Основные электрические параметры резисторов

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры:

• номинальное сопротивление,
• допустимое отклонение величины сопротивления от номинального зна­чения (допуск),
• номинальная мощность рассеяния,
• предель­ное напряжение;
• температурный коэффициент сопротивления,
• коэффициент напряжения,
• уровень собственных шумов,
• соб­ственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление R — это электрическое со­противление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации.
ГОСТ 2825—67 устанавливает для резисторов шесть рядов номиналов сопро­тивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).
Согласно ГОСТ 9664—74, установлен ряд. допусков (в процентах): ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05, ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5, ±10; ±20; ±30.

Номинальная мощность рассеяния P — это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в течение гарантированного срока службы (наработка) при сохранении параметров в установленных пределах. Значение Р зависит от конструкции резистора, физических свойств материалов и температуры окружающей среды.

Конкретные значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 24013—80 и ГОСТ 10318—80 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Определение номинальной мощности рассеяния указывает­ся на корпусах крупногабаритных резисторов, а у малога­баритных производится по размерам корпуса.

Предельное напряжение U — это максимальное напря­жение, при котором может работать резистор. Оно ограни­чивается тепловыми процессами, а у высокоомных резисто­ров — электрической прочностью резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — это относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении его температуры на один градус.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

Напряжение теплового шума зависит от величины сопро­тивления резистора и его температуры.

При протекании тока по резистору возникают токовые шумы. Токовые шумы наиболее характерны для непроволоч­ных резисторов.

Значение ЭДС шумов для, непроволочных резисторов на­ходится в пределах от долей единиц до сотен микровольт на вольт.

Собственная емкость и индуктивность — характеристики, определяющие работу резистора на высоких частотах.

Собственная емкость резистора слагается из емкости ре­зистивного элемента и емкости вводов. Собственная индук­тивность определяется длиной резистивного элемента, разме­рами каркаса и геометрией вводов. Наименьшими собствен­ной емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы

, наибольшими — проволочные резисторы.

В отличие от постоянных резисторов переменные обла­дают, кроме вышеперечисленных, дополнительными характе­ристиками и параметрами. К ним относятся: функциональная характеристика, разрешающая способность, шумы скольже­ния, разбаланс сопротивления (для многоэлементного ре­зистора).

Разрешающая способность показывает, при каком наи­меньшем изменении угла поворота или перемещении подвиж­ной системы может быть различимо изменение сопротивле­ния резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки, а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем и по­движным контактом.

Разрешающая способность переменных проволочных рези­сторов зависит от числа витков проводящего элемента и опре­деляется тем перемещением подвижного контакта, при кото­ром происходит изменение установленного сопротивления.

Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1…3 %, а прецизионных — до тысячных долей процента.

Шумами скольжения принято считать шумы (напряжение помехи), возникающие при перемещении подвижного контак­та по резистивному элементу.

Напряжение шумов непроволоч­ных резисторов вращения достигает 15…50 мВ.

Разбаланс сопротивления — это отношение выходного на­пряжения, снимаемого с одного резистора, к соответствующе­му напряжению, снимаемому с другого резистора при одина­ковом питающем напряжении на выводах резистивного эле­мента и одинаковом положении их подвижной системы. Для резисторов общего назначения разбаланс допускается до 3 дБ.

---

Смотрите также по теме:

резисторы непроволочные

резисторы проволочные

---

Данные источники питания выполнены полностью на отечественной элементной базе (с приемкой «5» и «9»), имеют категорию качества – «ВП» и предназначены для аппаратуры специального назначения, эксплуатирующихся в жестких условиях.

Задать вопрос

<< Предыдущая  Следующая >>

1.2. Основные характеристики резисторов | Электротехника

Номинальной величиной сопротивления называют ука­зываемое на резисторе значение сопротивле­ния, являющееся средним для данной совокупности.

Для расчета сопротивления резистора можно использовать формулу:

R = r ,                                                             (1.1)

где S – площадь поперечного сечения резистора, равная S = ab, если резистор сделан из ленты шириной а и толщиной b; и S = (pD²) / 4 – если резистор выполнен из круглой проволоки; r – удельное сопротивление резистора; l – длина резистора.

Если резистор выполнен из нескольких участков (по типу пленочного), то сопротивление будет определяться формой последовательного или параллельного соединения участков. Например, для резистора, состоящего из трех участков (рис. 1.2), сопротивление участков пленки R₁ и R_2, соединенных последовательно, определяется суммой: R_å = R₁ + R₂, а участки R_å и R₃ соединены параллельно, поэтому для них результирующая расчетная формула будет иметь вид:

R = ,                              (1. 2)

где R₁, R₂, R_{3 –} сопротивления соответствующих участков пленочного резистора.

Допуском называют установленные для данной совокупности ре­зисторов предельные отклонения от номинальной величины сопро­тивления.

