Kas yra rezistorius ir kodėl jis reikalingas elektros grandinėje

Apibrėžimas

Rezistorius kilęs iš anglų kalbos „rezistorius“ ir iš lotynų kalbos „resisto“, kurie vertime į rusų kalbą skamba kaip „rezist“. Rusų literatūroje žodis „pasipriešinimas“ vartojamas kartu su žodžiu „rezistorius“. Iš pavadinimo aiški pagrindinė šio elemento užduotis - atsispirti elektros srovei.

Jis priklauso pasyviųjų elementų grupei, nes dėl jo veikimo srovė gali tik sumažėti, tai yra, skirtingai nei aktyvūs elementai, pasyvieji patys negali sustiprinti signalo. Kuri iš antrųjų Kirchhoffo įstatymas ir Ohmo įstatymas reiškia, kad kai srovė teka per rezistorių, krinta įtampa, kurios vertė yra lygi tekančios srovės vertei, padaugintai iš varžos vertės. Žemiau matote, kaip atsparumas parodomas diagramoje:

Simbolį diagramoje lengva atsiminti - tai yra stačiakampis, pagal GOST 2.728-74, jo matmenys yra 4x10 mm. Yra skirtingos išsklaidymo galios varžų skyrimo variantai.

Peržiūrų

Rezistorių klasifikacija vyksta pagal daugybę kriterijų. Jei mes kalbame apie atskirus komponentus, tada pagal diegimo metodą jie yra suskirstyti į:

• Išėjimas. Naudojamas montavimui per spausdintinę plokštę. Tokie elementai turi išvadas, išdėstytas radialiai arba ašiškai. Liaudyje išvados vadinamos kojomis. Šio tipo rezistorius buvo aktyviai naudojamas visuose senuose įrenginiuose (prieš 20 ir daugiau metų) - senuosiuose televizoriuose, imtuvuose, apskritai visur, o dabar jis naudojamas paprastuose įrenginiuose, taip pat ten, kur naudoti SMD komponentus sudėtinga ar neįmanoma dėl tam tikrų priežasčių.
• SMD Tai elementai, kurie neturi kojų. Jungties radiniai yra korpuso paviršiuje, šiek tiek iškilę virš jo. Jie montuojami tiesiai ant plokštės paviršiaus. Tokių rezistorių pranašumas yra paprastumas ir mažos surinkimo sąnaudos automatizuotose linijose, taupant vietą spausdintinėje plokštėje.

Dviejų tipų elementų išvaizda, kurią matote paveikslėlyje žemiau:

Mes jau žinome, kaip atrodo šis komponentas, dabar turėtume sužinoti apie klasifikaciją pagal gamybos technologiją. Išėjimo varžai yra:

• Viela. Kaip varžinė sudedamoji dalis naudojama vielinė žaizda ant šerdies, bifiliarinė apvija naudojama, kad būtų sumažintas neigiamas induktyvumas. Viela yra parinkta iš metalo, turinčio žemą temperatūros pasipriešinimo koeficientą ir mažą varžą.
• Metalo plėvelė ir kompozitas.Kaip jau galima spėti, čia kaip varžos elementas naudojamos metalo lydinio plėvelės.

Kadangi rezistorių sudaro varžinė medžiaga, pastarosios vaidmuo gali būti viela ar plėvelė, turinti didelę varžą. Kas tai yra? Medžiagos, tokios kaip:

• manganinas;
• konstanta;
• nichromas;
• nikelis;
• metaliniai dielektrikai;
• metalų oksidai;
• anglis ir kiti.

SMD arba mikroschemų varžai yra plonasluoksniai ir storosios plėvelės, naudojami kaip varžinė medžiaga:

Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, ką sudaro rezistorius:

Pagal dizainą jie išskiria:

• Nuolatinis. Jie daro dvi išvadas, ir jūs negalite pakeisti pasipriešinimo - jis yra pastovus.
• Kintamieji Tai yra potenciometrai ir derinimo varžai, kurių principas pagrįstas slenkančio kontakto (slankiklio) judėjimu išilgai varžos sluoksnio.
• Netiesinė. Šio tipo komponentų varža kinta veikiant temperatūrai (termistoriams), šviesos spinduliuotei (fotorezistoriams), įtampai (varistoriai) ir kiti kiekiai.

Taip pat kaip numatyta - bendroji ir ypatinga. Pastarosios yra suskirstytos į:

• Didelis pasipriešinimas (atsparumo diapazonas yra dešimtys megohms - TO vienetų, esant darbinei įtampai iki 400 V).
• Aukštosios įtampos (suprojektuotos veikti grandinėse, kurių įtampa yra iki dešimčių kV).
• Aukštas dažnis (darbo aukštu dažniu bruožas yra mažų vidinių induktyvumų ir talpos reikalavimas. Tokie produktai gali veikti grandinėse, kurių signalo dažnis yra šimtai MHz).
• Tikslumas ir ypač didelis tikslumas (tai produktai, turintys aukštą tikslumo klasę. Jų nuokrypis nuo vardinės varžos yra 0,001–1%, o įprastiniai nuokrypiai gali būti 5% ir 10% ar daugiau).

