажигания. Но далеко не все свечи оснащены им.

В конструкции данных элементов он начал появляться не так давно, и задача его заключается в подавлении радиопомех.

Кстати, сейчас ведется очень много споров, нужен ли он в свечах. Ведь резистор создает сопротивление, которое в конечном итоге влияет и на искру. А ведь чем сильнее последняя, тем лучше воспламеняется горючая смесь.

Но на самом деле на качестве искры наличие резистора сказывается незначительно, а вот на свечу – только положительно. Очень сильный искровой заряд приводит к разрушению электродов, а сопротивление снижает напряжение искры.

Но не в этом его главное назначение. Мощный искровой разряд создает достаточно сильные помехи в радиочастотном диапазоне, которые могут повлиять на работу аудиосистемы автомобиля, мобильного телефона и любого другого оборудования, чувствительного к помехам данного типа.

Интересно, что необязательно устанавливать на автомобиль свечи зажигания, оснащенные резисторами.

Дело в том, что во многих моделях шумоподавляющий элемент устанавливается в наконечники проводов высокого напряжения. Также некоторые виды самих проводов обладают достаточно неплохим сопротивлением, которого хватает для подавления радиопомех.

Резистор также может быть установлен и в бегунок трамблера, причем встречается он там на многих моделях. Его задача – та же, что и в свече зажигания или наконечнике.

Важно понимать, что во всех перечисленных элементах зажигания одновременно использоваться резисторы не могут.

При последовательном подключении этих элементов все сопротивление, которое они создают, суммируется.

То есть, если резистор будет установлен в бегунке трамблера, наконечнике, свече, то они будут создавать настолько сильное сопротивление, что значительно послабят искровой заряд, и он уже не сможет качественно воспламенять смесь. А это приведет к перебоям в работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива.

Поэтому принимать решение, стоит ли устанавливать на автомобиль свечи зажигания с резистором необходимо, тщательно ознакомившись с техдокументацией, идущей к авто.

Если изготовитель указывает, что необходимо использование таких свечей, то ими лучше пользоваться.

Система обогрева салона

Еще один элемент в конструкции автомобиля, где используется резистор – система отопления салона, а точнее, – управление работой электродвигателя печки.

В любом автомобиле используется переменный резистор для изменения скорости работы электромотора обогревателя.

В нем при помощи вращающегося элемента обеспечивается возможность изменения значения сопротивления.

При включении электродвигателя на 1-ю скорость вращения, резистор обеспечивает максимальное сопротивление, при переключении на 2-ю – оно уменьшается, а при переходе на 3-ю скорость — практически полностью убирается.

Осветительные приборы

В последнее время резисторы стали использоваться вместе со светодиодными лампами. Данный вид ламп все больше начал применяться на авто.

Но далеко не все машины пока идут с завода, укомплектованные светодиодными осветительными приборами, а вот отдельно их купить и установить вместо штатных ламп накаливания тех же поворотников или стоп-сигналов вполне можно и многие так делают.

Но здесь возникает проблема, которая обязывает использовать резисторы.

Дело в том, что потребление электроэнергии этими лампами очень малое, из-за чего электронный блок расценивает работу светодиодов как неисправность штатной лампы.

Чтобы исправить ситуацию, используются резисторы, создающие нагрузку на линии проводки, запитывающей те осветительные приборы, в которых установлены светодиодные лампы.

В результате ЭБУ воспринимает сопротивление элемента, как работу лампы накаливания, поэтому кода ошибки не возникает.

Интересно, что при использовании таких обманок основное достоинство светодиодных ламп – малое потребление энергии, сводится к нулю, и у них остается только одно преимущество перед обычными лампами накаливания – длительный срок эксплуатации.

Виды резисторов, их особенности

Из описанных выше резисторов, которые используются в конструкции автомобиля, можно отметить два типа – нагрузочные, они же постоянные и переменные. В целом – это и есть два основных вида, которые имеют достаточно широкое применение в разных сферах.

Конечно, есть еще целый ряд всевозможных резисторов, которые отличаются по своим конструктивным особенностям. К примеру, терморезисторы, в которых сопротивление меняется от температуры, или фоторезисторы, меняющие свои параметры от освещенности. Но их мы пока касаться не будем, а рассмотрим лишь указанные два вида.

Постоянные резисторы называются так потому, что сопротивление, которое они создают – неизменное.

К примеру, если указано, что основной параметр данного элемента составляет 30 Ом, то сопротивление именно этого значения он обеспечивает и поменять его невозможно.

В переменных же резисторах сопротивление можно менять, притом вручную. Примером тому является уже упомянутое управление электродвигателем системы отопления.

К переменным резисторам относятся также подстроечные.

В таких резисторах тоже можно изменять параметр вручную, но регулировка его выполняется не в любой момент, как это делается в переменном, а лишь когда требуется перенастроить работу всей схемы, куда он включен, на длительный срок.

В автотранспорте подстроечные элементы не используются, хотя их часто можно встретить в бытовой технике.

Подбор резистора по сопротивлению

Большинство людей при выходе из строя какого-то электроприбора сдают его в ремонт или заменяют, хотя во многих случаях виноват именно резистор, тем более что он – один из самых распространенных элементов в любой схеме. Но находятся и такие, кто самостоятельно берется за ремонт.

И часто у любителей самостоятельного ремонта возникает вопрос, как правильно подобрать резистор для той или иной схемы.

Для этого возьмем простейшую схему, включающую источник питания и один потребитель.

Еще вначале было указано, что электроэнергия имеет три основные характеристики – напряжение, сила тока и сопротивление. Именно по этим параметрам и производятся все необходимые расчеты, используя для этого закон Ома.

Согласно этого закона, поскольку нам необходимо определение сопротивления, следует напряжение поделить на силу тока.

К примеру, наш источник питания обеспечивает цепь напряжением 12 В, с силой тока 0,02 А.

Чтобы определить сопротивление проводим математические расчеты – 12/0,02 и получаем сопротивление цепи 600 Ом.

Теперь непосредственно о том, как высчитать сопротивление резистора для использования в той или иной схеме. Для примера возьмем источник питания на 12 В и потребитель (лампу накаливания 3,5 В, 0,28 А).

Вначале рассчитывается сопротивление лампы – 3,5/0,28 = 12,5 Ом. Теперь узнаем, какая сила тока потечет через имеющуюся лампу – для этого берем напряжение источника питания и делим на сопротивление: 12/12,5 = 0,96 А, что в 3,5 раза превышает необходимую для работы потребителя силу тока, и если подключить потребитель, то нить лампы попросту перегорит.

Чтобы перегорания не произошло, необходимо сопротивление в цепи, равное 43,75 Ом (12,5 * 3,5). А поскольку лампа сама создает сопротивление, то в схему необходимо подключить добавочный резистор на 30 Ом. В ходе расчетов получаем – 12 В/ 42,5 Ом (сопротивление лампы и резистора) = 0,28 А.

То есть получили силу тока, необходимую для нормальной работы потребителя. В данном случае включенный в схему элемент выступил в качестве ограничителя силы тока.

Мощность рассеивания

Помимо сопротивления у резистора есть еще один немаловажный параметр – мощность рассеивания.

Любой резистор выступает своего рода ограничителем и благодаря своему сопротивлению проводит через себя только определенное напряжение и силу тока. При этом излишки, которые он не пропустил в себе не накапливает, а преобразует их в тепловую энергию и рассеивает.

Поэтому предусмотрены обозначения резисторов по мощности рассеивания.

Несоответствие данного элемента по мощности рассеивания приведет к его перегреву и разрушению. Мощность рассеивания измеряется в Ваттах.

Определить мощность рассеивания можно как по напряжению, проходящему через него, так и по силе тока.

Что касается напряжения, то формула для расчета выглядит так:

Где:

Р – мощность;
U – напряжение в цепи;
R – сопротивление резистора.

Для расчета по силе тока формула имеет такой вид:

Где:

P – мощность;
I – сила тока, проходящая через резистор;
R – сопротивление.

Важным условием при выборе резистора по данному параметру является то, что мощность рассеивания у него должна быть вдвое больше, чем полученная при расчетах.

К примеру, мы имеем силу тока в 0,1 А и сопротивление резистора в 100 Ом.

Исходя из формулы, получаем мощность рассеиваний в 1 Ватт (0,1² * 100 = 1), но для нормальной работы элемента выбираем резистор с мощностью рассеивания в 2 Ватт.

Отметим, что все изготавливаемые резисторы имеют строго определенное значение мощности рассеивания, что облегчает их выбор.

К тому же можно даже визуально определить, какая у резистора мощность рассеивания. Здесь все просто, чем больше по размерам элемент, тем выше значение.

Здесь мы рассмотрели резисторы – одни из самых распространенных элементов в любой электрической схеме автомобиля. Ведь они позволяют контролировать основные параметры электрической энергии благодаря воздействию всего лишь на одну из ее характеристик.

Напоследок отметим, что при расчетах необходимо следить за размерностью параметров. То есть, использовать только амперы, вольты и омы, и если указано, что сила тока составляет 20 мА, то следует перевести это значение в амперы, получив для расчетов значение в 0,02 А.

Зачем и для чего нужны резисторы

Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали Опубликовано 05.02.2020 · Комментарии: 0 · На чтение: 6 мин · Просмотры:

Post Views: 1 547

Резистор – это самая распространенная деталь в электронике. Он гасит лишнее напряжение, ограничивает ток, изменяет и фильтрует сигналы. Резисторы применяются везде, от процессоров, где их миллионы, до энергетических систем. где их размеры с напольный шкаф.

Свойства в теории и практике

Основное свойство этой радиодетали – это сопротивление. Измеряется в омах (Ом).

Разберем для начала понятие активного сопротивления. Оно так называется потому, что есть у всех материалов (даже у сверхпроводников, пусть и 0,00001 Ом). И именно оно является основным у резисторов.

Что говорит теория

В теории у резистора есть постоянное сопротивление, которое на зависит от внешних условий (температуры, давления, напряжения и т.п.).

График зависимости тока от напряжения прямолинеен.

В идеальных и математических условиях у резистора только активное сопротивление. По типам бывают нелинейные и линейные резисторы.

Что на самом деле

На самом у всех резисторов непрямолинейная зависимость тока от напряжения. То есть, его сопротивление тоже зависит от внешних условий, конкретно от температуры.

Конечно, эта зависимость не такая, как у полупроводников, но она есть. И самое главное, у этой радиодетали есть емкость и индуктивность. Помимо активного сопротивления, есть еще и реактивное.

Реактивное сопротивление отличается от активного тем, что оно по разному пропускает электрический ток на разных частотах.

Например, для постоянного тока сопротивление 200 Ом, а если есть высокие значения индуктивности, то на частотах выше 2 кГц, сопротивление будет уже 250 Ом.

Именно поэтому резисторы делаются из разных материалов. Они бывают керамическими, углеродными, проволочными и у них разные допуски и погрешности. SMD деталь обладает меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP.

Еще существует специальные типы резисторов с более выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если у обычных резисторов вольт-амперный график чуть-чуть не линейный, то у такого типа деталей он лавинообразный.

У них сопротивление резко зависит от внешних условий, не так. как у обычных:

Терморезистор. Повышает или понижает сопротивление из-за влияния температуры;
Варистор. Изменяет свои свойства в зависимости от приложенного напряжения;

Фоторезистор. Уменьшается сопротивление, если на него действует свет;
Тензорезистор. При деформировании (сжатии, механических воздействиях) изменяет свое сопротивление.

Кроме того, еще одна особенность активного сопротивления – выделение тепла, когда проходит электрический ток. Когда протекает электрический ток замкнутой цепи, электроны ударяются об атомы. И поэтому выделяется тепло. Тепло измеряется в мощности. Она рассчитывается исходя из напряжения и тока.

Одна из популярных функций резисторов это снижение напряжения и ограничения тока. Например, если через резистор проходит ток 0,25 А и на нем есть падение напряжения 1 В, то мощность, которая будет на нем рассеиваться это 0,25 Вт.

Поэтому, некоторые детали и изменяют свое сопротивление, даже если они не предназначены для этого. Это уже свойства материала. И если резистор сделан из проволоки, то при нагреве она расширяется и ее проводимость ухудшается. Поэтому у деталей есть допуск, который измеряется в процентах.

И из-за этого и существуют резисторы с разной рассеиваемой мощностью. Нельзя ставить резистор 0,125 Вт на место 1 Вт. Он начнет греться, трескаться, чернеть. А потом и сгорит. Потому, что не рассчитан на такую мощность.

Обозначения на схемах

На схемах в Европе и СНГ обознается прямоугольником и латинской букой R. Согласно ГОСТу, на отечественных схемах не указывается номинал сопротивления, а только номер детали (R). Однако, если под изображением детали указано число, например 120, оно по умолчанию читается как 120 Ом.

В таблице примеры обозначений детали.

Типы включения и примеры использования

Основные типы включения это последовательные и параллельные соединения.

Последовательно сопротивление рассчитывается просто. Достаточно все сложить.

При последовательном соединении напряжение распределяется по резисторам согласно их сопротивлениям.

Это второе правило Кирхгофа. Например, напряжение 12 В, а пара резисторов по 1 кОм.

Соответственно, на каждом из них по 6 В. Это простой пример делителя напряжения. Здесь пара деталей делит напряжение, и благодаря этому можно получить необходимое напряжение.

Однако, если вы хотите использовать делитель напряжения для питания цепи, то должны помнить, что нужно согласовать сопротивления. В этой схеме сопротивление 1 кОм. Если вы подключите к ней нагрузку меньше этого сопротивления, то она не получит напряжения на свои выводы в полном объеме. Поэтому, все схемы с делителями напряжения должны быть рассчитаны и согласованы друг с другом.

Рассмотрим пример усилителя на транзисторе.

Здесь R1 и R2 образуют делитель напряжения, они выполняют роль делителя напряжения. Между этими двумя резисторами и базой транзистором протекает ток, который открывает транзистор.

Это необходимо для того, чтобы он работал без искажений.

Параллельное включение

При параллельном соединении радиодеталей, общее сопротивление цепи снижается. Если два резистора по 1 кОм соединены параллельно, то общее будет равно меньше 0,5 кОм, т.е. сопротивление цепи (эквивалентное) равно половине самого наименьшего.

В таком соединении наблюдается первое правило Кирхгофа. В точку соединения направляется ток в 1 А, а в узле он расходится на два направления по 0,5 А.

Формулы расчета

Для двух резисторов:

Для более:

Для тока параллельное соединение — это как вторая дорога или обходной путь. Еще такой тип соединения называют шунтированием. В качестве примера можно привести амперметр. Чтобы увеличить его шкалу показаний, достаточно подключить параллельно резистору еще один шунтирующий.

Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Эквивалентное соединение

В схеме усилителя к эмиттеру транзистора VT1 подключена пара из резистора R3 и конденсатора C2.

В этом случае VT1 и R3 подключены последовательно друг к другу. Зачем это надо? Когда усилитель работает, транзистор начинает нагреваться и его сопротивление снижается. R3, как и в случае со светодиодом, не позволяет транзистору перегреваться. Он балансирует общее сопротивление, чтобы транзистор не вносил искажения в сигнал. Это называется режим термостабилизации.

А конденсатор C2 подключен к R3 параллельно. И это нужно для того, чтобы при нормальном режиме работы усилителя, переменный сигнал прошел без потерь. Так работает параллельный фильтр.

Если бы был только один R3, то мощность усилителя была намного меньше из-за того, что он забирает переменное напряжение на себя. А конденсатор пропускает без потерь, но не пропускает постоянное напряжение.

Фильтры и резисторы

С помощью резисторов и конденсаторов можно делать фильтры. Так называются RC фильтры.

Эта пара может разделять сигнал на постоянные и переменные составляющие.

В качестве примера рассмотрим ФНЧ и ФВЧ.

В схеме фильтра низких частот конденсатор C1 забирает на себя высокочастотные токи. Его сопротивление для них намного меньше, чем у нагрузки. Он шунтирует нагрузку. Таким образом, можно получить низкую частоту, отделив от нее все высокие составляющие.
В фильтре высоких частот наоборот. Высокие частоты свободно проходят через C1, и если в сигнале есть низкочастотные, то они пойдут через R1.

Такие фильтры бывают разные по конструкции. П образные, Г образные и т.п. Конкуренцию резистору может составить катушка индуктивности или дроссель. У них меньше активное сопротивление, но реактивное больше. Благодаря этому снижаются потери от активного сопротивления.

Post Views: 1 547

Применение резисторов в электрических цепях: работа резистора

Резистор это один из наиболее распространенных электрических элементов, широко используемых в радиоэлектронике. Любой, кто имеет дело с электросхемами или монтажом радиодеталей на печатную плату, должен знать, для чего нужен резистор, как отличить его от других деталей (например, светодиодов), как эти компоненты ведут себя в электрических цепях.