Номинальной мощностью рассеяния называют мак­симально допустимую мощность, которую резистор может рассеи­вать при непрерывной электрической нагрузке и заданной темпера­туре окружающей среды, не изменяя параметров свыше норм, ус­тановленных техническими условиями.

Электрической прочностью резистора называют пре­дельное рабочее напряжение, которое кратковременно прикладывается к выводам резисто­ра без нарушения его работоспособности. Максимальное напряжение, которое может быть подано на резистор, не должно превышать значения, рассчитанного, исходя из номинальной мощности рассеяния и сопротивления:

P_ном = U_max² /R,                                                      (1. 3)

откуда                                                     U_max =,

где R = R_{T –} ∆R – сопротивление резистора с учетом температурных изменений сопротивления. Для определения R_T существует формула:

R_T = R[1 + a(T – 20)],                                               (1.4)

где a – температурный коэффициент сопротивления резистора.

Допустимое напряжение резистора (U_доп) – характеристика, определяющая верхнюю границу использования резистора по напряжению. Для понимания этой характеристики можно воспользоваться упрощенной эквивалентной схемой резистора (рис. 1.3), а также формулой для расчета U_доп:

U_доп = ,                                               (1.5)

где P – мощность, выделяющаяся на резисторе; R_н – номинальное сопротивление; w = 2pf – круговая частота; С_{п –} паразитная емкость.

Уровень собственных шумов резистора определяется переменным электрическим напряжением на его зажимах вслед­ствие теплового изменения объемной концентрации электронов в его проводящем элементе. Кроме тепловых шумов, в проводящем элементе резистора с зернистой структурой возникают токовые шумы, связанные с изме­нением контактных сопротивлений между зернами проводящего элемента. 

Температурный коэффициент сопротивления резистора (ТКR или a) определяет изменение величины сопротивления резистора при изменении температуры на 1 °С.

Коэффициент напряжения характеризует нелинейную зависимость величины сопротивления резистора от приложенного напряжения, проявляющуюся в неметаллических проводящих эле­ментах. Для реостатов важной характеристикой является падение напряжения, для определения которого может быть использована формула :

∆U = IR,                                                             (1.6)

где I = jS; j – плотность
тока, S – площадь сечения резистора.

Стабильность резисторов характеризуется изменением величины сопротивления в результате влияния как внешних (влаж­ности, температуры), так и внутренних (физико-химических про­цессов в проводящем слое) факторов. Эти изменения могут быть как обратимыми (свойства резисторов восстанавливаются при прекращении действия воз­буждающего фактора), так и необратимыми (свойства резисторов не восстанавлива­ются).

Одним из сильнодействующих факторов, влияющих на стабильность резисторов, является влажность, вызывающая как обратимые, так и необратимые изменения сопротивления.

Стабильность резисторов к действию влаги оценивается коэффициентом влагостойкости, выражающим относительное изменение величины сопротивления резистора в условиях повышенной влаж­ности, по сравнению с величиной сопротивления в нормальных ус­ловиях за определенный период времени.

Старение резисторов характеризуется изменением величины сопротивления резистора от времени и происходит как при хранении, так и при эксплуатации. Причинами старения являются локальные перегревы проводящего элемента, электролитические процессы, процессы деструкции материалов под действием электрического поля, нагрева и неблагоприятных воздействий окружающей среды (влажности, химического загрязнения, солнечного света и др. ).

ВЫВОД: основной характеристикой резисторов является сопротивление. Кроме номинального значения сопротивления, для резисторов важны такие характеристики как допуск, номинальная мощность рассеяния, электрическая прочность, температурный коэффициент сопротивления, уровень шумов, стабильность резисторов (в том числе стойкость к старению).

2.3 Характеристики резисторов

Номинальное сопротивление резистора — значение сопротивления, которое должен иметь резистор в соответствии с нормативной, документацией (ГОСТ, ТУ).

Номинальная мощность резистора — максимальная мощность, которую резистор может рассеивать длительное время при непрерывной работе в заданных условиях .

Температурный коэффициент сопротивления — отношение производной от сопротивления по температуре к сопротивлению.

Электрическая прочность резистора характеризуется предельными напряжением, при котором резистор может работать в течение срока службы без электрического пробоя.

Предельное рабочее напряжение резистора зависит от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха.

Уровень собственных шумов резистора — отношение электрического напряжения помех резистора, возникающих при прохождение по нему постоянного тока, к приложенному напряжению. По уровню шумов некоторые стандартные резисторы делятся на две группы. К группе А относятся резисторы, уровень шумов которых не более 1 мкВ/В в полосе частот 60 Гц ,4 …6 кГц.

