1.Пассивные rlc-цепи.

Электрическая цепь обеспечивает протекание электрического тока. Ток течет от источника электрической энергии (электрической батарейки, аккумулятора, генератора и т.д.) к приемнику электрической энергии (электрическим лампам, электронагревательным приборам, электрическим двигателям и т.п.).

Источники электрической энергии характеризуются электродвижущей силой (э.д.с.), которая измеряется в вольтах (В). Будем обозначать источники э.д.с. в схемах буквой Е. В электрических и электронных цепях используют различные источники (генераторы) электрической энергии с различными зависимостями э.д.с. от времени.

Примерами источников постоянного напряжения (рис.1.1а) являются электрические батарейки, аккумуляторы. Источником переменного (синусоидального) напряжения (рис.1.1б) является электрическая сеть. В России частота электрических сигналов сети составляет 50 Гц (Герц), а период колебаний: T = 1

/f = 0,02 c = 20 мс (миллисекунд).

Напряжение в сети равно 220 В. При этом нужно знать, что максимальное мгновенное напряжение переменного тока больше, чем напряжение измеряемое вольтметром в раз. Источники прямоугольных импульсных сигналов (рис.1.1.в) используются в цифровых устройствах, компьютерах и электронных калькуляторах.

На рис.1.1 приведены зависимости от времени чаще всего используемых источников электрической энергии.

Рис.1.1. Примеры э.д.с. различных источников электрической энергии:

а) источник постоянного напряжения (батарейка с напряжением 1,5 В),

б) источник переменного напряжения (электрическая сеть с напряжением 220 В),

в) источник прямоугольных импульсов напряжения, используемый в цифровых микросхемах.

В простейшем случае электрическая цепь состоит из одних проводов — проводников, обладающих малым сопротивлением электрическому току. Так, например, передается электрическая энергия от батарейки карманного фонаря к лампочке. В другие более сложные электрические цепи включают пассивные компоненты: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности.

Непременным компонентом многих электрических цепей является резистор – компонент, обладающий вполне определенным, заданным при его изготовлении сопротивлением электрическому току R. В электрических схемах резистор изображается так: и обозначается буквой R. Таким образом, резистор в электрической цепи заменяется в электрической схеме на сопротивление — элемент R, отражающий главное свойство резистора — оказывать вполне определенное сопротивление протеканию электрического тока. При протекании тока через резистор выделяется тепловая энергия, и резистор начинает нагреваться. Если ток через резистор будет чрезмерным, то резистор может перегореть и ток прекратится. Это явление эквивалентно пробою пробки в электрической сети в квартире при включении в сеть большого числа бытовых приборов: электрических лампочек, холодильников, телевизоров, пылесосов, компьютеров и т. п. Чтобы резистор не перегорел, на нем кроме величины сопротивления еще указывают его допустимую мощность, т.е. максимально допустимую тепловую энергию в секунду, которая не приведет к перегреванию резистора.

Промышленностью выпускаются резисторы, изготовленные из различных материалов [1]. Они подразделяются на резисторы общего применения и специального назначения. Резисторы общего применения имеют номинальные значения сопротивлений от 1 Ома до

Ом и мощности от 0, 062 Вт (Ватта) до 100 Вт. Для удобства сопротивления измеряют в килоомах (1 кОм = Ом) и мегаомах (1 МОм = Ом). Номинальные значения сопротивлений различаются примерно на 10 % и имеют следующую последовательность: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12 и т.д. Например, 15 Ом, 360 Ом, 15 кОм, 1.1 МОм.

Резисторы имеют различные классы точности, т.е. гарантированные допуски на значения сопротивлений.

Резисторы общего применения имеют допуски ±1%, ±2%, ±5%, ±10%, ±30%. Прецизионные резисторы, являющиеся резисторами специального назначения, имеют допуски 0,001%, 0,002%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,05%, 0,1%, 0,25%, 0,5%. Кроме того, прецизионные резисторы имеют повышенную температурную и временную стабильность. Резисторами специального назначения являются также резисторы: высокоомные (до ), высоковольтные (до ) и высокочастотные, имеющие очень малые паразитные емкости и индуктивности. Кроме того, промышленностью выпускаются подстроечные и переменные резисторы.

Рассмотрим, прежде всего, электрические цепи с источниками постоянного напряжения. В этом случае источники электрической энергии соединяются с приемниками с помощью проводов, резисторов или проводящих слоев металла, нанесенных на диэлектрик.