Нелинейные резисторные изделия

Что такое резистор

Резистор что это такое? Основным свойством данного типа радиоэлементов является наличие активного сопротивления электротоку. В отличие от реактивного, оно не скапливает энергию внутри, а передает ее в окружающее пространство. Это свойство и обусловливает принцип работы резистора. В некоторых источниках и схемах слово «сопротивление» применяется в качестве наименования этой детали.

Из чего состоит резистор? Устройство этого элемента довольно простое. Основной составляющей является проволочный или пленочный компонент с большим показателем удельного сопротивления. В его роли могут выступать металлические оксиды, никелин, нихром и некоторые другие материалы.

Конструкция детали

Принцип работы

Приобретая деталь, нужно понимать, как именно работает резистор. Любой проводниковый компонент имеет определенные особенности, обусловленные его внутренним строением. Когда электроток идет по проводнику, заряженные частицы, проходя через его структуру, теряют энергетический запас, отдавая его наружу и нагревая вещество. Известно, что величина напряжения равна произведению проходящего по проводнику тока и сопротивления материала, из которого он изготовлен. Что же делает резистор? Поскольку он содержит в себе компонент с очень высокой сопротивляемостью току, при прохождении последнего на элементе понижается напряжение, и происходит выделение некоторой части мощности в виде теплоты.

Виды резисторов

При выборе подходящей детали нужно не только знать, для чего нужны в цепи резисторы, но и иметь представление о типах этих компонентов. Помимо переменных и постоянных, существуют также нелинейные приборы, чей основной параметр – сопротивление (параметр нестабилен и меняется под действием некоторого фактора внешней среды, к примеру, лучей света, температуры или напряжения).

Постоянные резисторы

Эти компоненты характеризуются неизменным значением показателя сопротивления. В отношении вариантов исполнения эти изделия бывают разными: от крупногабаритных, рассеивающих значительную мощность, до миниатюрных smd-компонентов, но все их объединяет константность сопротивления.

Изображение постоянных резисторов на схемах

Переменные резисторы

Здесь, напротив, значение сопротивления вариативно. В эту группу входят реостаты, регулирующие силу тока, и потенциометры, осуществляющие контроль напряжения. Также сюда относятся подстраивающиеся компоненты, снабженные специальными пазами. Для регуляции сопротивления в пазах надлежит проделывать манипуляции ключом, прилагающимся к прибору.

Типы переменных компонентов

Термисторы

Данные компоненты имеют в себе полупроводниковые детали и отличаются зависимостью сопротивления от окружающей температуры. Эту зависимость характеризует тепловой коэффициент, демонстрирующий, насколько меняется сопротивление элемента при перепадах температуры. У обычных термисторных изделий оно снижается при потеплении, но есть еще позисторы, чья основная характеристика при увеличении температуры также повышается.

Варисторы

Благодаря зависимости от напряжения, их широко используют для защиты сети от резких перепадов и избыточных значений упомянутого параметра. Вследствие сильного снижения сопротивления при таком инциденте ток идет через него, обходя главную цепь и обеспечивая ей изоляцию.

Важно! Из-за того, что элемент принимает на себя большую мощность, после инцидента он зачастую приходит в негодность.

Фоторезисторы

Такие компоненты меняют значение своего ключевого параметра, когда на них падает свет. Работает для этой цели, как свет солнца, так и искусственное освещение, к примеру, от фонаря.

Тензорезисторы

В них используются очень тонкие проводниковые компоненты, подвергающиеся растяжке, из-за чего их сопротивление повышается. Применяются в разного рода датчиках и электронных приборах для измерения массы.

Полупроводниковые резисторы

В таких изделиях эксплуатируются свойства тех или иных полупроводниковых материалов – менять сопротивление под действием механического давления, влажности, температуры, освещенности или иного фактора. Используемые полупроводниковые компоненты подвергаются равномерной легировке примесями. Отдельные виды последних также позволяют изготавливать разные типы изделий.

Основные характеристики

Зная, для чего в цепи нужно сопротивление, можно приступить к выбору подходящего изделия для конкретного случая. Надлежит обращать внимание на такие параметры, как номинал сопротивления и категория точности. Последняя демонстрирует процент, на который реальное сопротивление может отличаться от указанного в ту или другую сторону.

Важно! Также нужно обращать внимание на показатели выделяемой на компоненте мощности. Целесообразно приобретать изделия с мощностным запасом не менее, чем в 20%.

Где и для чего применяются

Основная область применения резисторов – контроль показателя тока. Чтобы узнать показатель ограничительного сопротивления, пользуются формулой:

R=(U2-U1)/I,

где:

U1 – рабочий номинал контролируемого компонента,

U2 – напряжение на источнике питания,

I – номинал тока.

Среди других областей можно отметить задание электротока транзисторам. Балластные резисторы используют для поглощения избытка напряжения.

Резистор в цепи

Детали с постоянным сопротивлениям в отечественной номенклатуре обозначаются прямоугольником, внутри которого находится определенное число черт, положение которых соответствует определенному номиналу. В зарубежных схемах их символ имеет зигзагообразную форму.

Переменные варианты отличаются направляющейся к прямоугольнику сверху линией со стрелой. Она демонстрирует опцию регуляции сопротивления. Иногда выводы элемента нумеруют цифрами.

Фоторезистор иллюстрируется прямоугольной фигурой, заключенной в круг, к которой направляется пара стрел, обозначающих световые лучи. Остальные полупроводниковые изделия символизируются зачеркнутым косой чертой прямоугольником. Буква показывает, от какого параметра зависит сопротивление (t – температура, U – напряжение и так далее).

Важно! Несколько резисторных компонентов могут быть объединены в цепь параллельно или последовательно. В первом случае будет справедливым выражение: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + … 1/Rn. Сопротивление такой композиции будет ниже, чем у элемента с самым низким номиналом. Во втором случае итоговый показатель для системы равен сумме сопротивлений всех входящих в нее элементов.

Номиналы

Типовые значения выпускаемых в продажу резисторных элементов подчиняются некоторому ряду номиналов, в основе которого лежит положение о том, что шаг между показателями закрывает разрешенную погрешность. Например, когда номинал изделия 10 Ом, а допустимая погрешность равна 10%, у резистора, идущего в ряду последующим, будет показатель в 12 Ом. Элементы объединяют в серии, для каждой из которых существует отдельный ряд номиналов.

Маркировка

Советские изделия маркируются буквами и цифрами. При этом небольшие номиналы (до ста Ом) демонстрируются буквами R или Е, а тысячи – буквой К. Например, 250R = 250 Ом, 2К3 = 2,3 кОм = 2300 Ом, К25 = 0,25 кОм = 250 Ом. Иногда цифробуквенные коды встречаются и на импортных изделиях, например, 4W – мощность в 4 ватта, 50R – сопротивление в 50 Ом. Все-таки чаще они маркируются цветными полосами.

Цветовая маркировка

Отдельные фирмы-производители располагают разными системами значений цветовых полос. Число таковых может быть от 3 до 6. Если под рукой нет инструкции от производителя, нужно посмотреть, сколько полос имеется на корпусе элемента, и по названию фирмы найти соответствующую таблицу в сети. Первой полосой нужно считать расположенную наиболее близко к выводу.

Чтобы предохранить цепь от скачков напряжения, важно знать, что такое резистор, и уметь подбирать подходящий для конкретного случая элемент. Важно также уметь правильно рассчитать номиналы резисторов для последовательного подключения в цепь.

Видео

виды, как выглядит и из чего состоит, принцип работы, характеристика

Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 1.9k. Опубликовано 14.05.2020

В электрических цепях важную роль играет проводник. Для чего нужен резистор и что это такое стоит разобраться подробнее. Он способен поделить напряжение и ограничить ток, измерить его и создать цепь обратной связи. Основная задача маленькой детали создать необходимое сопротивление для электрического тока.
Резисторы бывают различных цветов, форм и размеров
Что такое резистор

Резистор – это сопротивление. Он является пассивным элементом в цепи и способен только уменьшать ток. Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь».

Предназначен проводник для того, чтобы преобразовывать напряжение в силу тока и наоборот, он поглощает часть энергии и ограничивает ток. Основное применение приходится на электрические и электронные устройства.

Справка! Соединение проводников может быть последовательным, параллельным или смешанным.

Также есть два вида полупроводников:

линейные, сопротивление у которых от тока и напряжения не зависит;

нелинейные, способные изменить сопротивление в зависимости от значений протекающего тока и напряжения.

Основным параметром резисторов является номинальное напряжение.

Как выглядит

Элементы могут быть проволочные и непроволочные. Последние отлично выполнят свою функцию в высокочастотной цепи, внешний вид и процесс их изготовления отличаются. Различают резисторы общего применения и специального. Первые не превышают 10 мегаом, а вторые способны работать под напряжением 600 вольт и выше. Внешним видом они тоже отличаются. На фото ниже легко увидеть разницу и понять, как выглядит резистор.
Разница во внешнем виде и размерах
Из чего состоит

Намотав проволоку на каркас из керамики или прессованного порошка получится проволочный резистор. При этом сама проволока должна быть из нихрома, константана или манганина. Так получится создать полупроводник с высоким удельным сопротивлением.

Непроволочные элементы изготовлены на основе диэлектрика из проводящих смесей и пленок. Разделяют тонкослойные и композиционные, но все они имеют повышенную точность и стабильность в работе.

Регулировочные и подстроечные элементы представляют собой кольцевую резистивную пластину по которой движется бегунок. Он скользит по кругу, меняя расстояние точек на резистивном слое, в результате сопротивление меняется. Следует понять, что же делает резистор для прибора.

Для чего используется

Для чего нужен резистор? При помощи этой детали в электрической цепи можно ограничить количество проводимого тока, в результате правильно подобранной детали легко получить необходимую величину. Чем выше сопротивление, тем ниже будет на выходе сила тока, при условии стабильного напряжения.

Как работают резисторы понять легко, они могут использоваться в качестве преобразователя напряжения в ток и наоборот, в измерительных аппаратах их применяют для деления напряжения, а также они могут понизить или полностью устранить радиопомехи.

Обозначение на схемах

В России и Европе резистор на схеме обозначаются прямоугольником, размерами 4*10мм. Для определения значений сопротивления есть условные обозначения. Постоянный элемент на схеме обозначается следующим образом:
Обозночения постоянных элементов на схеме
Переменные, в том числе подстроечные, а также нелинейные следующим образом:
Обозначения переменных проводников
Важно! Всегда есть погрешность в заявленном производителем сопротивлении, она обозначается с помощью букв и цифр в процентном выражении.

Принцип работы резистора

В основе работы проводников лежит закон Ома, согласно которому напряжение зависит от величины тока и напряжения. Различные номиналы деталей помогут изменить ток и напряжение на необходимую величину. Суть заключается в том, что ток, движущейся по цепи, попадает в деталь и снижает свое продвижение.

Пример схемы

Резисторы могут соединяться параллельно и последовательно, на схемах также часто встречаются смешанные варианты. На фото ниже можно увидеть отличия в обозначениях деталей на схемах.
Обозначения элементов на схемах
Типы резисторов

К типам резисторов общего применения относят постоянные, сопротивление которых невозможно изменить и переменные, когда допустимо его менять в пределах допустимых значений. Мощность рассеивания при этом будет в пределах 0,125-100 Вт, а сопротивление не превысит 10 мегаом.

Постоянные

Отличаются постоянные проводники наличием только двух выводов и постоянным сопротивлением. Поскольку этот вид предназначен только для уменьшения силы тока, то он отлично справляется со своей задачей в различных электрических приборах. Постоянные элементы делятся на общего и специального назначения.

Переменные

Переменные имеют три вывода, а на схеме можно увидеть пограничные значения рабочего режима. Поменять сопротивление поможет бегунок, который движется по резистивному слою. Во время движения сопротивление падает между средним и одним из боковых выводов, соответственно в другой стороне увеличивается. Переменные резисторы делятся на подстроечные и регулировочные.

Классификация резисторов

Резисторы отличаются не только возможностью регулировать сопротивление. Они могут изготавливаться из разных резистивных материалов, иметь различное количество контактов и иметь другие особенности.

По типу резистивного материала

Элементы могут быть проволочными, непроволочными или металлофольговыми. Высокоомная проволока является признаком проволочного элемента, для ее изготовления используют такие сплавы, как нихром, константан или никелин. Пленки с повышенным удельным сопротивлением являются основой непроволочных элементов. В металлофольговых используется специальная фольга. Теперь выясним из чего состоят резисторы.
Конструкция полупроводника
Непроволочные делятся на тонкослойные и композиционные, толщина первых измеряется в нанометрах, а вторых – в долях миллиметра. Тонкослойные делятся на:

металлоокисные;

металлизированные;

бороуглеродистые;

металлодиэлектрические;

углеродистые.

Композиционные в свою очередь подразделяются на объемные и пленочные. Последние могут быть с органическим или неорганическим диэлектриком. Чтобы понять есть ли полярность у резистора следует знать, что стороны у них идентичны.

По назначению сопротивления

Постоянные и переменные полупроводники также имеют некоторые различия в характеристиках. Постоянные делятся на проводники общего и специального назначения. Последние могут быть:

высокочастотными;

высоковольтными;

высокомегаомными;

прецизионными.

Такие детали используются в точных измерительных приборах, они выделяются особой стабильностью.

Переменные резисторы можно разделить на подстроечные и регулировочные. Последние могут быть с линейной или нелинейной функциональной характеристикой.

По количеству контактов

В зависимости от назначения резистора у него может быть один, два и более контактов. Сами контакты также отличаются, например, у SMD-резисторов это контактная площадка, у проволочных – особого состава проволока. Есть резисторы металлопленочные, с квантовыми точечными контактами, а в переменных они подвижные.
Разное количество контактов на элементах
Другие

Отличаются резисторы формой и типом сопротивления, а также характером зависимости величины сопротивления от напряжения. Описание зависимости величины может быть линейной или нелинейной. Использование элемента простое, емкость указывается на корпусе, минус и плюс не отличаются.

Резисторы могут быть защищены от влаги или нет, корпус может быть лакированным, вакуумным, герметичным, впрессованным в пластик или компаундированным. Нелинейные подразделяются на:

варисторы;

магниторезисторы;

фоторезисторы;

позисторы;

тензорезисторы;

терморезисторы.

Все они выполняют свою определенную функцию, одни меняют сопротивление от температуры, другие от напряжения, третьи от лучистой энергии.

Основные характеристики и параметры резисторов

Характерны для полупроводников такие параметры, как номинальное значение сопротивления, его допустимое отклонение. Мощность рассеяния также определяется номинальным и допустимым значениями. Элементы различны по максимальному рабочему напряжению и коэффициентом температуры сопротивления, а также шумами.

Виды соединения резисторов

Различают три типа соединения резисторов:

параллельное;

последовательное;

смешанное.

Для последовательного соединения конец одного резистора нужно паять с началом другого и далее по цепочке. Так компоненты соединяются друг за другом и пропускают общий ток, проводник нужно правильно припаять. Количество таким образом соединенных проводников будет влиять на протекающий ток и оказывать общее сопротивление.

Параллельное соединение элементов отличается тем. Что все они сходятся в одной общей точке в начале и в другой точке в конце. В этом случае через каждый элемент течет свой ток, а значит сопротивление снижается. Смешанное соединение объединяет в себе оба предыдущих варианта, а расчет итогового сопротивления подсчитывают разбив схему на простые участки.

Какими могут быть номиналы резисторов

Номиналы резисторов четко определены и имеют показатели от нуля и до десяти. При этом всегда учитывается допустимое отклонение, а потому производители выпускают элементы с определенным шагом. Шагами при 10% отклонения будут: 100, 120, 150, 180, 220 и далее по схеме. Полупроводники отличаются разновидностью сборки, своими свойствами.

Как маркируются резисторы

В основном для таких элементов используется цветовая маркировка, но SMD-резисторы имеют буквенную. Цветовая включает от 4 до 6 полос, несущих определенную информацию. Две первые цифры покажут номинальное сопротивление, а третья число, на которое умножаются первые два, в результате получается величина сопротивления. Четвертая говорит о точности проводника. Если полос больше, то меняется только первый показатель на одну цифру.
Цветовое обозначение на элементах
Внимание! Первой полосой считается та, которая ближе других расположена к краю элемента.

Чем отличается резистор от реостата, транзистора

Реостат является электрическим аппаратом. Который способен регулировать ток и напряжение в электрической цепи. В общем это аналог переменного резистора. Он включает проводящий элемент и регулятор сопротивления. Влиять на изменение показателя можно плавно, а при желании это можно сделать ступенчато. В стандартизации реостатом называют резисторы переменные, регулировочные и подстроечные.

Транзистор является прибором для управления электрическим током. По сути он усиливает ток и может им управлять, а проводник регулирует сопротивление в сети. Внешне два элемента значительно отличаются друг от друга. Резистор имеет цилиндрическую форму и цветную окраску, а транзистор облачен в пластиковый или металлический квадратный корпус.

Важно! Резистор способен работать при любом токе, а транзистор только при постоянном.