Veikimo principas

Rezistorius yra sumontuotas elektros grandinėje, kad būtų apribota srovė, tekanti per grandinę. Jį kritusios įtampos dydis apskaičiuojamas paprasčiausiai - pagal Ohmo dėsnį:

U = IR

Įtampos kritimas yra voltų skaičius, kuris atsiranda rezistoriaus gnybtuose, kai per jį teka srovė. Atitinkamai, jei įtampa nukrenta per rezistorių ir srovė teka per jį, tai reiškia, kad į jį išleidžiama tam tikra galia. Fizikoje yra gerai žinoma jėgos radimo formulė:

P = UI

Arba norint paspartinti skaičiavimus, kartais yra patogu naudoti galios formulę per pasipriešinimą:

P = u²/ R = aš²R

Kaip veikia rezistorius? Kiekvienas laidininkas turi specifinę vidinę struktūrą. Kai teka elektros srovė, elektronai (krūvio nešėjai) susiduria su įvairia materijos struktūros nehomogeniškumu ir praranda energiją, jie išsiskiria šilumos pavidalu. Jei jums sunku suprasti, tada pasipriešinimo principą paprastais žodžiais galima pasakyti taip:

Tai vertė, parodanti, kaip sunku elektros srovei tekėti per medžiagą. Tai priklauso nuo pačios medžiagos - jos atsparumo.

Kur: p yra varža, l yra laidininko ilgis, S yra skerspjūvio plotas.

Pagrindinės charakteristikos

Norint pasirinkti tinkamą rezistorių, svarbu žinoti, į kokias savybes reikia atkreipti dėmesį renkantis. Pagrindiniai parametrai yra šie:

1. Nominalus pasipriešinimas.
2. Didžiausias galios išsisklaidymas.
3. Tolerancijos arba tikslumo klasė. Tai priklauso nuo to, kiek procentų šios klasės dalių atsparumas gali skirtis nuo deklaruojamo.

Daugeliu atvejų šios informacijos pakanka. Pradedantieji dažnai pamiršta apie leistiną rezistoriaus galią, ir jie sudega.Galite apskaičiuoti, kiek vatų skiriama rezistoriui, naudodamiesi ankstesniame straipsnio skyriuje nurodyta formule. Pirkite rezistorius, kurių galios riba yra 20-30%, daugiau yra geriau, mažiau nereikia!

Kur ir kam taikoma

Mes jau svarstėme, kad rezistorius yra skirtas apriboti srovę grandinėje, dabar pažvelgsime į keletą praktinių pavyzdžių, kai rezistorius naudojamas elektrotechnikoje.

Pirmoji taikymo sritis yra srovės apribojimas, pavyzdžiui, maitinant šviesos diodus. Tokios grandinės veikimo ir skaičiavimo principas yra tas, kad nominali šviesos diodo darbinė įtampa yra atimama iš maitinimo šaltinio įtampos, suma yra padalinta iš vardinės (arba norimos) srovės per LED. Dėl to jūs gaunate ribinio pasipriešinimo įvertinimą.

R_ogre= (U_{maitinimo šaltinis}-U_reikalaujama) / Aš_vardinis

Antrasis yra įtampos daliklis. Čia išėjimo įtampa apskaičiuojama pagal formulę:

U_iš= U_į(R2 / R1 + R2)

Rezistorius taip pat rado pritaikymą tranzistorių srovei nustatyti. Iš esmės ta pati ribotuvo grandinė, aptarta aukščiau.

Galiausiai mes rekomenduojame pažiūrėti naudingą vaizdo įrašą straipsnio tema:

Mes ištyrėme, kokie yra rezistoriai, jų paskirtis ir veikimo principas. Tai yra svarbus elementas, nuo kurio galima pradėti mokytis elektrotechnikos. Norėdami apskaičiuoti grandines su juo, naudojamas Ohmo dėsnis ir aktyvioji galia, o aukšto dažnio grandinėse taip pat atsižvelgiama į reaktyvius parametrus - pasklidąją talpą ir induktyvumą. Tikimės, kad pateikta informacija jums buvo naudinga ir įdomi!

Susijusios medžiagos:

• Kaip laidininko varžos priklauso nuo temperatūros
• Rezistoriaus žymėjimas pagal galią ir varžą
• Kaip lituoti radijo komponentus iš plokščių