Che cos'è un resistore e perché è necessario in un circuito elettrico

definizione

Il resistore deriva dall'inglese "resistore" e dal latino "resisto", che nella traduzione in russo suona come "resistere". Nella letteratura in lingua russa, la parola "resistenza" è usata insieme alla parola "resistenza". Dal nome, il compito principale di questo elemento è chiaro: resistere alla corrente elettrica.

Appartiene al gruppo di elementi passivi, perché a causa del suo funzionamento, la corrente può solo diminuire, cioè, diversamente dagli elementi attivi, quelli passivi non possono amplificare il segnale. Quale dei secondi Legge di Kirchhoff e Legge di Ohm significa che quando la corrente scorre attraverso il resistore, la tensione cala, il cui valore è uguale al valore della corrente che scorre, moltiplicato per il valore di resistenza. Sotto vedi come è indicata la resistenza sul diagramma:

Il simbolo sul diagramma è facile da ricordare: è un rettangolo, secondo GOST 2.728-74, le sue dimensioni sono 4x10 mm. Esistono opzioni di designazione per resistori con diversi poteri di dissipazione.

tipi

La classificazione dei resistori avviene secondo una serie di criteri. Se parliamo di componenti discreti, quindi in base al metodo di installazione sono divisi in:

• Outlet. Utilizzato per il montaggio attraverso un circuito stampato. Tali elementi hanno conclusioni situate radialmente o assialmente. Nelle persone, le conclusioni sono chiamate gambe. Questo tipo di resistore è stato attivamente utilizzato in tutti i vecchi dispositivi (20 e più anni fa) - vecchi televisori, ricevitori, generalmente ovunque, e ora viene utilizzato in dispositivi semplici, nonché dove l'uso di componenti SMD è difficile o impossibile per qualche motivo.
• SMD. Questi sono elementi che non hanno gambe. I risultati per il collegamento si trovano sulla superficie dell'alloggiamento, leggermente sporgenti sopra di esso. Sono montati direttamente sulla superficie del circuito. Il vantaggio di tali resistori è la semplicità e il basso costo dell'assemblaggio su linee automatizzate, risparmiando spazio sul circuito stampato.

L'aspetto degli elementi di due tipi che vedi nella figura seguente:

Sappiamo già come appare questo componente, ora dovremmo conoscere la classificazione in base alla tecnologia di produzione. Le resistenze di uscita sono:

• Wire. Come componente resistivo, viene utilizzato un filo avvolto sul nucleo, viene utilizzato un avvolgimento bifilare per ridurre l'induttanza spuria. Il filo è selezionato da un metallo con un coefficiente di resistenza a bassa temperatura e bassa resistività.
• Film metallico e composito.Come puoi immaginare, qui, i film in lega metallica sono usati come elemento resistivo.

Poiché il resistore è costituito da un materiale resistivo, il ruolo di quest'ultimo può essere un filo o un film con un'alta resistività. Cos'è questo? Materiali come:

• manganina;
• costantana;
• nichelcromo;
• niccolite;
• dielettrici metallici;
• ossidi metallici;
• carbonio e altri.

Le resistenze SMD o chip sono a film sottile e spesso, usando come materiale resistivo:

La figura seguente mostra in cosa consiste la resistenza:

In base alla progettazione, si distinguono:

• Permanente. Hanno due conclusioni e non puoi cambiare la resistenza: è costante.
• Variabili. Questi sono potenziometri e resistori di sintonia, il cui principio si basa sul movimento del contatto scorrevole (cursore) lungo lo strato resistivo.
• Non lineare. La resistenza di componenti di questo tipo cambia sotto l'influenza di temperatura (termistori), radiazione luminosa (fotoresistori), tensione (varistori) e altre quantità.