Выводы: проводники имеют одинаковую функциональность, а у транзистора разную. Также транзистор – это полярный элемент, а резистор – неполярный. По этой причине перепутать два элемента можно только в том случае, если человек совершенно далек от электротехники и радиоэлектроники.

Резистор необходимый элемент во всех микросхемах современных электроприборах. Оказывая сопротивление в цепи, полупроводник делит или уменьшает напряжение, благодаря чему, различные приборы могут работать от сети. Сопротивление тока измеряется в Омах, а грамотный подбор полупроводника обеспечит продолжительную работу любого электроприбора. Так мы выяснили, что такое резистор и для чего он нужен, чем отличается от реостата и транзистора и как обозначается на схемах.

Зачем нужен резистор для светодиода – АвтоТоп
Светодиод является полупроводниковым прибором с нелинейной вольт-амперная характеристикой (ВАХ). Его стабильная работа, в первую очередь, зависит от величины, протекающего через него тока. Любая, даже незначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и снижению его рабочего ресурса.
Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод на нужном уровне, электрическую цепь необходимо дополнить стабилизатором. Простейшим, ограничивающим ток элементом, является резистор.
Важно! Резистор ограничивает, но не стабилизирует ток.
Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе.
Теория
Математический расчет
Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте. В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (U_R) и на светодиоде (U_LED). Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство: или его интерпретация
В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), R_LED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).
Значение R_LED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора. В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода. На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего R_LED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.
Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора: U_LED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.
Графический расчет
Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (U_LED). В итоге все данные для расчета сопротивления получены.
Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания.
Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5 В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5 В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (I_max), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление: Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:
В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор?
Подключать светодиод через резистор можно, если вопрос эффективности схемы не является первостепенным. Например, использование светодиода в роли индикатора для подсветки выключателя или указателя сетевого напряжения в электроприборах. В подобных устройствах яркость не важна, а мощность потребления не превышает 0,1 Вт. Подключая светодиод с потреблением более 1 Вт, нужно быть уверенным в том, что блок питания выдаёт стабилизированное напряжение.
Если входное напряжение схемы не стабилизировано, то все помехи и скачки будут передаваться в нагрузку, нарушая работу светодиода. Ярким примером служит автомобильная электрическая сеть, в которой напряжение на аккумуляторе только теоретически составляет 12 В. В самом простом случае делать светодиодную подсветку в машине следует через линейный стабилизатор из серии LM78XX. А чтобы хоть как-то повысить КПД схемы, включать нужно по 3 светодиода последовательно. Также схема питания через резистор востребована в лабораторных целях для тестирования новых моделей светодиодов. В остальных случаях рекомендуется использовать стабилизатор тока (драйвер). Особенно тогда, когда стоимость излучающего диода соизмерима со стоимостью драйвера. Вы получаете готовое устройство с известными параметрами, которое остаётся лишь правильно подключить.
Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора
Чтобы помочь новичкам сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов.
Cree XM–L T6
В первом случае проведем вычисление резистора, необходимого для подключения мощного светодиода Cree XM–L к источнику напряжения 5 В. Cree XM–L с бином T6 имеет такие параметры: типовое U_LED = 2,9 В и максимальное U_LED = 3,5 В при токе I_LED=0,7 А. В расчёты следует подставлять типовое значение U_LED, так как. оно чаще всего соответствует действительности. Рассчитанный номинал резистора присутствует в ряду Е24 и имеет допуск в 5%. Однако на практике часто приходится округлять полученные результаты к ближайшему значению из стандартного ряда. Получается, что с учетом округления и допуска в 5% реальное сопротивление изменяется и вслед за ним обратно пропорционально меняется ток. Поэтому, чтобы не превысить рабочий ток нагрузки, необходимо расчётное сопротивление округлять в сторону увеличения.
Используя наиболее распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать нужный номинал. Решить эту проблему можно двумя способами. Первый подразумевает последовательное включение добавочного токоограничительного сопротивления, который должен компенсировать недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока.
Второй способ обеспечивает более высокую точность, так как предполагает установку прецизионного резистора. Это такой элемент, сопротивление которого не зависит от температуры и прочих внешних факторов и имеет отклонение не более 1% (ряд Е96). В любом случае лучше оставить реальный ток немного меньше от номинала. Это не сильно повлияет на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы.
Мощность, рассеиваемая резистором, составит:
Рассчитанную мощность резистора для светодиода обязательно следует увеличить на 20–30%.
Вычислим КПД собранного светильника:
Пример с LED SMD 5050
По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для SMD светодиода 5050. Здесь нужно учесть конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независимых кристаллов.
Если LED SMD 5050 одноцветный, то прямое напряжение в открытом состоянии на каждом кристалле будет отличаться не более, чем на 0,1 В. Значит, светодиод можно запитать от одного резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода – в другую. Подберем резистор для подключения белого SMD 5050 с параметрами: типовое U_LED=3,3 В при токе одного чипа I_LED=0,02 А. Ближайшее стандартное значение – 30 Ом.
Принимаем к монтажу ограничительный резистор мощностью 0,25 Вт и сопротивлением в 30 Ом ±5%.
У RGB светодиода SMD 5050 различное прямое напряжение каждого кристалла. Поэтому управлять красным, зелёным и синим цветом, придётся тремя резисторами разного номинала.
Онлайн-калькулятор
Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов – это удобное дополнение, которое произведет все расчеты самостоятельно. С его помощью не придётся ничего рисовать и вычислять вручную. Всё что нужно – это ввести два главных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания. Одним кликом мышки программа самостоятельно произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Кроме этого, программа предложит уже готовую схему включения.
Дополняя вышесказанное стоит отметить, что если прямое напряжение светодиода значительно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, существенно занижая КПД устройства.
Светодиодное освещение и индикация, за счёт этого полупроводникового прибора считается одной из самых надёжных. При организации освещения светодиодные светильники производят качественный световой поток, при этом являются экологически чистыми источниками света не требующими утилизацию и не потребляющими много электроэнергии. Светодиод работает только от постоянного напряжения и пропускает ток только в одном направлении, как и обыкновенный диод.
Диод излучающий свет является прибором с определённым, чётко регламентированным, протекающим током как максимальным, так и минимальным. Если превысить максимальный допускаемый прямой ток или подводящее к нему напряжение, то он обязательно выйдет из строя, простыми словами «сгорит». Данные о светодиоде можно найти:
В справочнике или технической литературе;
На страницах интернета;
При покупке у продавца-консультанта.
Не зная рабочего напряжения и максимального прямого тока подобрать сопротивление резистора для ограничения тока достаточно проблематично. Разве что имея ли автотрансформатор, или переменный резистор. При этом можно спалить несколько таких полупроводниковых элементов. Этот способ скорее теоретический, чем практический, и применяется он может только в экстренных ситуациях. Резистор — это пассивный элемент, применяющийся в электрических цепях, он обладает определённым значением сопротивления. Выпускается переменный, с регулировочной ручкой, или постоянный резистор. Для резистора характерно понятие мощности, которое тоже стоит учитывать при его расчете в электрических цепях.
Итак, каждый светодиод имеет рабочее напряжение и прямой проходящий и засвечивающий его ток. Если U источника питания, допустим, 1,5 вольта, и по паспорту диод должен подключаться именно к такому напряжению, то ограничивающий резистор не требуется. Или же есть возможность подключить три светодиода с рабочим напряжением 0,5 вольта, последовательно источнику питания. При этом все эти полупроводниковые элементы должны быть одинакового типа и марки. Однако такая ситуация случается крайне редко, а зачастую величина питания значительно больше, чем рабочее напряжение одного светодиода.
Как произвести расчет сопротивления для светодиодов, которое не только ограничивает ток в цепи, но и создаёт падение напряжения. Токоограничивающий резистор для светодиода рассчитывается на основе всем известного закона Ома I=U/R. Отсюда можно выделить и значение сопротивления R=U/I. Где U — напряжение, I — величина постоянного тока.
Вот простейшая схема подключения одного светодиода.
Сила тока при последовательном соединении будет одинакова, а напряжение питания светодиода должно быть определённой величины, зачастую оно значительно ниже питающего всю цепь. Поэтому резистор должен погасить часть напряжения, чтобы приложенное к светодиоду уже было определённого значения, указанного в его паспорте как рабочее напряжение. То, есть I (ток) в цепи известна и будет равна I, потребляющему диодом, а U падения на сопротивлении будет равно разности U питания и U светодиода. Зная U на резисторе и I, который через него проходит, согласно тому же закону Ома можно найти его сопротивление. Для этого напряжение падения на резисторе разделить на протекающий по цепи ток.
После расчета резистора светодиода, он ещё должен соответствовать мощности, для этого U на нём нужно умножить на известный I всей цепи. Ток в любом участке цепи будет одинаковым и поэтому максимальная сила тока, проходящая через светодиод, не будет превышать проходящий через ограничивающий резистор. При этом рекомендуется подбирать резистор с немного большим номиналом, нежели с меньшим, это касается и сопротивления, и его мощности. Зная закон Ома можно также рассчитать сопротивление через R светодиода.
Если нет подходящего резистора с нужным сопротивлением его можно получить подключив несколько таких элементов последовательно или параллельно. При этом для последовательного соединения, всеобщее сопротивление всех резисторов будет равно сумме всех входящих в эту цепь.
А при параллельном рассчитывается по такой вот формуле
Нужно учесть, что всё это рассчитывается исходя из напряжения питания, так как при его увеличении увеличится и сила тока во всей цепи. Так что источник питания, должен выдавать не только качественно выпрямленное, но и стабилизированное напряжение.
Шунтирование светодиода резистором
О таком подключении светодиода и резистора стоит рассуждать при последовательном соединении двух и более излучающих свет элементов. Даже с одинаковой маркировкой и типом характеристики каждого светодиода могут немножко отличаться. Если через него протекает I, то он имеет своё внутреннее R. При этом в режиме когда вентиль (диод) проводит его, и не проводит, сопротивление внутреннее будет значительно отличаться. То есть при обратном включении вентиля именно в таком режиме сопротивление будет отличаться уже значительно. Соответственно и обратное напряжение тоже будет очень разниться, что может привести к перегоранию (пробою).
Для предотвращения таких ситуаций рекомендуется шунтировать светодиод маломощным резистором с большим R в несколько сотен Ом. Такое подключение обеспечит выравнивание обратного напряжения на соединенных в одну цепь полупроводниковых приборах выдающих световой поток.
Вот тут я обещал рассказать о том, как можно рассчитать номинал резистора для того, чтобы бортовая сеть вашего автомобиля не сожгла светодиоды, которые вы к ней подключите.
Для начала определимся с терминологией (люди, знакомые с электроникой, могут перейти к следующему пункту).
Падение напряжения — напряжение U (измеряется в вольтах, V) — которое потребляет светодиод (да-да, совершенно нагло съедает его!).
Оно же — напряжение питания. Не путать с напряжением источника питания.
Рабочий ток — ток I (измеряется в амперах, А. мы будем измерять в миллиамперах — 1 мА = 0.001 А).
Сопротивление — R измеряется в омах — Ом. Именно в этих единицах измеряются резисторы (сопротивления).
Напряжение источника питания — в нашем случае напряжение бортовой сети автомобиля и равно примерно 12V при заглушенном двигателе и 14V при заведённом (при условии исправной работы генератора).
С терминологией вроде всё. Перейдём к теории.
Вот примерное падение напряжения для каждого из основных цветов светодиодов.
Красный — 1,6-2,03
Оранжевый — 2,03-2,1в
Жёлтый — 2,1-2,2в
Зелёный — 2,2-3,5в
Синий — 2,5-3,7в
Фиолетовый — 2,8-4в
Белый — 3-3,7в
Реальные значения могут немного колебаться в ту или иную сторону. О том, как точно выяснить сколько потребляет конкретный светодиод — ссылка ниже.
Разница связана с использованием в них разных материалов кристалла, что и даёт, собственно говоря, разную длину испускаемой волны, а равно и разный цвет.
Средний же рабочий ток для маломощных светодиодов составляет около 0.02А = 20мА.
В чём же, спросите вы, загвоздка? Всё ведь просто — подключил светодиод соблюдая полярность и он светит тебе.
Да, всё так, но светодиод – предмет тёмный, изучению не подлежит интересный.
Тогда как напряжения питания он забирает на себя ровно столько, сколько ему требуется, ток превышающий его рабочий ток, попросту сожжёт кристалл.
Давайте возьмём пример. Имеется светодиод оранжевого цвета, который, согласно приведённой выше таблице, имеет напряжение питания порядка 2,1V, и рабочий ток 20мА. Если мы обрушим на него всю мощь бортовой сети нашего автомобиля, то напряжение в цепи, в которую он включен, снизится на
2.1V, правда, избыточный ток тут же его сожжёт…
Как же быть, если нам, например, нужно установить светодиод для подсветки замка зажигания?
Всё просто – нужно лишить участок цепи, в которую включен светодиод, избыточного тока.
Как? – спросите вы. Всё просто. Был такой дядя, Георг Ом, который вывел известную любому старшекласснику формулу (закон Ома для участка цепи) – U=I*R (где U – напряжение, I – ток, R – сопротивление.)
Переворачиваем эту прекрасную формулу, получая R=U/I.
В нашем случае R – сопротивление (номинал резистора), которое нам потребуется; U – напряжение в участке цепи, I – рабочий ток нашего светодиода.
Vs – напряжение источника питания
Vl – напряжение питания светодиода
Таким образом R=(Vs-Vl)/I=(12-2.1)/0.02=9.9/0.02=495 Ом – номинал резистора, который необходимо включить в цепь, дабы напрямую подключить светодиод к бортовой сети при выключенном двигателе.
Для работы при включенном двигателе рассчитываем так же, только Vs берём уже 14В.
Настоятельно рекомендую производить расчёты для авто, беря за напряжение бортовой сети 14В, иначе ваши светодиоды достаточно быстро выйдут из строя.
Если взять номинал больше, например 550-600 Ом, то светодиод будет светить чуть менее ярко.
Если номинал будет меньше, то «свет твоей звезды будет коротким, хоть и очень ярким».
Достоверно узнать, сколько вольт потребляет конкретный светодиод, можно подключив его к источнику постоянного напряжения в 3-5 вольт, подсоединив последовательно вольтметр (можно использовать электронный мультиметр, включив его в соответствующий режим), после чего посчитать насколько снизилось напряжение в цепи. И исходя уже их этих, конкретных данных, рассчитать требуемый вам резистор. Подробнее об этом методе читайте здесь.
В конце хочу сказать вам, что настоятельно рекомендую использовать номинал резистора немного выше чем расчётный, что, несомненно, продлит жизнь светодиодам.
Для определения резистора по цветовой маркировке (а именно так обозначены все современные резисторы) рекомендую использовать этот онлайн-калькулятор.
www.chipdip.ru/info/rescalc
Спасибо, что читаете мой БЖ, мне очень приятно. Если остались вопросы — задавайте не стесняясь — всем отвечу.
Зачем нужен добавочный резистор — Все о Лада Гранта

Измерение больших напряжений.

Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы стрелочных вольтметров всех систем, за исключением электростатической и электронной. Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом (рис. 4.4). Ток I_и в цепи, состоящий из измерительного механизма с сопротивлением R_ии добавочного резистора с сопротивлением R_дсоставит:

где U – измеряемое напряжение.

Если вольтметр имеет предел измерения U_номи сопротивление измерительного механизма R_и и при помощи добавочного резистора R_днадо расширить предел измерения в п раз, то, учитывая постоянство тока I_и, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:

Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала.

Они применяются в цепях постоянного и переменного тока. Добавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для уменьшения собственной индуктивности.

Милливольтметр М24-155 имеет предел измерения 100 мВ и ток полного отклонения I_по = 6 мА, что соответствует R_вт=16,7 Ом. Если необходимо расширить предел измерения этого прибора до 1000 мВ (m=10), то последовательно к прибору необходимо присоединить резистор с сопротивлением: R_Д = R_BT(m— 1) = 16,7 х (10— 1) = 150,3 0м.

В результате присоединения резистора Rд цена деления шкалы прибора увеличится с 1 до 10 мВ/дел (прибор имеет 100 делений), что следует учитывать при отсчете показаний по прибору, а входное сопротивление прибора увеличится до значения:

Несмотря на значительное увеличение, входное сопротивление остается низким и такой вольтметр непригоден для измерения режимов в радиоэлектронной аппаратуре, где обычно применяют вольтметры, выполненные на базе высокочувствительных микроамперметров с током полного отклонения 50—100 мкА. Для подобных приборов в паспорте часто указывается ток полного отклонения и внутреннее сопротивление. По этим данным можно определить падение напряжения на приборе U_n = I_по R_BT, соответствующее полному отклонению указателя. Для высокочувствительных микроамперметров это значение составляет десятки и сотни милливольт.

