Шта је отпорник и зашто је потребан у електричном кругу

Дефиниција

Отпор долази од енглеског „отпорник“ и од латинског „ресисто“, што у преводу на руски језик звучи као „отпор“. У литератури на руском језику реч "отпор" се користи заједно са речју "отпорник". Из назива је јасан главни задатак овог елемента - одупријети се електричној струји.

Припада групи пасивних елемената, јер као резултат свог рада струја може само опадати, односно, за разлику од активних елемената, пасивни сами не могу појачати сигнал. Који од другог Кирцххоффов закон и Охмов закон значи да када струја тече кроз отпорник, напон опада, чија је вредност једнака вредности проточне струје, помножено са вредношћу отпора. Испод видите како је отпор приказан на дијаграму:

Симбол на дијаграму лако се памти - то је правоугаоник, према ГОСТ 2.728-74, његове димензије су 4к10 мм. Постоје опције означавања отпорника различитих сила распршивања.

Врсте

Класификација отпорника се дешава према више критеријума. Ако говоримо о дискретним компонентама, онда се према начину уградње деле у:

• Излаз. Користи се за монтирање на штампану плочу. Такви елементи имају закључке смештене радијално или аксијално. У народу се закључци називају ногама. Ова врста отпорника активно се користила на свим старим уређајима (пре 20 и више година) - старим телевизорима, пријемницима, углавном свуда, а сада се користи у једноставним уређајима, као и тамо где је употреба СМД компонената из неког разлога тешка или немогућа.
• СМД Ово су елементи који немају ноге. Налази за везу налазе се на површини кућишта, благо избоченој изнад ње. Монтирају се директно на површину плочице. Предност таквих отпорника је једноставност и ниска цена монтаже на аутоматизованим линијама, што штеди простор на штампаној плочи.

Изглед елемената две врсте које видите на доњој слици:

Већ знамо како та компонента изгледа, сада бисмо требали научити о класификацији према производној технологији. Излазни отпорници су:

• Виревоунд. Као отпорничка компонента користи се жичана намота на језгри, а бифиларно навијање користи се за смањење лажне индуктивности. Жица је изабрана од метала са ниским температурним коефицијентом отпора и малим отпором.
• Метални филм и композит.Као што можда претпостављате, овде се фолије од легура метала користе као отпорни елемент.

Пошто се отпорник састоји од отпорног материјала, његова улога може бити жица или филм са великим отпором. Шта је ово? Материјали као што су:

• манганин;
• константан;
• ницхроме;
• никал;
• метални диелектричари;
• метални оксиди;
• угљеник и други.

СМД или чип отпорници су танки и дебели филм, који се користе као отпорни материјал:

Доња слика приказује од чега се отпорник састоји:

По дизајну, они разликују:

• Стални. Они имају два закључка, а отпор не можете променити - он је константан.
• Променљиве То су потенциометри и подешавајући отпорници, чији се принцип заснива на кретању клизног контакта (клизача) дуж отпорничког слоја.
• Нелинеарно. Отпор компонената овог типа се мења под утицајем температуре (термистори), светлосног зрачења (фоторесистори), напона (варисторс) и друге количине.

И такође како је и намењено - опште и посебно. Потоњи су подељени на:

• Висок отпор (опсег отпора је десетине мегохма - јединица ТО, при радним напонима до 400В).
• Високонапонски (дизајниран за рад у круговима са напонима до десетина кВ).
• Висока фреквенција (карактеристика рада на високој фреквенцији је захтев за ниским интринзичним индуктивитетима и капацитетима. Такви производи могу радити у склоповима са фреквенцијом сигнала од стотине МХз).
• Прецизност и супер-прецизност (то су производи високе класе тачности. Имају толеранцију одступања од номиналног отпора 0,001 - 1%, док конвенционалне толеранције могу бити 5% и 10% или више).

Принцип рада

Отпор је уграђен у електрични круг да ограничи струју која тече кроз круг. Јачина напона који пада на њега израчунава се једноставно - према Охмовом закону:

У = ИР

Пад напона је број волти који се појављују на прикључцима отпорника када струја пролази кроз њега. Према томе, ако напон падне преко отпорника и струја тече кроз њега, то значи да се у њега ослобађа одређена снага. У физици је позната формула за проналажење снаге:

П = УИ

Или да бисте убрзали прорачуне, понекад је прикладно користити формулу снаге путем отпора:

П = у²/ Р = И²Р

Како дјелује отпорник? Сваки проводник има одређену унутрашњу структуру. Када тече електрична струја, електрони (носачи набоја) сударају се са разним нехомогеностима структуре материје и губе енергију, она се ослобађа у облику топлоте. Ако вам је тешко да схватите, принцип отпора у једноставним речима може се рећи овако:

Ово је вредност која показује колико је тешко да електрична струја тече кроз неку супстанцу. Зависи од саме супстанце - њеног отпора.

Где: п је отпорност, л је дужина проводника, С је површина попречног пресека.

Кључне карактеристике

Да бисте одабрали прави отпорник, важно је знати које карактеристике морате узети у обзир при избору. Њени главни параметри укључују:

1. Називни отпор
2. Максимално расипање снаге.
3. Толеранција или класа тачности Зависи од тога колико процента отпорности делова ове класе може да се разликује од декларисаног.

У већини случајева ове су информације довољне. Почетници често заборављају на дозвољену снагу отпорника и они изгарају.Можете израчунати колико вата је додељено отпорнику користећи формулу наведену у претходном одељку чланка. Купите отпорнике са маргином снаге 20-30%, више је боље, мање није потребно!

Где и за шта се примењује

Већ смо разматрали да је отпорник дизајниран да ограничава струју у кругу, сада ћемо погледати неколико практичних примера где се отпорник користи у електротехници.

Прва област примене је ограничење струје, на пример, за напајање ЛЕД-ова. Принцип рада и израчунавања таквог круга је да се називни радни напон ЛЕД одузме од напона извора напајања, а зброј је подељен називној (или жељеној) струји кроз ЛЕД. Као резултат, добијате оцену граничног отпора.

Р_огре= (У_{напајање}-У_{потребно}) / И_{оцењено}

Други је делилац напона. Овде се излазни напон израчунава по формули:

У_напоље= У_ин(Р2 / Р1 + Р2)

Такође, отпорник је пронашао апликацију за подешавање струје за транзисторе. У основи, исти круг ограничења који је горе описан.

На крају, препоручујемо вам да погледате користан видео о теми чланка:

Испитали смо шта су отпорници, њихова сврха и принцип рада. Ово је важан елемент из којег ће се започети студије електротехнике. Да би израчунали склопове са њим, користе Охмов закон и активну снагу, а у високофреквентним круговима узимају се у обзир и реактивни параметри - залутали капацитет и индуктивност. Надамо се да су вам пружене информације биле корисне и занимљиве!

Сродни материјали:

• Како отпор проводника зависи од температуре
• Означавање отпорника снагом и отпором
• Како лемити радио компоненте са плоча