Ce este un rezistor și de ce este nevoie într-un circuit electric

definiție

Rezistorul provine din engleză „resistor” și din latinescul „resisto”, care în traducere în rusă sună ca „rezist”. În literatura de limbă rusă, cuvântul „rezistență” este folosit împreună cu cuvântul „rezistor”. Din denumire, sarcina principală a acestui element este clară - să reziste la curentul electric.

Aparține grupului de elemente pasive, deoarece, ca urmare a funcționării sale, curentul poate scădea doar, adică spre deosebire de elementele active, cele pasive singure nu pot amplifica semnalul. Care din al doilea Legea lui Kirchhoff și Legea lui Ohm înseamnă că atunci când curentul curge prin rezistor, tensiunea scade, a cărei valoare este egală cu valoarea curentului curgător, înmulțită cu valoarea de rezistență. Mai jos vedeți cum este indicată rezistența pe diagrama:

Simbolul de pe diagramă este ușor de reținut - este un dreptunghi, conform GOST 2.728-74, dimensiunile sale sunt de 4x10 mm. Există opțiuni de desemnare pentru rezistențe cu diferite puteri de disipare.

tipuri

Clasificarea rezistențelor are loc în funcție de o serie de criterii. Dacă vorbim despre componente discrete, atunci în funcție de metoda de instalare, acestea se împart în:

• Outlet. Folosit pentru montare printr-o placă de circuit imprimat. Astfel de elemente au concluzii localizate radial sau axial. La oameni, concluziile se numesc picioare. Acest tip de rezistență a fost folosit în mod activ în toate dispozitivele vechi (acum 20 de ani și mai mulți) - televizoare vechi, receptoare, în general peste tot, iar acum este utilizat în dispozitive simple, precum și în cazul în care utilizarea componentelor SMD este dificilă sau imposibilă din anumite motive.
• SMD. Acestea sunt elemente care nu au picioare. Descoperirile pentru conexiune sunt situate pe suprafața carcasei, ușor proeminente deasupra acesteia. Acestea sunt montate direct pe suprafața plăcii de circuit. Avantajul unor astfel de rezistențe este simplitatea și costul redus al asamblării pe liniile automate, economisind spațiu pe placa de circuit imprimat.

Apariția elementelor din două tipuri pe care le vedeți în figura de mai jos:

Știm deja cum arată această componentă, acum ar trebui să aflăm despre clasificarea în funcție de tehnologia de fabricație. Rezistențele de ieșire sunt:

• Sârmă. Ca componentă rezistivă, se folosește o sârmă înfășurată pe miez, înfășurarea bifilară este utilizată pentru a reduce inductanța spuroasă. Firul este selectat din metal cu un coeficient de rezistență la temperatură scăzută și rezistivitate scăzută.
• Film metalic și compozit.După cum s-ar putea ghici, aici filmele din aliaj metalic sunt folosite ca element rezistiv.

Întrucât rezistorul este format dintr-un material rezistiv, rolul acestuia din urmă poate fi un fir sau o peliculă cu o rezistivitate ridicată. Ce este asta Materiale precum:

• manganin;
• constantan;
• nicrom;
• Nichelină;
• dielectrice metalice;
• oxizi metalici;
• carbon și altele.

Rezistențele SMD sau cip sunt cu film subțire și cu grosime, folosind ca material rezistiv:

Figura de mai jos arată din ce constă rezistorul:

După design, ei disting:

• Permanent. Au două concluzii și nu poți schimba rezistența - este constantă.
• Variabile. Este vorba despre potențiometre și rezistențe de reglare, al căror principiu se bazează pe mișcarea contactului de alunecare (glisor) de-a lungul stratului rezistiv.
• Neliniara. Rezistența componentelor de acest tip se schimbă sub influența temperaturii (termistorilor), a radiațiilor luminoase (fotorezistoare), a tensiunii (varistoare) și alte cantități.