Для такого вольтметра сопротивление добавочного резистора Rд = U_n /I_по – Rbt, где U_п— предельное напряжение, измеряемое прибором при данном значении Rд. Так, например, если на базе микроамперметра М94 (I_по = 100 мкА, R_вт = 850 Ом, U_n= 85 мВ) выполнить вольтметр с пределами измерения 1, 10 и 20 В, то сопротивления добавочных резисторов для этих пределов соответственно равны:

R_д2 = 10/100×10 -6 – 850 = 99 150 Ом;

R_д3 = 20/100×10 -6 – 850 = 199 150 Ом.

При этом входное сопротивление вольтметра:

R_ВХ1 = Rвт + Rд₁ – 850 + 9150=10 кОм;

R_ВХ2 = Rвт + Rд₂ – 850 + 99150=100 кОм;

R_ВХ3 = Rвт + Rд₃ – 850 + 99150=200 кОм.

Результаты расчета показывают, что на разных пределах измерения цепь вольтметра имеет разные входные сопротивления. Для удобства сравнения многопредельных вольтметров и оценки их влияния на режим измеряемой цепи пользуются значением не входного, а так называемого относительного входного сопротивления R_вхо_,которое численно равно сопротивлению, приходящемуся на 1 В предельного значения. Это сопротивление можно определить как R_BX_{= 1/I_по . В рассмотренном примере R_BX_{= 10кОм.}}

Многопредельный вольтметр можно выполнить в двух основных вариантах: (а) с отдельными добавочными резисторами для каждого предела; и (б), что в состав добавочного резистора каждого предела входят добавочные резисторы более низковольтных пределов; сопротивление каждого резистора находится как разность сопротивлений добавочных резисторов двух смежных пределов.

Схема многопредельных вольтметров постоянного тока.

Рассчитаем вольтметр по схеме рис. (б) на три предела измерений: 1, 5 и 10В. В качестве измерителя используется микроамперметр, у которого I_по = 100 мкА; R_вт = 1000 Ом.

Температурный коэффициент всего вольтметра при наличии добавочного резистора

β = βмд R_BT + β_МН R_д = βмд R_BT + 0 R_д = βмд R_BT
R_BT + R_д R_BT + R_д R_BT + R_д
где β — температурный коэффициент всего вольтметра; βмд — температурный коэффициент меди, используемой для намотки рамки прибора; βмд = 0,004 град -1 ; β_МН — температурный коэффициент манганина, используемого для изготовления добавочного резистора. Взяв, например, R_дв 19 раз больше сопротивления обмотки рамки, получим температурный коэффициент вольтметра в 20 раз меньше; следовательно, во столько же раз будет меньше и температурная погрешность вольтметра.

Калиброванные добавочные резисторы делят на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 и изготовляют их на номинальные токи 0,5; 1; 3; 5; 7,5; 15 и 30 мА Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора. Индивидуальный резистор применяют только с тем прибором, который градуировался с ним.

Для измерения постоянного напряжения до 6 кВ чаще всего применяют магнитоэлектрические вольтметры с добавочными резисторами.

При больших напряжениях использование добавочных резисторов сопряжено с большими трудностями, вызванными их громоздкостью и значительной потребляемой ими мощностью. В этих случаях применяют электростатические вольтметры, позволяющие измерять напряжение до 300 кВ (вольтметр типа С101).

Измерительные механизмы, включенные в электрическую цепь последовательно с нагрузкой, позволяют измерять токи порядка 20…50 мА. Для расширения пределов измерения используют шунты, изготовленные из манганина (с радиаторами охлаждения), сопротивление которых мало зависит от температуры. Сопротивление шунта меньше сопротивления ИМ и выбирается из соотношения

(3.1)

где n – коэффициент шунтирования по току.

Для расширения пределов измерения по напряжению последовательно с ИМ включают добавочный резистор, сопротивление которого существенно больше сопротивления ИМ

(3.2)

где m – коэффициент шунтирования по напряжению.

На переменном токе сопротивление шунтов, добавочных резисторов и измерительного механизма зависит от частоты сигнала, что обуславливает появление дополнительной составляющей погрешности.

Конструктивно шунты подразделяются на внутренние и наружные. Внутренние шунты применяют для измерения небольших токов (до 30 А), внешние для измерения токов от 30 А до 7500 А. Шунты изготавливают из манганина, для них нормируются класс точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5) и величина падения напряжения при протекании максимального измеряемого тока (45; 60; 75; 100; 200; 300 мВ).

Для добавочных резисторов используются для измерения напряжения до 30 кВ. Для них также нормируются класс точности (от 0,1 до 1,0) и значение максимального рабочего тока (100; 200 мА).

Рис. 3.1 Схемы включения шунта и добавочного резистора.

Делители напряжения предназначены для понижения напряжения в определенное число раз. Основными показателями делителей напряжения является коэффициент передачи ; частотный диапазон, в котором сохраняется постоянство ; допускаемая мощность рассевания; погрешность деления. Коэффициент деления для резистивного делителя можно записать:

. (3.3)

При этом необходимо иметь в виду то, что коэффициент деления зависит от значения сопротивления нагрузки.

Для емкостного делителя коэффициент деления определяется соотношением емкостей:

. (3.4)

Емкостные делители используют в высокочастотных цепях. Элементы, входящие в делители, за счет паразитных связей реактивного характера приводят к неравномерности коэффициента передачи в рабочей полосе частот. Уменьшить эти погрешности позволяют делители, собранные по схеме содержащей резисторы, шунтирующие емкости в цепи делителя напряжения.

Аттенюаторы (ослабители) предназначены для понижения напряжения в требуемое число раз. С помощью аттенюаторов осуществляется нормирование малых уровней сигналов.

Как и делители, они характеризуются диапазоном рабочих частот, входным и выходным сопротивлениями, допустимой мощностью рассеивания, погрешностью деления.

При работе в диапазоне СВЧ аттенюаторы дополнительно характеризуются коэффициентом стоячей волны. Ослабление, вносимое аттенюатором, принято выражать в децибелах (дб):

. (3.5)

Входное сопротивление аттенюатора, в отличие от делителя напряжения, в процессе регулирования ослабления не изменяется при постоянном сопротивлении нагрузки.

В зависимости от диапазона частот используют аттенюаторы, выполненные на резисторах, конденсаторах или на основе линий с распределенными параметрами.

Добавочный резистор – катушка – зажигание

Добавочный резистор катушки зажигания д, включенный в плюсовую цепь прибора и закорачиваемый при пуске двигателя замыкателем реле стартера ЗС, предназначен для компенсации происходящего при этом уменьшения напряжения аккумулятора. Однако влияние его на вторичное напряжение незначительно. При малых частотах вращения коленчатого вала, когда ток, потребляемый прибором, мал, закорачивание этого резистора вообще ничего не дает, а при больших частотах благодаря этому резистору вторичное напряжение уменьшается примерно на 50 В. [1]

В стартерах СТ2 – А и СТ130 – АЗ ( рис. 2.18, г) дополнительный контакт тягового реле через вывод 17 замыкает накоротко добавочный резистор катушки зажигания . [2]

Одновременно или чуть раньше через вывод 17 стартера ( см. рис. 8.12, а) или через вывод С2 дополнительного реле ( см. рис. 8.12, б) закорачивается добавочный резистор катушки зажигания . [3]

Катушку зажигания с поврежденной изоляцией и нарушенным контактом необходимо заменить. Неисправный добавочный резистор катушки зажигания нужно отремонтировать или заменить. [4]

Катушку зажигания с поврежденной крышкой и межвитковым замыканием необходимо заменить. Неисправный добавочный резистор катушки зажигания следует отремонтировать или заменить. [6]

У стартеров с непосредственным включением лампу HI подключают к аккумуляторной батарее и контактному болту стартера. Лампу Н2 подключают к аккумуляторной батарее и болту, закорачивающему добавочный резистор катушки зажигания . [7]

Прибор работает следующим образом. После включения питания выключателем зажигания ВЗ напряжение аккумулятора Е через добавочный резистор RK катушки зажигания поступает к преобразователю напряжения и к цепи управления тиристором. Мультивибратор преобразователя запускается, транзисторы VI, V2 поочередно отпираются и запираются, в результате чего во вторичной обмотке w4 трансформатора Т1 появляется переменное напряжение прямоугольной формы с частотой около 800 Гц. Это напряжение выпрямляется мостом на диодах V3 – V6 и через первичную обмотку 1 катушки зажигания КЗ заряжает накопительный конденсатор С1 до 230 – 400 В. Тиристор V7 при этом выключен, так как его напряжение переключения больше напряжения заряда конденсатора С1, а напряжение на его управляющем электроде отсутствует. [8]

Якорек 7 ( см. рис. 70) реле при втягивании перемещает шток, а вместе с ним медный контактный диск /, замыкающий два зажима, к которым крепятся провода от стартера и батареи, в результате чего в цепи стартера будет течь рабочий ток. Одновре-менно контактный диск 1 закорачивает втягивающую обмотку 3 тягового реле, а также через зажим КЗ закорачивает добавочный резистор катушки зажигания . [9]

На новых моделях автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 при включении стартера 29.370 8 ток в обе обмотки тягового реле KI ( рис. 5.18, в) проходит через вспомогательное реле К. В стартере СТ130 – АГ ( рис. 5.18, г) дополнительный контакт тягового реле через вывод 17 замыкает накоротко добавочный резистор катушки зажигания . [11]

В стартерах с двухобмоточными реле ( рис. 63.28, бив) при замыкании контактов S1 выключателя зажигания 2 ток от батареи проходит через втягивающую и удерживающую обмотки. При замыкании контактов реле К1 втягивающая обмотка замыкается накоротко. Дополнительный контакт в тяговом или вспомогательном реле замыкает накоротко добавочный резистор катушки зажигания . [13]

Что такое резистор? | Основы резистора

Резистор — это пассивный электрический компонент, создающий сопротивление при прохождении электрического тока. Их можно найти практически во всех электрических сетях и электронных схемах. Сопротивление измеряется в омах (Ом). Ом — это сопротивление, которое возникает, когда ток в один ампер (А) проходит через резистор с падением на его выводах один вольт (В). Ток пропорционален напряжению на концах клемм.Это соотношение представлено законом Ома:

$$ R = \ frac {V} {I} $$
Резисторы
используются во многих целях. Несколько примеров включают ограничение электрического тока, деление напряжения, тепловыделение, схемы согласования и нагрузки, регулировку усиления и установку постоянных времени. Они коммерчески доступны со значениями сопротивления в диапазоне более девяти порядков. Они могут использоваться в качестве электрических тормозов для рассеивания кинетической энергии поездов или быть меньше квадратного миллиметра для электроники.

Описание резистора и символ

Резистор — это пассивный электрический компонент, основная функция которого заключается в ограничении протекания электрического тока.

Международный символ IEC имеет прямоугольную форму с выводами на каждом конце, как показано на рисунке слева. В США стандарт ANSI очень распространен и представляет фиксированный резистор в виде зигзагообразной линии (показанной справа).

Обозначение фиксированного резистора IEC

Условное обозначение фиксированного резистора ANSI

Обзор типов и материалов
Резисторы
можно разделить по типу конструкции, а также по материалу сопротивления.По типу можно сделать следующую разбивку:

Для каждого из этих типов существует стандартный символ. Другая разбивка может быть сделана в зависимости от материала и процесса изготовления:

Выбор технологии изготовления зависит от назначения резистора. Часто это компромисс между стоимостью, точностью, мощностью и другими требованиями. Например, углеродный состав — это очень старая производственная технология, позволяющая создавать резисторы с низкой точностью, но все еще используется для конкретных приложений, где возникают импульсы с высокой энергией.Резисторы из углеродного состава имеют корпус, сделанный из смеси мелких частиц углерода и непроводящей керамики.

Технология углеродной пленки создает резисторы с лучшим допуском (меньшее изменение значения сопротивления), чем резисторы из углеродного состава. Они сделаны из непроводящего стержня с тонким слоем углеродной пленки вокруг него. Этот слой обработан спиральным разрезом для увеличения и контроля значения сопротивления.

Металл и металлооксидные пленки широко используются в настоящее время и обладают лучшими свойствами в отношении стабильности и устойчивости.Кроме того, они меньше подвержены влиянию колебаний температуры. Подобно углеродным пленочным резисторам, они имеют резистивную пленку вокруг цилиндрического корпуса. Пленка из оксида металла обычно более прочная.

Резисторы с проволочной обмоткой, вероятно, являются самым старым типом и могут использоваться как для высокоточных, так и для высокопроизводительных приложений. Они изготавливаются путем наматывания проволоки из специального металлического сплава, такого как хромоникелевый сплав, на непроводящий сердечник. Они прочные, точные и могут иметь очень низкое значение сопротивления.Недостатком является то, что они страдают паразитным реактивным сопротивлением на высоких частотах.

Для соответствия самым строгим требованиям к точности и стабильности используются резисторы из металлической фольги. Они изготавливаются путем наложения холоднокатаной пленки из специального сплава на керамическую основу.

Характеристики резистора

В зависимости от области применения инженер-электрик определяет различные свойства резистора. Основная цель — ограничить прохождение электрического тока; поэтому ключевым параметром является значение сопротивления.Точность изготовления этого значения указывается с допуском резистора в процентах. Можно указать многие другие параметры, которые влияют на значение сопротивления, например, долговременную стабильность или температурный коэффициент. Температурный коэффициент, обычно указываемый в высокоточных приложениях, определяется резистивным материалом, а также механической конструкцией.

В высокочастотных цепях, например в радиоэлектронике, паразитная емкость и индуктивность могут привести к нежелательным эффектам.Резисторы из фольги обычно имеют низкое паразитное реактивное сопротивление, в то время как резисторы с проволочной обмоткой являются одними из худших. Для точных приложений, таких как усилители звука, электрический шум резистора должен быть как можно ниже. Это часто определяется как шум в микровольтах на вольт приложенного напряжения для полосы пропускания 1 МГц. Для приложений с высокой мощностью важна номинальная мощность. Это определяет максимальную рабочую мощность, с которой компонент может работать без изменения свойств или повреждений. Номинальная мощность обычно указывается на открытом воздухе при комнатной температуре.Для более высоких значений мощности требуется больший размер и даже могут потребоваться радиаторы. Многие другие характеристики могут играть роль в проектной спецификации. Примерами являются максимальное напряжение или стабильность импульса. В ситуациях, когда могут возникнуть скачки напряжения, это важная характеристика.

Иногда важны не только электрические свойства, но проектировщик также должен учитывать механическую надежность в суровых условиях. Военные стандарты иногда предлагают руководство по определению механической прочности или интенсивности отказов.

В разделе «Характеристики» дается полный обзор основных свойств резистора.

Стандарты резисторов

Для резисторов существует множество стандартов. Стандарты описывают способы измерения и количественной оценки важных свойств. Существуют другие нормы для физических размеров и значений сопротивления. Вероятно, наиболее известным стандартом является цветовая маркировка резисторов с осевыми выводами.

Код цвета резистора

Резистор сопротивлением 5600 Ом с допуском 2% в соответствии с кодом маркировки IEC 60062.

Значение сопротивления и допуск указаны несколькими цветными полосами вокруг корпуса компонента. Эта техника маркировки электронных компонентов была разработана еще в 1920-х годах. Технология печати была еще не очень развита, что затрудняло печать цифровых кодов на мелких компонентах. В настоящее время цветовой код все еще используется для большинства осевых резисторов мощностью до одного ватта. На рисунке выше показан пример с четырьмя цветными полосами. В этом примере две первые полосы определяют значащие цифры значения сопротивления, третья полоса — это коэффициент умножения, а четвертая полоса дает допуск.Каждый цвет представляет собой другое число, и его можно найти в таблице цветовых кодов резистора.

Калькулятор цветовой кодировки резистора

Цветовой код можно легко расшифровать с помощью этого калькулятора. Он не только показывает значение сопротивления, но также указывает, принадлежит ли это значение к серии E.

Значения резистора (предпочтительные значения)

В 1950-х годах увеличение производства резисторов привело к необходимости стандартизированных значений сопротивления. Диапазон значений сопротивления стандартизирован так называемыми предпочтительными значениями.Предпочтительные значения определены в серии E. В серии E каждое значение на определенный процент выше предыдущего. Существуют разные серии E для разных допусков.

Резисторы SMD

Для резисторов SMD (устройство поверхностного монтажа) используется числовой код, поскольку компоненты слишком малы для цветовой кодировки. Резисторы SMD, как и резисторы с выводами, в основном доступны в предпочтительных номиналах. Размер компонента (длина и ширина) также стандартизирован и называется корпусом резистора.Пример резистора SMD на печатной плате приведен на рисунке. Маркировка «331» означает, что сопротивление имеет значение 33 Ом x 10 ¹ = 330 Ом.

Применение резистора

Существует множество областей применения резисторов; от прецизионных компонентов цифровой электроники до устройств измерения физических величин. Ниже описаны несколько популярных применений.

