Kas ir rezistors un kāpēc tas ir nepieciešams elektriskajā ķēdē

Definīcija

Rezistors nāk no angļu valodas “resistor” un no latīņu valodas “resisto”, kas tulkojumā krievu valodā izklausās kā “rezist”. Krievu valodas literatūrā vārdu "pretestība" lieto kopā ar vārdu "rezistors". No nosaukuma ir skaidrs šī elementa galvenais uzdevums - pretoties elektriskajai strāvai.

Tas pieder pie pasīvo elementu grupas, jo tā darbības rezultātā strāva var tikai samazināties, tas ir, atšķirībā no aktīvajiem elementiem, pasīvie paši nevar pastiprināt signālu. Kurš no otrajiem Kiršhofa likums un Ohmas likums nozīmē, ka, strāvai plūstot caur rezistoru, samazinās spriegums, kura vērtība ir vienāda ar plūstošās strāvas vērtību, kas reizināta ar pretestības vērtību. Zemāk redzat, kā diagrammā tiek parādīta pretestība:

Simbolu diagrammā ir viegli atcerēties - tas ir taisnstūris, saskaņā ar GOST 2.728-74, tā izmēri ir 4x10 mm. Ir apzīmēšanas iespējas rezistoriem ar dažādu izkliedes jaudu.

Skati

Rezistoru klasifikācija notiek pēc vairākiem kritērijiem. Ja mēs runājam par diskrētiem komponentiem, tad saskaņā ar instalēšanas metodi tie ir sadalīti:

• Izeja. Izmanto montāžai caur iespiedshēmas plati. Šādiem elementiem ir secinājumi, kas izvietoti radiāli vai aksiāli. Tautā secinājumus sauc par kājām. Šāda veida rezistors tika aktīvi izmantots visās vecajās ierīcēs (pirms 20 un vairāk gadiem) - vecajos televizoros, uztvērējos, kopumā visur, un tagad tas tiek izmantots vienkāršās ierīcēs, kā arī vietās, kur SMD komponentu lietošana ir apgrūtināta vai neiespējama kaut kādu iemeslu dēļ.
• SMD Tie ir elementi, kuriem nav kāju. Savienojuma atradumi atrodas uz korpusa virsmas, nedaudz izvirzīti virs tā. Tie ir uzstādīti tieši uz shēmas plates virsmas. Šādu rezistoru priekšrocība ir vienkāršība un zemās montāžas izmaksas automatizētās līnijās, ietaupot vietu uz iespiedshēmas plates.

Divu veidu elementu izskats, kas redzams zemāk redzamajā attēlā:

Mēs jau zinām, kā izskatās šī sastāvdaļa, tagad mums vajadzētu uzzināt par klasifikāciju atbilstoši ražošanas tehnoloģijai. Izejas rezistori ir:

• Stieples vijums. Kā pretestības sastāvdaļa tiek izmantota stieples brūce uz serdi, bifilar tinumu izmanto, lai samazinātu nepatieso induktivitāti. Stiepli izvēlas no metāla ar zemu temperatūras pretestības koeficientu un zemu pretestību.
• Metāla plēve un kompozīts.Kā jūs varētu nojaust, šeit kā pretestības elements tiek izmantotas metāla sakausējumu plēves.

Tā kā rezistors sastāv no pretestības materiāla, tā loma var būt stieple vai plēve ar augstu pretestību. Kas tas ir? Materiāli, piemēram:

• manganīns;
• konstante;
• nihroms;
• niķelis;
• dielektriķi no metāla;
• metālu oksīdi;
• ogleklis un citi.

SMD vai mikroshēmu rezistori ir plānas un biezas plēves, izmantojot par pretestības materiālu:

Zemāk redzamais attēls parāda, no kā sastāv rezistors:

Pēc dizaina tie izšķir:

• Pastāvīgs. Viņiem ir divi secinājumi, un jūs nevarat mainīt pretestību - tā ir nemainīga.
• Mainīgie Tie ir potenciometri un tūninga rezistori, kuru darbības princips ir balstīts uz bīdāmā kontakta (slīdņa) kustību gar pretestības slāni.
• Nelineārs. Šāda veida detaļu pretestība mainās temperatūras (termistoru), gaismas starojuma (fotorezistoru), sprieguma (varistori) un citi daudzumi.

Un arī kā paredzēts - vispārējs un īpašs. Pēdējie ir sadalīti:

• Augsta pretestība (pretestības diapazons ir desmitiem megohms - TO vienību, pie darba sprieguma līdz 400 V).
• Augstspriegums (paredzēts darbam ķēdēs ar spriegumu līdz desmitiem kV).
• Augstas frekvences (iezīme darbam ar augstu frekvenci ir prasība pēc zemām iekšējām induktivitātēm un kapacitātēm. Šādi produkti var darboties ķēdēs ar signāla frekvenci simtiem MHz).
• Precizitāte un superprecizitāte (tie ir produkti ar augstu precizitātes klasi. Viņiem ir pieļaujama novirze no nominālās pretestības 0,001 - 1%, bet parastās pielaides var būt 5% un 10% vai vairāk).