Источник э.д.с., подключенный к состоящей из проводов и резисторов цепи, создает электрическое поле. В металлах имеется большое количество свободных электронов – отрицательно заряженных элементарных частиц, которые хаотически двигаются в разные стороны при отсутствии электрического поля. При подключении металлического проводника к источнику э.д.с. отрицательно заряженные электроны будут продолжать хаотически двигаться, но это движение получит дополнительную скорость, направленную от отрицательного полюса батарейки к положительному полюсу, что и вызовет электрический ток.

Любой участок электрической цепи можно описать с помощью следующих понятий: разность потенциалов, падение напряжения или просто напряжение, сила тока и сопротивление.

Рассмотрим для примера цепь, состоящую из батареи, проводов и лампочки (рис.1.2).

Полярность резистора как определить

Главная » Новости

Есть ли полярность у резистора

Автор Lithium задал вопрос в разделе Техника
есть ли разница(полярность) как паять резисторы?! и получил лучший ответ

Ответ от Вольдемар[гуру] Для резисторов нет никакой разницы при распайке. Полярность соблюдайте при пайке всех активных элементов : транзисторов, диодов-их разновидностей: тиристоров, динисторов и т. д. При пайке активных элементов существует опасность их пробоя от статики: это для полевых транзисторов-паяльник-заземляйте. Не перегревайте их при пайке.

Резистор — это один из наиболее часто используемых элементов в современной электронике. Его название происходит от английского «resist», что означает сопротивление. С помощью резистора можно ограничить действие электрического тока и измерять его, разделять напряжение, задавать обратную связь в электрической цепи. Смело можно сказать, что без этого элемента не обходится ни одна электросхема, ни один прибор. Именно поэтому часто появляется необходимость в измерении сопротивления резистора мультиметром и проверке его работоспособности. В этом материале будет рассказано, как проверить плату на работоспособность мультиметром.

Назначение

Основное назначение резистора – создание сопротивления для возможности контроля и регулировки силы тока и сопротивления. По сути, он является своеобразным фильтром, позволяющим на выходе из него получить электроэнергию с определенными параметрами.

Обеспечивает он все это за счет удержания тока, деления и уменьшения напряжения.

Основным параметром резистора является сопротивление, которое он создает в цепи, и измеряется оно в Омах.

Резисторы в электрической цепи автомобиля.

Именно благодаря своей функции этот элемент так часто используется в автомобилях. Ниже мы рассмотрим одни из основных составляющих авто, где используется резистор и какую конкретно функцию он там выполняет.

Что такое резистор

В русской научной литературе электрорезиторы часто называют просто «сопротивление». Из этого наименования сразу же становится понятно его предназначение — сопротивляться действию электрического тока. Резистор является пассивным электроэлементом, так как под его действием ток только уменьшается, в отличие от активных элементов, которые повышают его действие.

Из закона Ома и второго закона Кирхгофа следует, что если ток протекает через резистор, то его напряжение падает. Величина его равна силе протекающего тока, умноженной на сопротивление резистора.

Важно! Условное обозначение резистора на схемах — это прямоугольник, так что это легко запомнить. В зависимости от вида резистора он изображается как прямоугольник с обозначением внутри.

Резисторы подразделяют по методу монтажа. Они бывают:

• Выводными, то есть монтируются сквозь микросхему с радиальными или аксиальными выводами-ножками. Этот вид использовался повсеместно несколько десятков лет назад и сейчас используется для простых устройств;
• SMD, то есть электрорезисторы без выводов. Они имеют лишь незначительно выступающие ножки, поэтому они монтируются в саму плату. В современных приборах чаще всего используют именно их, так как при автоматической сборке платы конвейером это выгодно и быстро.

Как паять резистор

Рейтинг

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Закон о резисторных цепях и сопротивлении

Ключевые термины

• Резистор
• Идеальный проводник
• Сопротивление
• Закон Ома
• Падение напряжения
• Рассеиваемая мощность

Цели

• Определение сопротивления и роли резисторов в электрических цепях
• Используйте закон Ома, чтобы связать напряжение, ток и сопротивление
• Определить, сколько тепла выделяется в резисторе по отношению к его напряжению и току

Размещение проводника (например, провода) на клеммах батареи (тип источника питания) быстро истощает накопленную энергию. Но что, если мы поместим в цепь какой-нибудь предмет или устройство, которое «сопротивляется» протеканию тока? То есть мы хотим использовать электрическую потенциальную энергию для выполнения какой-то полезной работы. Такое устройство называется

резистор , потому что он сопротивляется или препятствует прохождению тока через цепь.

Обратите внимание: не пытайтесь воспроизвести схемы, иллюстрации или инструкции в этой статье в реальных условиях. Это может привести к поражению электрическим током, травме или смерти. Эти примеры приведены только для теоретического обсуждения, а не для фактического/физического использования.