Последовательные и параллельные резисторы

В электронных схемах резисторы очень часто включаются последовательно или параллельно.Разработчик схем может, например, объединить несколько резисторов со стандартными значениями (, серия E, ), чтобы достичь определенного значения сопротивления. При последовательном подключении ток через каждый резистор одинаков, а эквивалентное сопротивление равно сумме отдельных резисторов. При параллельном подключении напряжение на каждом резисторе одинаковое. Обратное эквивалентное сопротивление равно сумме обратных значений для всех параллельных резисторов. В статьях резисторы, включенные параллельно, и резисторы, подключенные последовательно, подробно описаны эти концепции и приведены примеры расчетов.Для решения даже более сложных сетей можно использовать схемные законы Кирхгофа.

Измерить электрический ток (шунтирующий резистор)

Электрический ток можно рассчитать путем измерения падения напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением, который включен последовательно со схемой. Сила тока рассчитывается по закону Ома. Это так называемый амперметр или шунтирующий резистор. Обычно это манганиновый резистор высокой точности с низким значением сопротивления.

Резисторы для светодиодов
Для работы светодиодных фонарей
требуется определенный ток.Слишком низкий ток не загорится светодиодом, а слишком большой ток может привести к сгоранию устройства. Поэтому их часто подключают последовательно с резисторами для установки тока. Они называются балластными резисторами и пассивно регулируют ток в цепи.

Сопротивление электродвигателя вентилятора

В автомобилях система вентиляции воздуха приводится в действие вентилятором, который приводится в действие электродвигателем нагнетателя. Для регулирования скорости вращения вентилятора используется специальный резистор. Это называется резистором электродвигателя вентилятора.Используются разные конструкции. Одна конструкция представляет собой серию резисторов с проволочной обмоткой разного размера для каждой скорости вентилятора. Другая конструкция включает полностью интегральную схему на печатной плате.
Резисторы
— learn.sparkfun.com
Добавлено в избранное Любимый 50
Примите стойку, стойку сопротивления

Резисторы — самые распространенные электронные компоненты. Они являются важной частью практически каждой цепи.И они играют важную роль в нашем любимом уравнении — законе Ома.

В этом разделе résistance мы рассмотрим:

Что такое резистор ?!

Блоки резисторы

Обозначение цепи резистора

Резисторы последовательно и параллельно

Различные варианты резисторов

Цветовое кодирование Расшифровка

Расшифровка резистора поверхностного монтажа

Примеры применения резистора

Считайте чтение…

Некоторые концепции в этом руководстве основаны на предыдущих знаниях в области электроники. Прежде чем переходить к этому руководству, подумайте о том, чтобы сначала прочитать (хотя бы бегло просмотр) эти:

Хотите познакомиться с резисторами?

и nbsp

и nbsp

Основы резистора

Резисторы — это электронные компоненты, которые обладают постоянным постоянным электрическим сопротивлением. Сопротивление резистора ограничивает поток электронов через цепь.

Это пассивные компоненты , то есть они только потребляют энергию (и не могут ее генерировать). Резисторы обычно добавляются в схемы, где они дополняют активных компонентов , таких как операционные усилители, микроконтроллеры и другие интегральные схемы. Обычно резисторы используются для ограничения тока, деления напряжений и подтягивания линий ввода / вывода.

Блоки резисторы

Электрическое сопротивление резистора измеряется в Ом . Символ ома — греческая заглавная буква омега: & ohm ;.(Несколько окольным) определение 1 & ohm; — это сопротивление между двумя точками, где 1 вольт (1 В) приложенной потенциальной энергии будет подталкивать 1 ампер (1 А) тока.

В единицах СИ большие или меньшие значения Ом могут быть сопоставлены с префиксом, например, кило-, мега- или гига-, чтобы облегчить чтение больших значений. Очень часто можно увидеть резисторы в диапазоне килоомов (кОм;) и мегаомов (МОм;) (гораздо реже можно увидеть резисторы в миллиомах (м & Ом;)). Например, 4,700 Ом; резистор эквивалентен 4.7к & Ом; резистор и 5,600,000 Ом; резистор можно записать как 5,600 кОм; или (чаще) 5.6M & ohm ;.

Схематическое обозначение

Все резисторы имеют две клеммы , по одной клемме на каждом конце резистора. При моделировании на схеме резистор отображается как один из этих двух символов:

Два общих условных обозначения резистора. R1 — это 1 кОм в американском стиле; резистор, а R2 — международный 47кОм; резистор.

Выводы резистора — это каждая линия, идущая от волнистой линии (или прямоугольника). Это то, что подключается к остальной части схемы.

Обозначения схемы резистора обычно дополняются значением сопротивления и именем. Значение, отображаемое в омах, очевидно, имеет решающее значение как для оценки, так и для фактического построения схемы. Название резистора обычно — R перед числом. Каждый резистор в цепи должен иметь уникальное имя / номер.Например, вот несколько резисторов в цепи таймера 555:

В этой схеме резисторы играют ключевую роль в установке частоты на выходе таймера 555. Другой резистор (R3) ограничивает ток через светодиод.

Типы резисторов
Резисторы
бывают разных форм и размеров. Они могут быть сквозными или поверхностными. Это может быть стандартный статический резистор, набор резисторов или специальный переменный резистор.

Прерывание и монтаж
Резисторы
будут иметь один из двух типов оконечной нагрузки: сквозное отверстие или поверхностный монтаж. Эти типы резисторов обычно обозначаются аббревиатурой PTH (сквозное отверстие с гальваническим покрытием) или SMD / SMT (технология или устройство для поверхностного монтажа).

Резисторы со сквозным отверстием поставляются с длинными гибкими выводами, которые можно вставить в макетную плату или вручную припаять к макетной плате или печатной плате (PCB). Эти резисторы обычно более полезны при макетировании, прототипировании или в любом другом случае, когда вы не хотите паять крошечные, маленькие 0.Резисторы SMD длиной 6 мм. Длинные выводы обычно требуют обрезки, и эти резисторы неизбежно занимают гораздо больше места, чем их аналоги для поверхностного монтажа.

Наиболее распространенные сквозные резисторы поставляются в аксиальной упаковке. Размер осевого резистора зависит от его номинальной мощности. Обычный резистор ½ Вт имеет диаметр около 9,2 мм, тогда как резистор меньшей Вт имеет длину около 6,3 мм.

Резистор мощностью полуватта (½Вт) (вверху) мощностью до четверти ватта (Вт).

Резисторы для поверхностного монтажа обычно представляют собой крошечные черные прямоугольники, окаймленные с обеих сторон еще меньшими, блестящими, серебряными проводящими краями.Эти резисторы предназначены для установки на печатных платах, где они припаяны к ответным посадочным площадкам. Поскольку эти резисторы такие маленькие, их обычно устанавливает робот и отправляет через печь, где припой плавится и удерживает их на месте.

Крошечный 0603 330 & Ом; резистор, парящий над блестящим носом Джорджа Вашингтона на вершине [США квартал] (http://en.wikipedia.org/wiki/Quarter_ (United_States_coin).
Резисторы SMD
бывают стандартных размеров; обычно либо 0805 (0.08 «в длину на 0,05» в ширину), 0603 или 0402. Они отлично подходят для массового производства печатных плат или в конструкциях, где пространство является драгоценным товаром. Однако для ручной пайки им нужна твердая и точная рука!

Состав резистора
Резисторы
могут быть изготовлены из различных материалов. Чаще всего современные резисторы изготавливаются из углеродной пленки , металла или пленки оксида металла . В этих резисторах тонкая пленка проводящего (но все же резистивного) материала намотана спиралью вокруг и покрыта изоляционным материалом.Большинство стандартных простых сквозных резисторов имеют углеродную или металлическую пленку.

Загляните внутрь нескольких углеродных пленочных резисторов. Значения сопротивления сверху вниз: 27 Ом, 330 Ом; и 3,3 МОм. Внутри резистора углеродная пленка обернута вокруг изолятора. Чем больше обертываний, тем выше сопротивление. Довольно аккуратно!

Другие сквозные резисторы могут быть намотаны проволокой или изготовлены из сверхтонкой металлической фольги.Эти резисторы обычно являются более дорогими, более дорогими компонентами, специально выбранными из-за их уникальных характеристик, таких как более высокая номинальная мощность или максимальный температурный диапазон.

Резисторы для поверхностного монтажа обычно бывают толстыми или тонкопленочными . Толстая пленка обычно дешевле, но менее точна, чем тонкая. В обоих типах резисторов небольшая пленка из резистивного металлического сплава помещается между керамической основой и стеклом / эпоксидным покрытием, а затем соединяется с концевыми токопроводящими краями.

Пакеты специальных резисторов

Существует множество других резисторов специального назначения. Резисторы могут поставляться в предварительно смонтированных пакетах из пяти или около того резисторных матриц. Резисторы в этих массивах могут иметь общий вывод или быть настроены как делители напряжения.

Массив из пяти 330 Ом; резисторы, соединенные вместе на одном конце.

Переменные резисторы (т.е. потенциометры)

Резисторы тоже не обязательно должны быть статичными. Переменные резисторы, известные как реостаты , представляют собой резисторы, которые можно регулировать в определенном диапазоне значений.Аналогичен реостату потенциометр . Горшки соединяют два резистора внутри последовательно, и регулируют центральный отвод между ними, создавая регулируемый делитель напряжения. Эти переменные резисторы часто используются для входов, например регуляторов громкости, которые необходимо регулировать.

Расшифровка маркировки резистора

Хотя они могут не отображать свое значение сразу, большинство резисторов имеют маркировку, показывающую их сопротивление. Резисторы PTH используют систему цветовой кодировки (которая действительно добавляет немного изюминки схемам), а резисторы SMD имеют свою собственную систему маркировки значений.

Расшифровка цветовых полос

Осевые резисторы со сквозным отверстием обычно используют систему цветных полос для отображения своего значения. Большинство из этих резисторов будут иметь четыре цветных полосы, окружающие резистор, хотя вы также найдете пять полосных и шесть полосных резисторов.

Четырехполосный резистор

В стандартных четырехполосных резисторах первые две полосы обозначают две старшие цифры номинала резистора. Третья полоса — это весовое значение, которое умножает две значащие цифры на десять.

Последняя полоса указывает допуск резистора. Допуск объясняет, насколько более или менее фактическое сопротивление резистора можно сравнить с его номинальным значением. Ни один резистор не может быть доведен до совершенства, и различные производственные процессы приведут к лучшим или худшим допускам. Например, 1 кОм; резистор с допуском 5% на самом деле может быть где-то между 0,95 кОм; и 1.05кОм ;.

Как определить, какая группа первая и последняя? Последний диапазон допусков часто четко отделен от диапазонов значений, и обычно это либо серебро, либо золото.

Пяти- и шестиполосные резисторы

Пятиполосные резисторы имеют третью полосу значащих цифр между первыми двумя полосами и полосой умножителя . Пятиполосные резисторы также имеют более широкий диапазон допусков.

Шестиполосные резисторы — это, по сути, пятиполосные резисторы с дополнительной полосой на конце, которая указывает температурный коэффициент. Это указывает на ожидаемое изменение номинала резистора при изменении температуры в градусах Цельсия. Обычно эти значения температурного коэффициента чрезвычайно малы, в диапазоне ppm.

Декодирующий резистор Цветовые полосы

При расшифровке цветовых полос резисторов обратитесь к таблице цветовых кодов резисторов, подобной приведенной ниже. Для первых двух полос найдите соответствующее цифровое значение этого цвета. 4,7 кОм; Резистор, показанный здесь, имеет в начале цветные полосы желтого и фиолетового цветов, которые имеют числовые значения 4 и 7 (47). Третья полоса 4,7 кОм; красный, что означает, что 47 следует умножить на 10 ² (или 100). 47 умножить на 100 — это 4700!

4.7к & Ом; резистор с четырьмя цветными полосами

Если вы пытаетесь сохранить код цветовой полосы в памяти, может помочь мнемоническое устройство. Существует несколько (иногда сомнительных) мнемоник, которые помогают запомнить цветовую кодировку резистора. Хороший, который раскрывает разницу между отсутствием b и b rown:

« B ig b rown r abbits o ften y ield g reat b IG v ocal g roans w gina napped .«

Или, если вы помните «ROY G. BIV», вычтите индиго (бедный индиго, никто не помнит индиго) и добавьте черный и коричневый к передней части и серо-белый к задней части классической цветовой схемы радуги. .

Таблица кодов цветов резистора

Проблемы со зрением? Щелкните изображение для лучшего просмотра!
Калькулятор цветовой кодировки резистора

Если вы предпочитаете пропустить математику (мы не будем судить!) И просто воспользуетесь удобным калькулятором, попробуйте один из них!

Четырехполосные резисторы

Диапазон 1 Диапазон 2 Диапазон 3 Диапазон 4

Значение 1 (MSV) Значение 2 Вес Допуск

Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9) Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9) Черный (1) Коричневый (10) Красный (100) Оранжевый (1k) Желтый (10k) Зеленый (100k) Синий (1M) Фиолетовый (10M) Серый (100M) Белый (1G) Золото (± 5%) Серебро (± 10%)

Сопротивление: 1 кОм; ± 5%

Пяти- и шестиполосные резисторы
Примечание: Рассчитайте здесь свой шестиполосный резистор, но не забудьте добавить температурный коэффициент к окончательному значению резистора.

Диапазон 1 Диапазон 2 Диапазон 3 Диапазон 4 Диапазон 5

Значение 1 (MSV) Значение 2 Значение 3 Вес Допуск

Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9) Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9) Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9) Черный (1) Коричневый (10) Красный (100) Оранжевый (1k) Желтый (10k) Зеленый (100k) Синий (1M) Фиолетовый (10M) Серый (100M) Белый (1G) Золото (± 5%) Серебро (± 10%) Коричневый (± 1%) Красный (± 2%) Зеленый (± 0.5%) Синий (± 0,25%) Фиолетовый (± 0,1%) Серый (± 0,05%)

Сопротивление: 1 кОм; ± 5%

Расшифровка маркировки для поверхностного монтажа
Резисторы SMD
, как и в корпусах 0603 или 0805, имеют собственный способ отображения своего значения. Есть несколько распространенных методов маркировки этих резисторов. Обычно на корпусе печатается от трех до четырех символов — цифр или букв.

Если три символа, которые вы видите, это все числа , вы, вероятно, смотрите на резистор с маркировкой E24 .Эти маркировки на самом деле имеют некоторое сходство с системой цветных полос, используемой на резисторах PTH. Первые два числа представляют две первые старшие цифры значения, последнее число представляет величину.

На изображении выше в качестве примера резисторы обозначены 104 , 105 , 205 , 751 и 754 . Резистор с маркировкой 104 должен быть 100 кОм; (10×10 ⁴), 105 будет 1 МОм & Ом; (10×10 ⁵), а 205 — 2M & Ом; (20×10 ⁵). 751 — 750 Ом; (75×10 ¹) и 754 составляет 750 кОм; (75×10 ⁴).

Другая распространенная система кодирования — E96 , и она самая загадочная из всех. Резисторы E96 будут обозначены тремя символами — двумя цифрами в начале и буквой в конце. Два числа сообщают вам первые , три цифр значения, соответствующие одному из не столь очевидных значений в этой поисковой таблице.

9002 1205

Код Значение
Код Значение Код Значение Код Значение 9050 Значение
Код Значение
Код Значение

01 100
17 147

49 316
65 464
81 681

02 102
18 150
34 221
50 324
66 475
82 698

03 105
19 154
35 51 226
332
67 487
83 715

04 107
20 158
36 232
36 232
52 340
68 499
84 732

05 110
21 162
37 237 900
53 348
69 511 90 028
85 750

06 113
22 165
38 243
54 357
523
86 768

07 115
23 169
39 249
55 365 71 536
87 787

08 118
24 174
40 375
56 375
56 37
72 549
88 8 06

09 121
25 178
41 261
57 383
73 562
89 825

10 124
26 182
42 267
58 392
74 576 90 845

11 127
27 187
43 274
59 402
75 590
91 866

12 130
28 191
44 280
60 412
76 604
92 887

133
29 196
45 287
61 422
77 619
93 909
14 137
30 200
46 294
62 432
78 634
94 931

15 140
31
47 301
63 442
79 649
95 953

16 143 9050 32 210
48 309
64 453
80 665
96 976

Буква в конце представляет множитель, соответствующий чему-то в этой таблице:
Множитель
5021

Letter Множитель Letter Letter Множитель

Z
1
A 1 D 1000

Y или R 0,01 B или H 10 E 10000

X или S 0,1 C 100 F 100000

Итак, резистор 01C — наш хороший друг, 10 кОм; (100×100), 01B — 1 кОм; (100×10), а 01D — 100 кОм.Это просто, другие коды могут быть не такими. 85A на картинке выше 750 & Ом; (750×1) и 30C на самом деле 20k & ohm ;.

Номинальная мощность

Номинальная мощность резистора — одна из наиболее скрытых величин. Тем не менее это может быть важно, и это тема, которая возникает при выборе типа резистора.