E anche come previsto: generale e speciale. Questi ultimi sono suddivisi in:

• Alta resistenza (la gamma di resistenza è di decine di megaohm - Unità TO, con tensioni di funzionamento fino a 400 V)
• Alta tensione (progettata per funzionare in circuiti con tensioni fino a decine di kV).
• Alta frequenza (una caratteristica del lavoro ad alta frequenza è il requisito per induttanze e capacità intrinseche basse. Tali prodotti possono operare in circuiti con una frequenza del segnale di centinaia di MHz).
• Precisione e super-precisione (si tratta di prodotti con una classe di alta precisione. Hanno una tolleranza di deviazione dalla resistenza nominale di 0,001 - 1%, mentre le tolleranze convenzionali possono essere del 5% e del 10% o più).

Principio di funzionamento

Il resistore è installato in un circuito elettrico per limitare la corrente che scorre attraverso il circuito. L'entità della tensione che scende su di essa viene calcolata semplicemente - secondo la legge di Ohm:

U = IR

La caduta di tensione è il numero di Volt che compaiono sui terminali del resistore quando la corrente lo attraversa. Di conseguenza, se la tensione scende attraverso il resistore e la corrente scorre attraverso di esso, significa che viene rilasciata una certa potenza. In fisica, esiste una formula ben nota per trovare il potere:

P = UI

O per accelerare i calcoli, a volte è conveniente usare la formula di potenza attraverso la resistenza:

P = u²/ R = I²R

Come funziona una resistenza? Ogni conduttore ha una struttura interna specifica. Quando una corrente elettrica scorre, gli elettroni (portatori di carica) si scontrano con varie disomogeneità nella struttura della materia e perdono energia, viene rilasciata sotto forma di calore. Se è difficile per te capire, allora il principio di resistenza in parole semplici può essere detto così:

Questo è un valore che mostra quanto sia difficile per una corrente elettrica fluire attraverso una sostanza. Dipende dalla sostanza stessa - dalla sua resistività.

Dove: p è la resistività, l è la lunghezza del conduttore, S è l'area della sezione trasversale.

Funzionalità chiave

Per scegliere il resistore giusto, è importante sapere quali caratteristiche è necessario considerare quando si sceglie. I suoi parametri principali includono:

1. Resistenza nominale
2. Massima dissipazione di potenza.
3. Classe di tolleranza o accuratezza. Dipende da quanta percentuale la resistenza delle parti di questa classe può differire da quella dichiarata.

Nella maggior parte dei casi, queste informazioni sono sufficienti. I principianti spesso dimenticano la potenza consentita del resistore e si esauriscono.È possibile calcolare quanti watt sono assegnati al resistore utilizzando la formula specificata nella sezione precedente dell'articolo. Acquista resistori con un margine di potenza del 20-30%, più è meglio, meno non è necessario!

Dove e per cosa viene applicato

Abbiamo già considerato che il resistore è progettato per limitare la corrente nel circuito, ora esamineremo alcuni esempi pratici in cui il resistore viene utilizzato in ingegneria elettrica.

La prima area di applicazione è la limitazione di corrente, ad esempio per l'alimentazione dei LED. Il principio di funzionamento e calcolo di tale circuito è che la tensione operativa nominale del LED viene sottratta dalla tensione della fonte di alimentazione, la somma viene divisa per la corrente nominale (o desiderata) attraverso il LED. Di conseguenza, si ottiene la valutazione della resistenza limite.

R_orco= (U_{alimentazione}-U_richiesto) / I_nominale

Il secondo è il partitore di tensione. Qui, la tensione di uscita è calcolata dalla formula:

U_O= U_Rin(R2 / R1 + R2)

Inoltre, il resistore ha trovato un'applicazione per impostare la corrente per i transistor. In sostanza, lo stesso circuito limitatore discusso sopra.

Infine, ti consigliamo di guardare un utile video sull'argomento dell'articolo:

Abbiamo esaminato quali sono i resistori, il loro scopo e il principio di funzionamento. Questo è un elemento importante da cui iniziare lo studio dell'ingegneria elettrica. Per calcolare i circuiti con lui, usano la legge di Ohm e la potenza attiva e, nei circuiti ad alta frequenza, vengono presi in considerazione anche i parametri reattivi - capacità parassita e induttanza. Speriamo che le informazioni fornite siano state utili e interessanti per te!

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