Darbības princips

Rezistors ir uzstādīts elektriskajā ķēdē, lai ierobežotu strāvu, kas plūst caur ķēdi. Pēc tā kritušā sprieguma lielumu aprēķina vienkārši - saskaņā ar Ohma likumu:

U = IR

Sprieguma kritums ir voltu skaits, kas parādās uz rezistora spailēm, kad caur to plūst strāva. Attiecīgi, ja spriegums nokrīt visā rezistorā un caur to plūst strāva, tas nozīmē, ka tajā tiek izlaista noteikta jauda. Fizikā ir plaši pazīstama formula spēka atrašanai:

P = UI

Vai arī, lai paātrinātu aprēķinus, dažreiz ir ērti izmantot jaudas formulu, izmantojot pretestību:

P = u²/ R = I²R

Kā darbojas rezistors? Katram diriģentam ir īpaša iekšējā struktūra. Plūstot elektriskajai strāvai, elektroni (lādiņa nesēji) saduras ar dažādām matērijas struktūras nehomogenitātēm un zaudē enerģiju, tas izdalās siltuma veidā. Ja jums ir grūti saprast, tad pretestības principu vienkāršos vārdos var pateikt šādi:

Šī ir vērtība, kas parāda, cik grūti elektriskajai strāvai plūst caur vielu. Tas ir atkarīgs no pašas vielas - tās pretestības.

Kur: p ir pretestība, l ir vadītāja garums, S ir šķērsgriezuma laukums.

Galvenās īpašības

Lai izvēlētos pareizo rezistoru, ir svarīgi zināt, kādas īpašības jums jāņem vērā, izvēloties. Tās galvenie parametri ietver:

1. Nominālā pretestība
2. Maksimālā jaudas izkliede.
3. Pielaides vai precizitātes klase. Tas ir atkarīgs no tā, cik procentiem šīs klases detaļu pretestība var atšķirties no deklarētās.

Vairumā gadījumu šī informācija ir pietiekama. Iesācēji bieži aizmirst par rezistora pieļaujamo jaudu, un viņi izdeg.Jūs varat aprēķināt, cik vati tiek piešķirti rezistoram, izmantojot formulu, kas norādīta iepriekšējā raksta sadaļā. Pērciet rezistorus ar jaudas rezervi 20-30%, vairāk ir labāk, mazāk nav nepieciešams!

Kur un kam tiek piemērots

Mēs jau uzskatījām, ka rezistors ir paredzēts, lai ierobežotu strāvu ķēdē, tagad mēs apskatīsim vairākus praktiskus piemērus, kur rezistoru izmanto elektrotehnikā.

Pirmā pielietojuma joma ir strāvas ierobežošana, piemēram, LED barošanai. Šādas shēmas darbības princips un aprēķins ir tāds, ka no strāvas avota sprieguma tiek atņemts gaismas diodes nominālais darba spriegums, summa tiek dalīta ar nominālo (vai vēlamo) strāvu caur LED. Rezultātā jūs saņemat ierobežojošās pretestības novērtējumu.

R_ogre= (U_{enerģijas padeve}-U_{nepieciešams}) / Es_nominālais

Otrais ir sprieguma dalītājs. Šeit izejas spriegumu aprēķina pēc formulas:

U_ārā= U_iekšā(R2 / R1 + R2)

Arī rezistors ir atradis lietojumprogrammu tranzistoru strāvas iestatīšanai. Būtībā tā pati ierobežotāja ķēde, kas tika apspriesta iepriekš.

Visbeidzot, mēs iesakām noskatīties noderīgu videoklipu par raksta tēmu:

Mēs pārbaudījām, kādi ir rezistori, to mērķis un darbības princips. Tas ir svarīgs elements, no kura sākt mācīties elektrotehniku. Lai aprēķinātu ķēdes ar viņu, viņi izmanto Ohma likumu un aktīvo jaudu, un augstfrekvences ķēdēs tiek ņemti vērā arī reaktīvie parametri - izkliedētā kapacitāte un induktivitāte. Mēs ceram, ka sniegtā informācija jums bija noderīga un interesanta!

Saistītie materiāli:

• Kā diriģenta pretestība ir atkarīga no temperatūras
• Rezistora marķēšana pēc jaudas un pretestības
• Kā lodēt radio komponentus no dēļiem