Мощность — это скорость, с которой энергия преобразуется во что-то другое. Он рассчитывается путем умножения разности напряжений в двух точках на ток, протекающий между ними, и измеряется в ваттах (Вт).Лампочки, например, превращают электричество в свет. Но резистор может только превратить проходящую через него электрическую энергию в тепло . Хит обычно не лучший товарищ по играм с электроникой; слишком много тепла приводит к дыму, искрам и пожару!

Каждый резистор имеет определенную максимальную номинальную мощность. Чтобы резистор не перегревался слишком сильно, важно убедиться, что мощность на резисторе не превышает его максимального значения. Номинальная мощность резистора измеряется в ваттах и обычно находится между & frac18; Вт (0.125 Вт) и 1 Вт. Резисторы с номинальной мощностью более 1 Вт обычно называются силовыми резисторами и используются специально из-за их способности рассеивать мощность.

Определение номинальной мощности резистора

Номинальная мощность резистора обычно определяется по размеру его корпуса. Стандартные сквозные резисторы обычно имеют номинальную мощность ¼ или ½ Вт. Резисторы мощности более специального назначения могут указывать свою номинальную мощность на резисторе.

Эти силовые резисторы могут выдерживать гораздо большую мощность, прежде чем они сработают.Сверху справа в нижний левый приведены примеры резисторов 25 Вт, 5 Вт и 3 Вт со значениями 2 Ом, 3 Ом; 0,1 & Ом; и 22к & Ом. Меньшие силовые резисторы часто используются для измерения тока.

О номинальной мощности резисторов для поверхностного монтажа обычно можно судить также по их размеру. Резисторы типоразмера 0402 и 0603 обычно рассчитаны на 1/16 Вт, а резисторы 0805 могут потреблять 1/10 Вт.

Измерение мощности на резисторе

Мощность обычно рассчитывается путем умножения напряжения на ток (P = IV).Но, применяя закон Ома, мы также можем использовать значение сопротивления при расчете мощности. Если нам известен ток, протекающий через резистор, мы можем рассчитать мощность как:

Или, если нам известно напряжение на резисторе, мощность можно рассчитать как:

Резисторы серии
и параллельные

Резисторы постоянно соединяются вместе в электронике, обычно в последовательной или параллельной схеме. Когда резисторы объединены последовательно или параллельно, они создают общее сопротивление , которое можно рассчитать с помощью одного из двух уравнений.Знание того, как сочетаются значения резисторов, пригодится, если вам нужно создать конкретное значение резистора.
Резисторы серии

При последовательном соединении значения резисторов просто складываются.

резисторов Н. Общее сопротивление — это сумма всех последовательных резисторов.

Так, например, если у вас всего , нужно иметь , 12,33 кОм; резистор, найдите некоторые из наиболее распространенных номиналов резисторов 12 кОм; и 330 Ом, и соединить их последовательно.

Резисторы параллельные

Найти сопротивление параллельно включенных резисторов не так-то просто. Общее сопротивление резисторов N , включенных параллельно, является обратной суммой всех обратных сопротивлений. Это уравнение может иметь больше смысла, чем последнее предложение:

Н резисторов параллельно. Чтобы найти общее сопротивление, инвертируйте каждое значение сопротивления, сложите их, а затем инвертируйте.

(Сопротивление, обратное сопротивлению, на самом деле называется проводимостью , , так что короче: проводимость , параллельных резисторов — это сумма каждой из их проводимостей).

Как частный случай этого уравнения: если у вас только два резистора , подключенных параллельно, их полное сопротивление можно рассчитать с помощью этого чуть менее инвертированного уравнения:

В качестве еще более особого случая этого уравнения, если у вас есть два параллельных резистора равного значения , общее сопротивление составляет половину их значения. Например, если два 10k & ohm; резисторы включены параллельно, их полное сопротивление 5кОм.

Сокращенно сказать, что два резистора подключены параллельно, можно с помощью оператора параллельности: || .Например, если R ₁ находится параллельно с R ₂, концептуальное уравнение может быть записано как R ₁ || R ₂. Намного чище и скрывает все эти неприятные фракции!

Резисторные сети

В качестве специального введения в вычисление полного сопротивления учителя электроники любят , когда их ученики исследуют сумасшедшие, запутанные сети резисторов.

Приручить резисторный сетевой вопрос может быть что-то вроде: «какое сопротивление между выводами A, и B в этой цепи?»

Чтобы решить такую проблему, начните с задней части схемы и упростите ее до двух терминалов.В этом случае ₇, ₈ и ₉ идут последовательно и могут складываться вместе. Эти три резистора включены параллельно с R ₆, поэтому эти четыре резистора можно превратить в один с сопротивлением R ₆ || (R ₇ + R ₈ + R ₉). Делаем нашу схему:

Теперь четыре крайних правых резистора можно упростить еще больше. R ₄, R ₅ и наш конгломерат R ₆ — R ₉ все последовательно и могут быть добавлены.Тогда все эти последовательные резисторы включены параллельно R ₃.

И это всего лишь три последовательных резистора между клеммами A и B . Добавьте их! Таким образом, общее сопротивление этой цепи составляет: ₁ + ₂ + ₃ || (₄ + ₅ + ₆ (₇ + _{) 8} + Р ₉)).

Примеры приложений
Резисторы
присутствуют практически во всех электронных схемах.Вот несколько примеров схем, которые сильно зависят от наших друзей-резисторов.
Резисторы
— это ключ к тому, чтобы светодиоды не взорвались при подаче питания. Посредством соединения резистора последовательно со светодиодом ток, протекающий через два компонента, может быть ограничен до безопасного значения.

При выборе токоограничивающего резистора обратите внимание на два характерных значения светодиода: типичное прямое напряжение и максимальный прямой ток .Типичное прямое напряжение — это напряжение, необходимое для включения светодиода, и оно варьируется (обычно где-то между 1,7 В и 3,4 В) в зависимости от цвета светодиода. Максимальный прямой ток обычно составляет около 20 мА для основных светодиодов; непрерывный ток через светодиод всегда должен быть равен или меньше этого номинального тока.

После того, как вы получили эти два значения, вы можете подобрать токоограничивающий резистор с помощью следующего уравнения:

В _S — это напряжение источника — обычно напряжение батареи или источника питания.V _F и I _F — это прямое напряжение светодиода и желаемый ток, который проходит через него.

Например, предположим, что у вас есть батарея на 9 В для питания светодиода. Если ваш светодиод красный, то прямое напряжение может быть около 1,8 В. Если вы хотите ограничить ток до 10 мА, используйте последовательный резистор примерно 720 Ом.

Делители напряжения

Делитель напряжения представляет собой схему резистора, которая преобразует большое напряжение в меньшее. Используя всего два последовательно подключенных резистора, можно создать выходное напряжение, составляющее часть входного напряжения.

Вот схема делителя напряжения:

Два резистора, R ₁ и R ₂, соединены последовательно, и источник напряжения (V _в) подключен через них. Напряжение от V _{на выходе} до GND можно рассчитать как:

Например, если R ₁ было 1,7 кОм; и R ₂ было 3,3 кОм, входное напряжение 5 В можно было преобразовать в 3,3 В на выводе V _out.
Делители напряжения
очень удобны для считывания показаний резистивных датчиков, таких как фотоэлементы, гибкие датчики и силочувствительные резисторы.Одна половина делителя напряжения — это датчик, а часть — статический резистор. Выходное напряжение между двумя компонентами подается на аналого-цифровой преобразователь на микроконтроллере (MCU) для считывания значения датчика.

Здесь резистор R ₁ и фотоэлемент создают делитель напряжения для создания переменного выходного напряжения.

Подтягивающие резисторы

Подтягивающий резистор используется, когда вам нужно смещать входной вывод микроконтроллера в известное состояние.Один конец резистора подключен к выводу MCU, а другой конец подключен к высокому напряжению (обычно 5 В или 3,3 В).

Без подтягивающего резистора входы на микроконтроллере можно оставить плавающими . Нет гарантии, что на плавающем контакте высокий (5 В) или низкий (0 В) вывод.

Подтягивающие резисторы часто используются при взаимодействии с входом кнопки или переключателя. Подтягивающий резистор может смещать входной контакт, когда переключатель разомкнут. И это защитит цепь от короткого замыкания при замкнутом переключателе.

В приведенной выше схеме, когда переключатель разомкнут, входной вывод MCU подключен через резистор к 5В. Когда переключатель замыкается, входной контакт подключается непосредственно к GND.

Значение подтягивающего резистора обычно не обязательно должно быть каким-либо конкретным. Но он должен быть достаточно высоким, чтобы не терять слишком много мощности, если к нему приложить 5 В или около того. Обычно значения около 10 кОм; работать хорошо.

Покупка резисторов

Не ограничивайте количество резисторов.У нас есть наборы, пакеты, отдельные детали и инструменты, которым вы просто не можете устоять, , .

Наши рекомендации:
Щелкните здесь, чтобы просмотреть больше резисторов в каталоге
инструментов:

Цифровой мультиметр — базовый
В наличии TOL-12966
Цифровой мультиметр (DMM) — незаменимый инструмент в арсенале каждого энтузиаста электроники.Цифровой мультиметр SparkFun, h…
21 год
Инструмент для гибки выводов резистора
В наличии ТОЛ-13114
Этот маленький кусочек пластика с зазубринами — инструмент для гибки выводов резистора. Этот маленький…
3

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы начинающий эксперт по резисторам, как насчет изучения некоторых более фундаментальных концепций электроники! Резисторы, конечно, не единственный базовый компонент, который мы используем в электронике, есть еще:

Или, может быть, вы хотите подробнее изучить применение резисторов?

Как работают резисторы? Что внутри резистора?

Крис Вудфорд.Последнее изменение: 17 сентября 2020 г.

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

Фото: четыре типичных резистора, установленных бок о бок в электронной схеме.Резистор работает путем преобразования электрической энергии в тепло, которое рассеивается в воздухе.

Что такое сопротивление?

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

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

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

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

V = I × R

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

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

Сопротивление бесполезно?

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

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

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

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

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

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

Как работают резисторы

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

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

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

Как размер резистора влияет на его сопротивление?

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

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

R = ρ × L / A

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

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

Сопротивление и температура

Сопротивление резистора непостоянно, даже если это определенный материал фиксированной длины и площади: оно постоянно увеличивается при повышении температуры. Почему? Чем горячее материал, тем сильнее его атомы или ионы качаются и тем труднее его выдерживать. электроны должны пробираться сквозь них, что приводит к более высокому электрическому сопротивлению.Говоря в широком смысле, удельное сопротивление большинства материалов линейно увеличивается с температурой (поэтому, если вы увеличите температура на 10 градусов, удельное сопротивление увеличивается на определенную величину, а если его увеличивать еще на 10 градусов удельное сопротивление снова возрастает на ту же величину). Если вы охладите материал , вы снизите его удельное сопротивление, а если охладите его до чрезвычайно низкого температуры, иногда можно заставить сопротивление вообще исчезнуть, что является известным явлением. как сверхпроводимость.

Диаграмма: Сопротивление материала увеличивается с температурой. На этой диаграмме показано, как удельное сопротивление (основное сопротивление материала, независимо от его длины или площади) увеличивается почти линейно при повышении температуры от абсолютного нуля до примерно 600 К (327 ° C) для четырех обычных металлов. Построено с использованием исходных данных из «Удельное электрическое сопротивление выбранных элементов» П. Десаи и др., J. Phys. Chem. Ref. Data, Том 13, № 4, 1984 г. и «Удельное электрическое сопротивление меди, золота, палладия и серебра» Р.Matula, J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol 8, No. 4, 1979, любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий США. Открытые данные.

Что такое резистор и для чего он нужен?

«Что такое резистор?» она спросила.

«Это компонент, препятствующий прохождению тока», — сказал я.

«Хм… я не понимаю. Что это делает с моей схемой? » она спросила.

«Ну, на самом деле ничего не делает активно, — сказал я.

Иногда бывает трудно понять, что делают основные электронные компоненты.

Ранее я писал о том, что делают индуктивности и конденсаторы.

А что с резистором?

Резистор — это компонент, устойчивый к току. Если добавить резистор последовательно со схемой — ток в цепи будет ниже, чем без резистора.

БЕСПЛАТНО Бонус: Загрузите основные электронные компоненты [PDF] — мини-книгу с примерами, которая научит вас, как работают основные компоненты электроники.

Что такое резистор?

В резисторе нет ничего волшебного.Возьмите длинный провод и измерьте сопротивление, и вы поймете, что сопротивление — это обычное свойство проводов (за исключением сверхпроводников).

Некоторые резисторы состоят именно из этого. Длинный провод.

Но вы также можете найти резисторы из других материалов. Как этот резистор из углеродной пленки:

Что резистор делает с моей схемой?

Резистор является пассивным устройством и не выполняет никаких активных действий с вашей схемой.

На самом деле это довольно скучное устройство.Если добавить к нему напряжение, ничего особенного не произойдет. Ну может потеплеет, но все.

НО, используя резисторы, вы можете спроектировать свою схему, чтобы иметь токи и напряжения, которые вы хотите иметь в своей цепи.

Значит, резистор дает разработчику контроль над своей схемой! Как насчет этого?

Научиться работать с резисторами

В начале моей карьеры в электронике я думал, что резисторы были случайно размещены в цепи, и я подумал, что они вам на самом деле не нужны.

Например, я помню, как видел схему с батареей 9 В, резистором и светодиодом. Затем я попытался использовать только батарею и светодиод, и он все еще работал!

Но через несколько секунд светодиод стал очень горячим. Так жарко, что я чуть не обжег пальцы. Потом я начал понимать, что, возможно, в этих резисторах что-то есть.

Подробнее об использовании токоограничивающего резистора.

В электронике важно научиться работать с резисторами.Один фундаментальный навык, который вам следует изучить, — это использование закона Ома.

Узнайте о выборе резистора.

И когда вы будете готовы сделать еще один шаг, вот еще несколько статей о работе с резисторами и законе Ома:

Возвращение из «Что такое резистор?» в «Электронные компоненты онлайн»

Что такое резистор

Что такое резистор и расчет резистора.

Что такое резистор

Резистор — это электрический компонент, уменьшающий электрический ток.

Способность резистора уменьшать ток называется сопротивлением и измеряется в омах (символ: Ω).

Если мы проводим аналогию с потоком воды по трубам, резистор представляет собой тонкую трубку, которая уменьшает поток воды.

Закон Ома

Ток резистора I в амперах (А) равен напряжению резистора В в вольтах (В)

деленное на сопротивление R в омах (Ом):

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна току резистора I в амперах (A)

раз больше напряжения резистора В в вольтах (В):

P = I × V

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна квадрату тока резистора I в амперах (A)

-кратное сопротивление резистора R в омах (Ом):

P = I ² × R

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна квадрату напряжения резистора В в вольтах (В)

деленное на сопротивление резистора R в омах (Ом):

P = V ²/ R

Резисторы параллельно

Суммарное эквивалентное сопротивление резисторов, включенных параллельно R _Всего определяется по формуле:

Таким образом, когда вы добавляете резисторы параллельно, общее сопротивление уменьшается.

Резисторы серии

Суммарное эквивалентное сопротивление резисторов в серии R Всего — сумма значений сопротивления:

R _всего = R ₁ + R ₂ + R ₃ + …

Таким образом, когда вы добавляете резисторы последовательно, общее сопротивление увеличивается.

Размеры и материал влияют на

Сопротивление резистора R в омах (Ом) равно удельному сопротивлению ρ в ом-метрах (Ом ∙ м), умноженной на длину резистора l в метрах (м), деленную на площадь поперечного сечения резистора A в квадратных метрах (м ²):

Изображение резистора

Условные обозначения резисторов

Код цвета резистора

Сопротивление резистора и его допуски обозначены на резисторе полосами цветового кода, которые обозначают значение сопротивления.

Есть 3 типа цветовых кодов:

4 полосы: цифра, цифра, множитель, допуск.

5 полос: цифра, цифра, цифра, множитель, допуск.

6 диапазонов: цифра, цифра, цифра, множитель, допуск, температурный коэффициент.

Расчет сопротивления 4-х полосного резистора

R = (10 × цифра ₁ + цифра ₂) × множитель

Расчет сопротивления 5- или 6-полосного резистора

R = (100 × цифра ₁ + 10 × цифра ₂ + цифра ₃) × множитель

Типы резисторов
Резисторы SMT / SMD Сеть резисторов

Переменный резистор Переменный резистор с регулируемым сопротивлением (2 клеммы)

Потенциометр Потенциометр с регулируемым сопротивлением (3 клеммы)

Фоторезистор Снижает сопротивление при воздействии света

Резистор силовой Силовой резистор применяется в цепях большой мощности и имеет большие габариты.

Резистор для поверхностного монтажа
(SMT / SMD)
имеют небольшие габариты. Резисторы устанавливаются на печатную плату (PCB), этот метод быстрый и требует небольшой площади платы.

Резистор сетевой — это микросхема, содержащая несколько резисторов с одинаковыми или разными номиналами.