Și, așa cum se intenționează - general și special. Acestea din urmă sunt împărțite în:

• Rezistență ridicată (intervalul de rezistență este de zeci de megohme - TO, la tensiuni de funcționare până la 400V)
• De înaltă tensiune (proiectat să funcționeze în circuite cu tensiuni până la zeci de kV).
• Frecvență înaltă (o caracteristică a funcționării la frecvență ridicată este cerința pentru inductanțe și capacități intrinseci mici. Astfel de produse pot funcționa în circuite cu o frecvență a semnalului de sute de MHz).
• Precizie și super precizie (acestea sunt produse cu o clasă de precizie ridicată. Au o toleranță de abatere de la rezistența nominală de 0,001 - 1%, în timp ce toleranțele convenționale pot avea 5% și 10% sau mai mult).

Principiul de lucru

Rezistorul este instalat într-un circuit electric pentru a limita curentul care circulă prin circuit. Mărimea tensiunii care scade pe ea se calculează simplu - conform legii lui Ohm:

U = IR

Scăderea de tensiune este numărul de volți care apar pe bornele rezistorului când curentul curge prin el. În consecință, dacă tensiunea scade prin rezistor și curentul curge prin ea, înseamnă că o anumită putere este eliberată în el. În fizică, există o formulă binecunoscută pentru găsirea puterii:

P = UI

Sau pentru a accelera calculele, uneori este convenabil să folosiți formula de putere prin rezistență:

P = u²/ R = I²R

Cum funcționează un rezistor? Fiecare conductor are o structură internă specifică. Când un curent electric curge, electronii (purtătorii de sarcină) se ciocnesc cu diverse neomogeneități în structura materiei și pierd energie, acesta este eliberat sub formă de căldură. Dacă vă este greu să înțelegeți, atunci principiul rezistenței în cuvinte simple se poate spune astfel:

Aceasta este o valoare care arată cât de dificil este pentru un curent electric să circule printr-o substanță. Depinde de substanța în sine - rezistivitatea ei.

Unde: p este rezistivitatea, l este lungimea conductorului, S este aria secțiunii transversale.

Caracteristici cheie

Pentru a alege rezistența potrivită, este important să știți ce caracteristici trebuie să priviți atunci când alegeți. Principalii parametri ai acesteia includ:

1. Rezistență nominală
2. Disiparea maximă a puterii.
3. Clasa de toleranță sau de precizie. Depinde de cât de mult la sută rezistența pieselor din această clasă poate diferi de cea declarată.

În cele mai multe cazuri, aceste informații sunt suficiente. Începătorii adesea uită de puterea admisibilă a rezistorului și se ard.Puteți calcula câți wați sunt alocați rezistorului folosind formula specificată în secțiunea anterioară a articolului. Cumpărați rezistențe cu o marjă de putere de 20-30%, mai mult este mai bun, mai puțin nu este necesar!

Unde și pentru ce se aplică

Am considerat deja că rezistența este proiectată să limiteze curentul în circuit, acum vom analiza câteva exemple practice în care rezistorul este utilizat în inginerie electrică.

Prima zonă de aplicare este limitarea curentului, de exemplu, pentru alimentarea LED-urilor. Principiul de funcționare și calcul al unui astfel de circuit este acela că tensiunea nominală de funcționare a LED-ului este scăzută din tensiunea sursei de alimentare, suma este împărțită la curentul nominal (sau dorit) prin LED. Drept urmare, obțineți ratingul rezistenței de limitare.

R_căpcăun= (U_{sursa de alimentare}-U_necesar) / Eu_evaluat

Al doilea este divizorul de tensiune. Aici, tensiunea de ieșire este calculată după formula:

U_O= U_Rin(R2 / R1 + R2)

De asemenea, rezistorul a găsit o aplicație pentru setarea curentului pentru tranzistoare. În esență, același circuit limitator discutat mai sus.

În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați un videoclip util pe tema articolului:

Am examinat care sunt rezistențele, scopul lor și principiul funcționării. Acesta este un element important din care să înceapă studiul ingineriei electrice. Pentru a calcula circuitele cu el, folosesc legea și puterea activă a lui Ohm, iar în circuitele de înaltă frecvență, sunt luați în considerare parametrii reactivi - capacitate și inductanță fără stăpân. Sperăm că informațiile furnizate au fost utile și interesante pentru dumneavoastră!

Materiale conexe:

• Cum depinde rezistența unui conductor de temperatură
• Marcarea rezistenței prin putere și rezistență
• Cum să lipiți componente radio de pe plăci