Частотные свойства резисторов определяются номинальным сопротивлением и распределенными реактивными (паразитными) параметрами (индуктивностью и емкостью). Активное сопротивление резистора на переменном токе зависит как от его номинального сопротивления, так и от его емкости и индуктивности. В свою очередь, распределенная емкость и индуктивность резистора зависят от его формы и числа витков спиральной нарезки резистивного элемента, Для высокоомных резисторов активное сопротивление уменьшается с повышением частоты.

Полное сопротивление низкоомных резисторов, которые не имеют спиральной нарезки резистивного элемента, с ростом частоты возрастает и на частоте резонанса достигает максимального значения.

Стабильность резистора — способность сохранять при эксплуатации свои параметры в допустимых пределах (ГОСТ 21414—75).

Функциональная зависимость переменного резистора — зависимость электрического сопротивления или напряжения переменного резистора от перемещения его подвижного узла (ГОСТ 21414—75).

Максимальная мощность рассеяния — мощность, при которо терморезистор, находящийся в спокойном воздухе при температу 20 °С, при протекании тока разогревается до максимальной рабоче температуры.

Коэффициент рассеяния — величина, численно равная мощностиг которая рассеивается на терморезисторе при разности температу; образца и окружающей среды 1 °С. .

Коэффициент энергетической чувствительности

— величина, численно равная мощности, которую нужно подвести к терморезистору для уменьшения его сопротивления на 1 %.

2.4 Рассмотрение резистивного эффекта

2.4.1 Резистивный делитель напряжения

Дели́тель напряже́ния — устройство для деления постоянного или переменного напряжения. Строится на основе активных и/или реактивных сопротивлений и/или нелинейных сопротивлений. В делителе сопротивления включаются последовательно, выходным напряжением является напряжение на отдельном участке цепи делителя. Участки расположенные между напряжением питания и точкой снятия выходного напряжения называют плечами делителя. Плечо между выходом и нулевым потенциалом питания обычно называют нижним. Другое при этом называют верхним. В любом делителе два плеча. Делитель напряжения, построенный исключительно на активных сопротивлениях, называется

резистивным делителем напряжения.

Коэффициент деления таких делителей не зависит от частоты приложенного напряжения. Делители, содержащие хотя бы одно реактивное сопротивление, делят напряжение в зависимости от частоты. Это следует из того факта, что реактивные сопротивления являются частотно-зависимыми элементами. Например, простейшие виды фильтров: RC фильтр и LC фильтр представляют собой не что иное, как частотно-зависимые делители напряжения. В качестве делителя напряжения c нелинейным сопротивлением можно привести параметрический стабилизатор напряжения на основе стабилитрона, который можно рассматривать как делитель напряжения, нижнее плечо которого состоит из нелинейного сопротивления стабилитрона. Делители напряжения и схемы на их основе играют важную роль в электронике.

Простейший резистивный делитель напряжения представляет собой два последовательно включённых резистора R1 и R2, подключённых к источнику напряжения U. Поскольку резисторы соединены последовательно, то ток через них будет постоянен (напомним, что ток — это количество зарядов в единицу времени. Если бы ток не был бы постоянен, то заряды, либо где-то накапливались бы, либо откуда-то вводились бы в цепь, однако на выходе мы имеем ровно столько зарядов, сколько поступило в цепь на входе и совокупный заряд участка цепи не изменяется во времени).

Рисунок 2.1 – Схема простейшего резистивного делителя напряжения

Падение напряжения (уменьшение потенциала при перемещении заряда от одной точки цепи до другой её точки) на каждом резисторе согласно закону Ома будет пропорционально сопротивлению (ток, как было установлено ранее, постоянен):

(1)

Поэтому можно записать

(2)

(3)

Разделив выражение для U1 на выражение для U2 в итоге получаем:

(4)

Таким образом, отношение напряжений U1 и U2 в точности равно отношению сопротивлений R1 и R2.

Следует обратить внимание, что сопротивление нагрузки делителя напряжения должно быть много больше собственного сопротивления делителя, так, чтобы в расчетах этим сопротивлением можно было бы пренебречь. Для выбора конкретных значений сопротивлений на практике, как правило, достаточно следовать следующему алгоритму. Сначала необходимо определить величину тока делителя, работающего при отключенной нагрузке. Этот ток должен быть значительно больше тока (обычно принимают превышение от 10 раз по величине), потребляемого нагрузкой, но, однако, при этом указанный ток не должен создавать излишнюю нагрузку на источник напряжения U. Исходя из величины тока, по закону Ома определяют значение суммарного сопротивления R = R1 + R2. Остается только взять конкретные значения сопротивлений из стандартного ряда, отношение величин которых близко́ требуемому отношению напряжений, а сумма величин близка расчетной. Необходимо иметь ввиду, что при расчете реального делителя необходимо учитывать температурный коэффициент сопротивления, допуски на номинальные значения сопротивлений, диапазон изменения входного напряжения и возможные изменения свойств нагрузки делителя.