Резистор угольный

Чип резистор

Металлооксидный резистор

Керамический резистор

Подтягивающий резистор

В цифровых схемах подтягивающий резистор — это обычный резистор, подключенный к источнику высокого напряжения (например,g + 5V или + 12V) и устанавливает уровень входа или выхода устройства на «1».

Подтягивающий резистор устанавливает уровень на «1», когда вход / выход отключен. Когда вход / выход подключен, уровень определяется устройством и отменяет подтягивающий резистор.

Понижающий резистор

В цифровых схемах понижающий резистор — это обычный резистор, который подключен к земле (0 В) и устанавливает уровень входа или выхода устройства на «0».

Понижающий резистор устанавливает уровень на «0», когда вход / выход отключен.Когда вход / выход подключен, уровень определяется устройством и имеет приоритет над понижающим резистором.

Электрическое сопротивление ►

См. Также
Резисторы
| Закон Ома | Учебник по электронике

Поскольку соотношение между напряжением, током и сопротивлением в любой цепи настолько регулярное, мы можем надежно контролировать любую переменную в цепи, просто управляя двумя другими. Возможно, самой простой переменной в любой цепи для управления является ее сопротивление.Это можно сделать, изменив материал, размер и форму проводящих компонентов (помните, как тонкая металлическая нить накала лампы создавала большее электрическое сопротивление, чем толстый провод?).

Что такое резистор?

Специальные компоненты, называемые резисторами, производятся специально для создания точного количества сопротивления для вставки в цепь. Обычно они изготавливаются из металлической проволоки или углерода и спроектированы так, чтобы поддерживать стабильное значение сопротивления в широком диапазоне условий окружающей среды.

В отличие от ламп, они не излучают свет, но выделяют тепло, поскольку электрическая энергия рассеивается ими в рабочем контуре. Однако, как правило, резистор предназначен не для выработки полезного тепла, а просто для обеспечения точного количества электрического сопротивления.

Условные обозначения и значения на схеме резистора

Наиболее распространенным условным обозначением резистора на схеме является зигзагообразная линия:

Значения резисторов в омах обычно отображаются как смежные числа, и если в цепи присутствует несколько резисторов, они будут помечены уникальным идентификационным номером, например R ₁, R ₂, R ₃ и т. Д. .Как видите, символы резисторов могут отображаться как по горизонтали, так и по вертикали:

Реальные резисторы не похожи на зигзагообразный символ. Вместо этого они выглядят как маленькие трубки или цилиндры с двумя торчащими проводами для подключения к цепи. Вот образцы резисторов разных типов и размеров:

В соответствии с их внешним видом, альтернативное схематическое обозначение резистора выглядит как небольшая прямоугольная коробка:

Также можно показать, что резисторы
имеют переменное, а не фиксированное сопротивление.Это может быть сделано с целью описания реального физического устройства, разработанного с целью обеспечения регулируемого сопротивления, или может быть для того, чтобы показать какой-то компонент, который просто случайно имеет нестабильное сопротивление:

Фактически, каждый раз, когда вы видите символ компонента, нарисованный через диагональную стрелку, этот компонент имеет переменную, а не фиксированное значение. Этот символ «модификатор» (диагональная стрелка) является стандартным условным обозначением электронных символов.

Переменные резисторы

Переменные резисторы должны иметь какие-либо физические средства регулировки, либо вращающийся вал, либо рычаг, который можно перемещать для изменения величины электрического сопротивления. На фотографии показаны некоторые устройства, называемые потенциометрами, которые можно использовать как переменные резисторы:

Номинальная мощность резисторов

Поскольку резисторы рассеивают тепловую энергию, поскольку электрические токи через них преодолевают «трение» их сопротивления, резисторы также оцениваются с точки зрения того, сколько тепловой энергии они могут рассеять без перегрева и повреждений.Естественно, эта номинальная мощность указывается в физических единицах измерения «ватты». Большинство резисторов, используемых в небольших электронных устройствах, таких как портативные радиоприемники, рассчитаны на 1/4 (0,25) Вт или меньше.

Номинальная мощность любого резистора примерно пропорциональна его физическому размеру. Обратите внимание на первую фотографию резистора, как номинальная мощность соотносится с размером: чем больше резистор, тем выше его номинальная рассеиваемая мощность. Также обратите внимание, что сопротивление (в омах) не имеет ничего общего с размером! Хотя сейчас может показаться бессмысленным иметь устройство, которое ничего не делает, кроме сопротивления электрическому току, резисторы — чрезвычайно полезные устройства в схемах.

Поскольку они просты и широко используются в мире электричества и электроники, мы потратим много времени на анализ схем, состоящих только из резисторов и батарей.

Чем полезны резисторы?

Для практической иллюстрации полезности резисторов, рассмотрите фотографию ниже. Это изображение печатной платы или печатной платы: сборка, состоящая из прослоенных слоев изоляционной фенольной волокнистой платы и проводящих медных полос, в которые можно вставлять компоненты и закреплять их с помощью процесса низкотемпературной сварки, называемого «пайкой».”

Различные компоненты на этой печатной плате обозначены печатными этикетками. Резисторы обозначаются любой этикеткой, начинающейся с буквы «R».

Эта конкретная печатная плата представляет собой компьютерный аксессуар, называемый «модемом», который позволяет передавать цифровую информацию по телефонным линиям. На плате этого модема можно увидеть как минимум дюжину резисторов (все с мощностью рассеиваемой мощности 1/4 Вт). Каждый из черных прямоугольников (называемых «интегральными схемами» или «микросхемами») также содержит собственный массив резисторов для своих внутренних функций.Другой пример печатной платы показывает резисторы, упакованные в еще меньшие блоки, называемые «устройствами для поверхностного монтажа».

Эта конкретная печатная плата является нижней стороной жесткого диска персонального компьютера, и снова припаянные к ней резисторы обозначены этикетками, начинающимися с буквы «R»:

На этой печатной плате более сотни резисторов для поверхностного монтажа, и это количество, конечно, не включает количество резисторов, встроенных в черные «микросхемы».Эти две фотографии должны убедить любого, что резисторы — устройства, которые «просто» препятствуют прохождению электрического тока, — очень важные компоненты в области электроники!

«Нагрузка» на принципиальных схемах

В схематических диаграммах символы резисторов иногда используются для иллюстрации любого общего типа устройства в цепи, выполняющего что-то полезное с электрической энергией. Любое неспецифическое электрическое устройство обычно называется нагрузкой, поэтому, если вы видите схематическую диаграмму, показывающую символ резистора с пометкой «нагрузка», особенно в учебной принципиальной схеме, объясняющей некоторые концепции, не связанные с фактическим использованием электроэнергии, этот символ может просто быть своего рода сокращением чего-то еще более практичного, чем резистор.

Анализ цепей резисторов

Чтобы обобщить то, что мы узнали в этом уроке, давайте проанализируем следующую схему, определив все, что мы можем, исходя из предоставленной информации:

Все, что нам здесь дано для начала, — это напряжение батареи (10 вольт) и ток цепи (2 ампера). Нам неизвестно сопротивление резистора в омах или рассеиваемая им мощность в ваттах. Изучая наш массив уравнений закона Ома, мы находим два уравнения, которые дают нам ответы на основе известных величин напряжения и тока:

Подставляя известные величины напряжения (E) и тока (I) в эти два уравнения, мы можем определить сопротивление цепи (R) и рассеиваемую мощность (P):

Для условий цепи 10 В и 2 А сопротивление резистора должно быть 5 Ом.Если бы мы проектировали схему для работы при этих значениях, нам пришлось бы указать резистор с минимальной номинальной мощностью 20 Вт, иначе он перегреется и выйдет из строя.

Материалы резистора
Резисторы
могут быть изготовлены из самых разных материалов, каждый из которых имеет свои свойства и специфические области применения. Большинство инженеров-электриков используют следующие типы:

Резисторы с проволочной обмоткой
Резисторы с проволочной обмоткой
изготавливаются путем намотки резистивного провода вокруг непроводящего сердечника по спирали.Обычно они производятся для высокоточных и силовых приложений. Сердечник обычно изготавливается из керамики или стекловолокна, а резистивный провод из никель-хромового сплава не подходит для приложений с частотами выше 50 кГц.

Низкий уровень шума и устойчивость к колебаниям температуры являются стандартными характеристиками проволочных резисторов. Доступны значения сопротивления от 0,1 до 100 кОм с точностью от 0,1% до 20%.

Резисторы металлопленочные

Нитрид тантала или нихрома обычно используется для изготовления металлопленочных резисторов.Комбинация керамического материала и металла обычно составляет резистивный материал. Значение сопротивления изменяется путем вырезания спирального рисунка в пленке, очень похоже на углеродную пленку с помощью лазера или абразива. Металлопленочные резисторы обычно менее устойчивы к температуре, чем резисторы с проволочной обмоткой, но лучше справляются с более высокими частотами.

Металлооксидные пленочные резисторы

В металлооксидных резисторах используются оксиды металлов, такие как оксид олова, что немного отличает их от металлических пленочных резисторов.Эти резисторы надежны и стабильны и работают при более высоких температурах, чем металлопленочные резисторы. Из-за этого металлооксидные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой прочности.

Фольгированные резисторы

Разработанный в 1960-х годах резистор из фольги по-прежнему остается одним из самых точных и стабильных типов резисторов, которые вы найдете и используются в приложениях с высокими требованиями к точности. Керамическая подложка, к которой приклеена тонкая объемная металлическая фольга, составляет резистивный элемент.Фольговые резисторы имеют очень низкотемпературный коэффициент сопротивления.

Резисторы из углеродного состава (CCR)

До 1960-х годов резисторы из углеродного состава были стандартом для большинства приложений. Они надежны, но не очень точны (их допуск не может быть лучше примерно 5%). Смесь мелких частиц углерода и непроводящего керамического материала используется для резистивного элемента резисторов CCR.

Вещество формуют в форме цилиндра и запекают.Размеры корпуса и соотношение углерода и керамики определяют величину сопротивления. Использование большего количества углерода в процессе означает меньшее сопротивление. Резисторы CCR по-прежнему полезны для определенных приложений из-за их способности выдерживать импульсы высокой энергии, хорошим примером применения может быть источник питания.

Резисторы углеродные пленочные

Углеродные пленочные резисторы имеют тонкую углеродную пленку (со спиралью, вырезанной в пленке для увеличения резистивного пути) на изолирующем цилиндрическом сердечнике.Это позволяет получить более точное значение сопротивления, а также увеличивает значение сопротивления. Резисторы из углеродной пленки намного точнее, чем резисторы из углеродной композиции. Специальные углеродные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой импульсной стабильности.

Ключевые показатели эффективности (КПЭ)

Ключевые показатели эффективности для каждого материала резистора можно найти ниже:

Характеристика Металлическая пленка Толстая металлическая пленка Прецизионная металлическая пленка Углеродный состав Углеродная пленка

Темп.диапазон -55 + 125 -55 + 130 -55 + 155 -40 + 105 0,55 + 155

Макс. темп. коэфф. 100 100 15 1200 250–1000

Vмакс 200–350 250 200 350-500 350-500

Шум (мкВ на вольт приложенного постоянного тока) 0,5 0,1 0.1 4 (100 КБ) 5 (100 КБ)

R Insul. 10000 10000 10000 10000 10000

Припой (% изменения значения сопротивления) 0,20% 0,15% 0,02% 2% 0,50%

Влажное тепло (изменение значения сопротивления в%) 0,50% 1% 0,50% 15% 3.50%

Срок годности (% изменения значения сопротивления) 0,10% 0,10% 0,00% 5% 2%

Полный рейтинг (2000 ч при 70 ° C) 1% 1% 0,03% 10% 4%

ОБЗОР:

Устройства, называемые резисторами, созданы для обеспечения точного сопротивления в электрических цепях.Резисторы оцениваются как по их сопротивлению (Ом), так и по их способности рассеивать тепловую энергию (ватты).

Номинальное сопротивление резистора не может быть определено по физическому размеру резистора (ов), о котором идет речь, хотя приблизительная номинальная мощность может быть определена. Чем больше резистор, тем большую мощность он может рассеять без повреждений.

Любое устройство, которое выполняет какую-либо полезную задачу с помощью электроэнергии, обычно называется нагрузкой. Иногда символы резисторов используются в схематических диаграммах для обозначения неспецифической нагрузки, а не фактического резистора.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Попробуйте наш калькулятор цветового кода резистора в разделе Инструменты .
Цветовой код резистора
и объяснение допусков резистора

Существует много различных типов резисторов , которые можно использовать как в электрических, так и в электронных схемах для управления протеканием тока или создания падения напряжения различными способами.Но для этого фактический резистор должен иметь некоторую форму «резистивного» или «сопротивления». Резисторы доступны в диапазоне различных значений сопротивления от долей Ом (Ом) до миллионов Ом.

Очевидно, было бы непрактично иметь доступные резисторы всех возможных значений, например, 1 Ом, 2 Ом, 3 Ом, 4 Ом и т. Д., Потому что буквально десятки сотен тысяч, если не десятки миллионов различных резисторов должны были бы существовать, чтобы покрыть все возможные значения.Вместо этого резисторы производятся с так называемыми «предпочтительными значениями», и их значение сопротивления печатается на корпусе цветными чернилами.

4 цветных полосы

Значение сопротивления, допуск и номинальная мощность обычно печатаются на корпусе резистора в виде цифр или букв, когда корпус резистора достаточно большой, чтобы читать отпечаток, например, резисторы большой мощности. Но когда резистор небольшой, например, углеродный или пленочный на 1/4 Вт, эти характеристики должны быть представлены каким-либо другим образом, поскольку отпечаток будет слишком мелким для чтения.

Итак, чтобы преодолеть это, в небольших резисторах используются цветные окрашенные полосы, чтобы указать как их значение сопротивления, так и их допуск с физическим размером резистора, указывающим его номинальную мощность. Эти цветные окрашенные полосы образуют систему идентификации, известную как цветовой код резисторов .

Международная и общепринятая схема цветовой кодировки резисторов была разработана много лет назад как простой и быстрый способ определения омической величины резистора независимо от его размера или состояния.Он состоит из набора отдельных цветных колец или полос в спектральном порядке, представляющих каждую цифру номинала резисторов.

Маркировка цветового кода резистора всегда считывается по одной полосе, начиная слева направо, при этом полоса допуска большей ширины, ориентированная вправо, указывает ее допуск. Путем сопоставления цвета первой полосы с соответствующим ей номером в столбце цифр цветовой диаграммы ниже идентифицируется первая цифра, которая представляет собой первую цифру значения сопротивления.

Опять же, сопоставив цвет второй полосы с соответствующим ей номером в столбце цифр цветовой диаграммы, мы получаем вторую цифру значения сопротивления и так далее. Затем цветовой код резистора считывается слева направо, как показано ниже:

Стандартная таблица цветовых кодов резисторов

Таблица цветовых кодов резисторов

Цвет Цифра Множитель Допуск

Черный 0 1

Коричневый 1 10 ± 1%

Красный 2 100 ± 2%

Оранжевый 3 1 000

Желтый 4 10 000

зеленый 5 100 000 ± 0.5%

Синий 6 1 000 000 ± 0,25%

фиолетовый 7 10 000 000 ± 0,1%

серый 8 ± 0,05%

Белый 9

Золото 0,1 ± 5%

Серебро 0,01 ± 10%

Нет ± 20%

Затем мы можем суммировать различные взвешенные позиции каждой цветной полосы, которая составляет цветовой код резисторов выше в следующей таблице:

Количество
цветных полос 3 цветных полосы
(серия E6) 4 цветные полосы
(серия E12) 5 цветных полос
(серия E48) 6 цветных полос
(серия E96)

1 ^st Лента 1 ^st Цифра 1 ^st Цифра 1 ^st Цифра 1 ^st Цифра

2 ^nd Группа 2 ^nd Цифра 2 ^nd Цифра 2 ^nd Цифра 2 ^nd Цифра

3 ^rd Band Множитель Множитель 3 ^ряд Цифра 3 ^ряд Цифра

4 ^th Лента – Допуск Множитель Множитель

5 ^th Лента – – Допуск Допуск

6 ^th Лента – – – Температура
Коэффициент

Расчет номиналов резисторов

Цветовой код резистора Система хороша, но нам нужно понять, как ее применять, чтобы получить правильное значение резистора.«Левая» или наиболее значимая цветная полоса — это полоса, ближайшая к соединительному проводу, при этом полосы с цветовой кодировкой читаются слева направо следующим образом:

Цифра, Цифра, Множитель = Цвет, Цвет x 10 ^Цвет Ом (Ом)

Например, резистор имеет следующую цветную маркировку;

Желтый Фиолетовый Красный = 4 7 2 = 4 7 x 10 ² = 4700 Ом или 4 к7 Ом.

Четвертая и пятая полосы используются для определения процентного допуска резистора.Допуск резистора — это мера отклонения резисторов от заданного значения сопротивления и является следствием производственного процесса и выражается в процентах от его «номинального» или предпочтительного значения.