Идеальные проводники

Однако прежде чем мы обсудим резисторы, нам нужно сделать оговорку относительно проводников (проводов), которые мы используем в наших моделях цепей. В частности, будем считать, что их

идеальные проводники: они никоим образом не сопротивляются и не препятствуют потоку заряда. Следовательно, мы можем логически заключить, что напряжение в любой точке непрерывного проводника относительно земли одинаково, независимо от его формы или длины. По соглашению и для простоты мы обычно будем говорить, что заземление равно 0 В (так же, как мы могли бы сказать, что физическая земля вокруг нас измеряется как 0 метров). Таким образом, в случае показанной ниже батареи на 1,5 В везде на верхнем проводе напряжение 1,5 В относительно земли, а на нижнем проводе везде 0 В.

Цепи резисторов

Простая цепь резисторов просто включает подключение резистора к клеммам источника питания. Символ цепи для резистора показан ниже.

Ниже приведена простая схема резистора.

Теперь давайте попытаемся понять, что происходит в цепи резистора по сравнению с гравитацией. Вспомните, что заряд, перемещаемый электрической силой, очень похож на движение массы гравитационной силой.

А что, если ввести слой воды или какой-либо другой жидкости, через которую должна провалиться масса? Эта жидкость замедлит мяч по сравнению с его (относительно) беспрепятственным падением в воздухе (или, что еще лучше, его совершенно беспрепятственным падением в вакууме).

Когда мяч падает через этот слой жидкости, часть его гравитационной потенциальной энергии преобразуется в тепловую энергию. (Это же явление вызывает горение и свечение метеоров, которые с большой скоростью врезаются в атмосферу Земли.)

Поскольку часть гравитационной потенциальной энергии преобразуется в тепло посредством трения («трение» — например, когда вы потираете руки друг о друга, они становятся теплее), мяч не достигает земли с той же энергией, что и движение, которое оно имело бы в отсутствие жидкого слоя.

Резисторная схема почти полностью аналогична этой ситуации. Вместо вакуума и жидкости у нас есть проводник и резистор. В (идеальном) проводнике заряд течет свободно, и его движение беспрепятственно. Однако в резисторе поток заряда затруднен, что приводит к выделению тепла, когда заряженные частицы (электроны) «врезаются» в атомы, заставляя их замедляться. В результате часть потенциальной электрической энергии преобразуется в тепло.

Закон Ома

Хотите узнать больше? Почему бы не пройти онлайн-курс по электронике?

Степень, в которой резистор препятствует потоку заряда, называется параметром сопротивление, , который часто выражается как R. Вспомните, что мы говорили, что более высокое напряжение обычно создает более высокий ток в цепи. И наоборот, более высокое сопротивление обычно снижает величину тока в цепи больше, чем более низкое сопротивление. Таким образом, мы можем определить сопротивление цепи как отношение напряжения к току в этом резисторе. Записав это математически, где ток выражается как I и напряжение как В,

Немного переформулировав это уравнение, мы получим знакомую форму закона Ома.

Единицами сопротивления являются омы (записывается как ?). Один ом равен одному джоулю-секунде на квадратный кулон (не спрашивайте, что это значит!).

Теперь вернемся к нашей цепи резисторов. Мы отметили, что напряжение постоянно на каждом проводе (который мы моделируем как идеальные проводники — в действительности провода имеют некоторое сопротивление, но для наших целей оно незначительно). Таким образом, напряжение на нашем резисторе в данном случае такое же, как и напряжение на блоке питания.

Поскольку заряд теряет потенциальную энергию при протекании через резистор, напряжение на этом резисторе называется падением напряжения.

Практическая задача : Какой ток протекает через резистор R в цепи ниже?

Решение : Нам нужно использовать закон Ома для расчета тока ( I ), используя информацию, представленную на принципиальной схеме.

Во-первых, мы знаем, что напряжение источника питания ( В ) равно 10 вольт, а сопротивление резистора ( R ) равно 5 Ом. Ниже приведена форма закона Ома, которую мы должны использовать.

Подстановка чисел и вычисление результатов дает ответ.

Сила тока в цепи составляет 2 ампера.

Рассеиваемая мощность

Напомним из приведенного выше обсуждения, что когда заряд протекает через резистор, он теряет потенциальную энергию в виде тепла. Таким образом, когда вы подключаете лампочку накаливания к источнику питания (либо приспособлению, такому как лампа, либо батарейки в фонарике), нить накаливания в лампочке (не что иное, как проволочный резистор) нагревается до тех пор, пока не начнет светиться, создавая свет. Как оказалось, количество потенциальной энергии, преобразованной в тепло, также называемое рассеиваемая мощность — это просто произведение напряжения ( В ) и тока ( I ) «в» резисторе. Назовем это рассеивание мощности P .