Типичные допуски резисторов для пленочных резисторов составляют от 1% до 10%, в то время как углеродные резисторы имеют допуски до 20%. Резисторы с допуском менее 2% называются прецизионными резисторами, а резисторы с допуском ниже или ниже являются более дорогими.

Большинство пятиполосных резисторов представляют собой прецизионные резисторы с допусками 1% или 2%, в то время как большинство четырех полосных резисторов имеют допуски 5%, 10% и 20%.Цветовой код, используемый для обозначения допустимого отклонения резистора, имеет следующий вид:
.
Коричневый = 1%, Красный = 2%, Золотой = 5%, Серебряный = 10%

Если резистор не имеет четвертого диапазона допуска, то допуск по умолчанию будет равен 20%.

Иногда легче запомнить цветовой код резистора, используя короткие, легко запоминающиеся предложения в форме выражений, рифм и фраз, называемые акростихом , в предложении которых есть отдельное слово для представления каждого из десяти + Два цвета.

Результирующая мнемоника сопоставляет первую букву каждого слова с каждым цветом, что составляет цветовой код резисторов в порядке возрастания величины, и есть много различных мнемонических фраз, которые можно использовать. Однако эти высказывания часто очень грубые, но тем не менее эффективны для запоминания цветов резисторов. Вот лишь несколько более «чистых» версий, но существует гораздо больше:

B ad B oys R ing O ur Y oung G irls B ut V icky G oes W без
B etter B e R ight O r Y наш G reat B ig V enture G oes W rong

B uster B rown R ace O ur Y oung G irls B ut V icky G полностью W ins
B ad B ooze R ots O ur Y oung G uts B ut V odka G oes W ell 9030 S il облетов (сюда входят диапазоны допуска G старые, S ilver)

В качестве дополнительного бонуса почему бы не загрузить и не сделать наше удобное колесо цветовой кодировки резисторов своими руками в качестве бесплатного и удобного справочного руководства, которое поможет разработать эти цветовые коды резисторов.

Кодекс британского стандарта (BS 1852).

Как правило, на резисторах большей мощности система цветовой кодировки резистора не требуется, поскольку значение сопротивления, допуск и даже номинальная мощность (мощность) напечатаны на фактическом корпусе резистора вместо использования системы цветовой кодировки резистора. Потому что очень легко «неправильно прочитать» позицию десятичной точки или запятой, особенно когда компонент обесцвечен или загрязнен. Была разработана более простая система для записи и печати значений сопротивления отдельного сопротивления.

Эта система соответствует британскому стандарту BS 1852 Standard и его замене, BS EN 60062 , методу кодирования, при котором позиция десятичной точки заменяется суффиксными буквами «K» для тысяч или киломов, буквой «M» для миллионы или мегаумы, оба из которых обозначают значение множителя с использованием буквы «R», где множитель равен или меньше единицы, а любое число, идущее после этих букв, означает, что оно эквивалентно десятичной запятой.

Буквенное кодирование резисторов BS 1852

Коды BS 1852 для номиналов резисторов

0.47 Ом = R47 или 0R47

1,0 Ом = 1R0

4,7 Ом = 4R7

47 Ом = 47R

470 Ом = 470R или 0K47

1,0 кОм = 1 кО

4,7 кОм = 4K7

47 кОм = 47 кОм

470 кОм = 470 кОм или 0M47

1 МОм = 1 МОм

Иногда, в зависимости от производителя, после записанного значения сопротивления есть дополнительная буква, которая представляет значение допуска резистора, например 4k7 Дж, и эти буквы суффикса даются как:

Буквенное обозначение допусков для резисторов

Коды допусков для резисторов (±)

B = 0.1%

С = 0,25%

D = 0,5%

F = 1%

G = 2%

Дж = 5%

К = 10%

M = 20%

Кроме того, при чтении этих написанных кодов будьте осторожны, чтобы не перепутать букву сопротивления k для киломов с буквой допуска K для допуска 10% или букву сопротивления M для мегомов с буквой допуска M для допуска 20%.

Допуск резистора, серия E и предпочтительные значения

Надеюсь, к настоящему времени мы понимаем, что резисторы бывают разных размеров и значений сопротивления, но для того, чтобы иметь резистор любого возможного значения сопротивления, необходимо было бы существовать буквально сотни тысяч, если не миллионы отдельных резисторов. Вместо этого производятся резисторы, обычно известные как . Предпочтительные значения .

Вместо последовательных значений сопротивления от 1 Ом и выше, определенные значения резисторов находятся в определенных пределах допуска.Допуск резистора — это максимальная разница между его фактическим значением и требуемым значением и обычно выражается в виде положительного или отрицательного процентного значения. Например, резистор с допуском 1 кОм ± 20% может иметь максимальное и минимальное значение сопротивления:
.
Максимальное значение сопротивления

1 кОм или 1000 Ом + 20% = 1200 Ом

Минимальное значение сопротивления

1 кОм или 1000 Ом — 20% = 800 Ом

Тогда, используя наш пример выше, резистор с допуском 1 кОм ± 20% может иметь максимальное значение 1200 Ом и минимальное значение 800 Ом, что приведет к разнице в 400 Ом !! для резистора того же номинала.

В большинстве электрических или электронных цепей этот большой допуск на 20% одного и того же резистора обычно не является проблемой, но когда резисторы с жестким допуском указаны для высокоточных цепей, таких как фильтры, генераторы или усилители и т. Д., Тогда резистор с правильным допуском должен быть резистор, используемый в качестве резистора с допуском 20%, обычно не может использоваться для замены типа с допуском 2% или даже 1%.

Цветовой код пяти- и шестиполосного резистора чаще ассоциируется с высокоточной пленкой 1% и 2%, в то время как в обычных 5% и 10% типах общего назначения обычно используется четырехполосный цветовой код резистора.Резисторы бывают разных допусков, но два наиболее распространенных — это серии E12 и E24.

Серия E12 имеет двенадцать значений сопротивления на декаду (декада представляет собой кратные 10, т. Е. 10, 100, 1000 и т. Д.), В то время как серия E24 имеет двадцать четыре значения на декаду, а серия E96 — девяносто шесть значений на декаду. Теперь доступна серия E192 с очень высокой точностью с допусками всего ± 0,1%, что дает 192 отдельных значения резистора за декаду.
Таблица допусков резисторов
и серии E

Серия E6 с допуском ± 20% — значения резисторов в Ом

1.0, 1,5, 2,2, 3,3, 4,7, 6,8

Серия E12 с допуском ± 10% — Значения резисторов в Ом

1,0, 1,2, 1,5, 1,8, 2,2, 2,7, 3,3, 3,9, 4,7, 5,6, 6,8, 8,2

Серия E24 с допуском ± 5% — Значения резисторов в Ом

1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 90 509 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.2, 8.2, 9,1

Серия E96 с допуском ± 1% — Значения резисторов в Ом

1.00, 1,02, 1,05, 1,07, 1,10, 1,13, 1,15, 1,18, 1,21, 1,24, 1,27, 1,30, 1,33, 1,37, 1,40, 1,43, 1,47, 1,50, 1,54, 1,58, 1,62, 1,65, 1,69, 1,74, 1,78, 1,82, 1,87, 1,91, 1,96, 2,00, 2,05, 2,10, 2,15, 2,21, 2,26, 2,32, 2,37, 2,43, 2,49, 2,55, 2,61, 2,67, 2,74, 2,80, 2,87, 2,94, 3,01, 3,09, 3,16, 3,24, 3.32, 3.40, 3.48, 3.57, 3.65, 3.74, 3.83, 3.92, 4.02, 4.12, 4.22, 4.32, 4.42, 4.53, 4.64, 4.75, 4.87, 4.99, 5.11, 5.23, 5.36, 5.49, 5.62, 5.76, 5.90, 6,04, 6,19, 6,34, 6,49, 6,65, 6,81, 6,98, 7,15, 7,32, 7.50, 7,68, 7,87, 8,06, 8,25, 8,45, 8,66, 8,87, 9,09, 9,31, 9,53, 9,76

Затем, используя соответствующее значение серии E для процентного допуска, необходимого для резистора, добавив к нему коэффициент умножения, можно найти любое омическое значение сопротивления в этой серии. Например, возьмите резистор серии E-12, допуск 10% с предпочтительным значением 3,3, тогда значения сопротивления для этого диапазона:

Значение x множитель = сопротивление

3.3 x 1 = 3,3 Ом

3,3 x 10 = 33 Ом

3,3 x 100 = 330 Ом

3,3 x 1000 = 3,3 кОм

3,3 x 10,000 = 33 кОм

3,3 x 100 000 = 330 кОм

3,3 x 1000000 = 3,3 МОм

Математическая основа этих предпочтительных значений исходит из значения квадратного корня из фактического используемого ряда. Например, для серии E6 20% имеется шесть отдельных резисторов или ступеней (от 1,0 до 6,8) и задается как корень шестой степени из десяти (6√10), поэтому для серии E12 10% имеется двенадцать отдельных резисторов или ступеней. (1.От 0 до 8,2) и поэтому дается как корень двенадцатой степени из десяти (12√10) и так далее для остальных значений серии E.

Серия допусков Предпочтительные значения , показанные выше, изготовлены в соответствии с британским стандартом BS 2488 и представляют собой диапазоны значений резистора, выбранные таким образом, чтобы при максимальном или минимальном допуске любой резистор перекрывался со своим соседним значением. Например, возьмем резисторы серии E24 с допуском 5%. Сопротивление соседнего резистора составляет 47 и 51 Ом соответственно.

47 Ом + 5% = 49,35 Ом и 51 Ом — 5% = 48,45 Ом, перекрытие всего 0,9 Ом.

Резисторы поверхностного монтажа

Резистор SMD 4,7 кОм

Резисторы для поверхностного монтажа Резисторы или SMD — это очень маленькие металлооксидные пленочные резисторы прямоугольной формы, предназначенные для пайки непосредственно на поверхность, отсюда и их название, печатной платы. Резисторы для поверхностного монтажа обычно имеют керамическую подложку, на которую нанесен толстый слой сопротивления оксида металла.

Сопротивление резистора регулируется путем увеличения желаемой толщины, длины или типа используемой наплавленной пленки, что позволяет производить высокоточные резисторы с низким допуском до 0,1%. У них также есть металлические клеммы или колпачки на обоих концах корпуса, что позволяет паять их непосредственно на печатные платы.
На резисторах
для поверхностного монтажа напечатан трех- или четырехзначный цифровой код, аналогичный тому, который используется на более распространенных резисторах осевого типа для обозначения их сопротивления.Стандартные резисторы SMD маркируются трехзначным кодом, в котором первые две цифры представляют первые два числа значения сопротивления, а третья цифра является множителем, либо x1, x10, x100 и т. Д. Например:

«103» = 10 × 1000 Ом = 10 кОм

«392» = 39 × 100 Ом = 3,9 кОм

«563» = 56 × 1000 Ом = 56 кОм

«105» = 10 × 100 000 Ом = 1 МОм

Резисторы для поверхностного монтажа с сопротивлением менее 100 Ом обычно записываются как: «390», «470», «560», где конечный ноль представляет множитель 10 x ^o, что эквивалентно 1.Например:

«390» = 39 × 1 Ом = 39 Ом или 39 Ом

«470» = 47 × 1Ω = 47Ω или 47RΩ

Значения сопротивления ниже десяти имеют букву «R» для обозначения положения десятичной точки, как было показано ранее в форме BS1852, так что 4R7 = 4,7 Ом.

Резисторы для поверхностного монтажа с маркировкой «000» или «0000» являются резисторами с нулевым сопротивлением (0 Ом) или, другими словами, закорачивающими перемычками, поскольку эти компоненты имеют нулевое сопротивление.

Затем мы увидели, что система цветового кода резистора используется для определения значения сопротивления резистора.Не забудьте скачать и изготовить наше удобное колесо с цветовой кодировкой резистора DIY в качестве бесплатного и удобного справочного руководства, которое поможет разобраться с цветовыми кодами резисторов.

В следующем уроке о резисторах мы рассмотрим соединение резисторов в последовательную цепочку и докажем, что полное сопротивление — это сумма всех резисторов, сложенных вместе, и что ток является общим для последовательной цепи.

β =	βмд R_BT + β_МН R_д	=	βмд R_BT + 0 R_д	= βмд	R_BT
R_BT + R_д	R_BT + R_д	R_BT + R_д

Диапазон 1	Диапазон 2	Диапазон 3	Диапазон 4
Значение 1 (MSV)	Значение 2	Вес	Допуск
Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9)	Черный (0) Коричневый (1) Красный (2) Оранжевый (3) Желтый (4) Зеленый (5) Синий (6) Фиолетовый (7) Серый (8) Белый (9)	Черный (1) Коричневый (10) Красный (100) Оранжевый (1k) Желтый (10k) Зеленый (100k) Синий (1M) Фиолетовый (10M) Серый (100M) Белый (1G)	Золото (± 5%) Серебро (± 10%)

Код	Значение			Код	Значение	Код		Значение	Код		Значение 9050	Значение		Код	Значение		Код	Значение
01	100		17	147			49	316		65	464		81	681
02	102		18	150		34	221		50	324		66	475		82	698
03	105		19	154		35	51 226			332		67	487		83	715
04	107		20	158		36	232		36	232		52	340		68	499		84	732
05	110		21	162		37	237 900		53	348		69	511 90 028		85	750
06	113		22	165		38	243		54	357			523		86	768
07	115		23	169		39	249		55	365		71	536		87	787
08	118		24	174		40	375		56	375		56	37		72	549		88	8 06
09	121		25	178		41	261		57	383		73	562		89	825
10	124		26	182		42	267		58	392		74	576	90	845
11	127		27	187		43	274		59	402		75	590		91	866
12	130		28	191		44	280		60	412		76	604		92	887
133		29	196		45	287		61	422		77	619		93	909
14	137		30	200		46	294		62	432		78	634			94	931
15	140		31		47	301		63	442		79	649		95	953
16	143	9050	32	210		48	309		64	453		80	665		96	976

Letter	Множитель		Letter		Letter	Множитель
Z 1		A	1		D	1000
Y или R	0,01		B или H	10		E	10000
X или S	0,1		C	100		F	100000

Переменный резистор	Переменный резистор с регулируемым сопротивлением (2 клеммы)
Потенциометр	Потенциометр с регулируемым сопротивлением (3 клеммы)
Фоторезистор	Снижает сопротивление при воздействии света
Резистор силовой	Силовой резистор применяется в цепях большой мощности и имеет большие габариты.
Резистор для поверхностного монтажа (SMT / SMD)	имеют небольшие габариты. Резисторы устанавливаются на печатную плату (PCB), этот метод быстрый и требует небольшой площади платы.
Резистор сетевой	— это микросхема, содержащая несколько резисторов с одинаковыми или разными номиналами.
Резистор угольный
Чип резистор
Металлооксидный резистор
Керамический резистор

Характеристика	Металлическая пленка	Толстая металлическая пленка	Прецизионная металлическая пленка	Углеродный состав	Углеродная пленка
Темп.диапазон	-55 + 125	-55 + 130	-55 + 155	-40 + 105	0,55 + 155
Макс. темп. коэфф.	100	100	15	1200	250–1000
Vмакс	200–350	250	200	350-500	350-500
Шум (мкВ на вольт приложенного постоянного тока)	0,5	0,1	0.1	4 (100 КБ)	5 (100 КБ)
R Insul.	10000	10000	10000	10000	10000
Припой (% изменения значения сопротивления)	0,20%	0,15%	0,02%	2%	0,50%
Влажное тепло (изменение значения сопротивления в%)	0,50%	1%	0,50%	15%	3.50%
Срок годности (% изменения значения сопротивления)	0,10%	0,10%	0,00%	5%	2%
Полный рейтинг (2000 ч при 70 ° C)	1%	1%	0,03%	10%	4%

Цвет	Цифра	Множитель	Допуск
Черный	0	1
Коричневый	1	10	± 1%
Красный	2	100	± 2%
Оранжевый	3	1 000
Желтый	4	10 000
зеленый	5	100 000	± 0.5%
Синий	6	1 000 000	± 0,25%
фиолетовый	7	10 000 000	± 0,1%
серый	8		± 0,05%
Белый	9
Золото		0,1	± 5%
Серебро		0,01	± 10%
Нет			± 20%

Количество цветных полос	3 цветных полосы (серия E6)	4 цветные полосы (серия E12)	5 цветных полос (серия E48)	6 цветных полос (серия E96)
1 ^st Лента	1 ^st Цифра	1 ^st Цифра	1 ^st Цифра	1 ^st Цифра
2 ^nd Группа	2 ^nd Цифра	2 ^nd Цифра	2 ^nd Цифра	2 ^nd Цифра
3 ^rd Band	Множитель	Множитель	3 ^ряд Цифра	3 ^ряд Цифра
4 ^th Лента	–	Допуск	Множитель	Множитель
5 ^th Лента	–	–	Допуск	Допуск
6 ^th Лента	–	–	–	Температура Коэффициент