Если мы проанализируем единицы измерения, мы обнаружим, что рассеиваемая мощность выражается в джоулях в секунду, которые мы также называем ваттами. Так, например, 100-ваттная лампочка преобразует 100 джоулей потенциальной энергии в секунду в тепло, заставляя нить накаливания в лампочке светиться и освещать ее окрестности. В качестве альтернативы, выполнив некоторые алгебраические манипуляции с этим выражением в сочетании с законом Ома, мощность также эквивалентна произведению сопротивления на квадрат тока.

Для наших целей оба этих уравнения являются законными средствами расчета мощности, рассеиваемой резистором на розетке есть напряжение 120В. Если вы подключите к этой розетке лампочку мощностью 30 Вт, какой ток будет течь по цепи?

Решение : Эта задача требует, чтобы мы сначала построили схему цепи, а затем использовали наши знания об электронике, чтобы найти ток, протекающий в лампочке (или цепи). Давайте смоделируем электрическую розетку, используя наш символ источника питания. Поскольку лампочка — это не что иное, как резистор, мы будем использовать наш символ резистора.

Обратите внимание, что резистор расположен в схеме немного иначе, чем в наших предыдущих примерах. Это не имеет никакого физического значения, потому что напряжения на проводах (которые мы называем идеальными проводниками) везде одинаковы. Таким образом, падение напряжения на резисторе по-прежнему составляет 120В.

Теперь воспользуемся уравнением мощности для расчета тока через лампочку мощностью 30 Вт.

Таким образом, через лампу течет четверть ампера (0,25 ампера).

Резисторы — Центр научного обучения

Добавить в коллекцию

+ Создать новую коллекцию

Резисторы контролируют количество электрического заряда, проходящего через цепь каждую секунду, т. е. величину тока в цепи. Они делают это, контролируя, насколько трудно электрическим зарядам течь в цепи, то есть сопротивление в цепи.

Величина сопротивления зависит от материала, из которого изготовлен резистор, длины и площади поперечного сечения (или толщины) используемого провода. Более толстые провода пропускают больше электрических зарядов, чем более тонкие провода.

Резисторы могут быть изготовлены из различных материалов, таких как сплавы и углерод. Некоторые резисторы кодируются цветными полосами, чтобы указать величину сопротивления, которую они имеют.

Цепь с низким сопротивлением позволяет легко протекать электрическим зарядам и может иметь:

• толстые провода
• короткие провода с сопротивлением
• хорошие проводники
• параллельное расположение резисторов.

Цепь с высоким сопротивлением уменьшает поток электрических зарядов и может иметь:

• тонкие провода
• длинные провода сопротивления
• проводники с более высоким удельным сопротивлением
• последовательное расположение резисторов.

Как резисторы используются в цепях?

Некоторые компоненты, используемые в цепях, очень чувствительны к слишком большому количеству электричества. Они могут быть повреждены, если через них проходит слишком большой ток — это немного похоже на перегорание лампочки, потому что провод внутри нее разрывается и останавливает поток электрических зарядов.

Резисторы часто помещают в цепи с другими компонентами, чтобы защитить компоненты от прохождения через них слишком большого электрического тока. Большинство электрических компонентов имеют ограничение на мощность, которую они могут использовать, что обычно указывается производителем.

Тонкие металлические проволоки из нихрома имеют высокое сопротивление и часто используются для защиты компонентов в цепях от слишком большого тока. Они могут выступать в качестве предохранителей для защиты цепей. Когда электрический ток слишком велик, кусок нихромовой проволоки нагревается, плавится и разрывает цепь. Это предотвращает протекание электричества по цепи. Мы говорим, что предохранитель (кусок провода) «перегорел», но на самом деле это означает, что он расплавился и разорвал цепь.

Как мы можем изменить величину сопротивления?

Мы можем изменить сопротивление в цепи, заменив резистор другим, имеющим большее или меньшее сопротивление, или мы можем использовать переменный резистор, если мы хотим, чтобы ток варьировался в диапазоне значений.

Переменные резисторы также используются для изменения выходных параметров схемы (например, громкости звуковой системы или скорости движения робота).

Объединение резисторов последовательно или параллельно также помогает изменять величину сопротивления в цепи и контролировать ток.

Природа науки

Научные исследования часто включают изменение переменной величины и изучение влияния на другие величины в конкретной ситуации.