Резисторы. назначение, виды, характеристики. примеры использования

Основные характеристики резисторов

Параметры, которые нужно учитывать при выборе резистора, зависят от характера схемы, в которой он будет использован. К основным характеристикам относятся:

• Номинальное сопротивление. Эта величина измеряется в Ом, 1 кОм (1000 Ом), 1 МОм (1000 кОм), 1 ГОм (1000 МОм).
• Максимальная рассеиваемая мощность — предельная мощность, которую способен рассеивать элемент при долговременном использовании. На схемах номинальную мощность рассеивания указывают только для мощных резюков. Чем выше мощность, тем больше размеры детали.
• Класс точности. Определяет, на сколько фактическая величина сопротивления может отличаться от заявленной.

При необходимости принимают во внимание предельное рабочее напряжение, избыточный шум, устойчивость к температуре и влаге, коэффициент напряжения. Если деталь планируется установить в аппарат, работающий на высоких и сверхвысоких частотах, учитывают паразитную емкость и паразитную индуктивность

Эти величины должны быть минимальными.

Расчет резисторов

Для подбора и установки элементов в схему необходимо предварительно рассчитать номинал и мощность компонентов.

Формула для расчета сопротивления и мощности

Сопротивление тока: формула

Используют Закон Ома для участка цепи, чтобы вычислить сопротивление резистора, формула имеет вид:

R = U/I,

где:

• U – напряжение на выводах элемента, В;
• I – сила тока на участке цепи, А.

Эта формула применима для токов постоянного направления. В случае расчётов для переменного тока берут в расчёт импеданс цепи Rz.

Важно! Строение схем не ограничивается установкой только одного резистора. Обычно их множество, соединены они между собой параллельно и последовательно

Для нахождения общего показателя применяют отдельные методы и формулы.

Последовательное соединение

При таком соединении «выход» одного элемента соединяется с «входом» другого, они идут последовательно друг за другом. Как рассчитать резистор в этом случае? Можно использовать электронный онлайн-калькулятор, можно применить формулу.

Общее значение будет составлять сумму сопротивлений компонентов, входящих в последовательное соединение:

R123 = R1+R2+R3.

На каждом из них произойдёт одинаковое падение напряжения: U1, U2, U3.

Параллельное соединение

При выполнении данного вида соединения одноимённые выводы соединяются попарно, формула имеет вид:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Обычно полученное значение R бывает меньше меньшего из всех значений соединённых элементов.

Последовательное и параллельное соединения

Информация. На практике параллельное или последовательное присоединение применяют, когда нет детали необходимого номинала. Элементы для таких случаев подбирают одинаковой мощности и одного типа, чтобы не получить слабого звена.

Смешанное соединение

Рассчитывать общее сопротивление смешанных соединений возможно, применяя правило объединения. Сначала выбирают все параллельные и последовательные присоединения и составляют эквивалентные схемы замещения. Их начинают рассчитывать, используя формулы для каждого случая. Из полученной более простой схемы вновь выделяют параллельные и последовательные звенья и опять производят расчёты. Делают это до тех пор, пока не получат самое элементарное соединение или один эквивалентный элемент. Вычисленный результат будет являться искомым.

Метод расчёта при смешанном соединении

Мощность

Одного поиска значения сопротивления недостаточно для того, чтобы применить деталь. Необходимо узнать, на какую мощность должен быть рассчитан элемент. В противном случае он будет перегреваться и выйдет из строя. Мощные детали при поверхностном монтаже лучше устанавливать на радиатор.

Расчет мощности резистора выполняется по формуле:

Р = I² * R = U²/R,

где:

• Р – мощность, Вт;
• I – ток, А;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом.

После определения мощности резисторов по формуле подбирают комплектующие, исходя из графического обозначения на схемах.

Основные обозначения мощности резисторов

Маркировка резисторов

На корпусе резистора, как правило, наносится краской его тип, номинальная мощность, номинальное сопротивление, допуск и дата изготовления. Для маркировки малогабаритных резисторов используют бук-венно-цифровой код. Код состоит из цифр, обозначающих номинальное сопротивление, буквы, обозначающей единицу измерения, и буквы, указывающей допустимое отклонение сопротивления. Примеры наносимого на корпус резистора буквенного кода единиц измерения номинального сопротивления старого и нового стандартов приведены в табл. 1.

Если номинальное сопротивление выражается целым числом, то буквенный код ставится после этого числа. Если же номинальное сопротивление представляет собой десятичную дробь, то буква ставится- вместо запятой, разделяя целую и дробную части. В случае, когда десятичная дробь меньше единицы, целая часть (ноль) исключается.

При маркировке резисторов код допуска ставится после кодированного обозначения номинального сопротивления. Буквенные коды допусков приведены в табл. 2.

Например, обозначение 4К7В (или 4К7М) соответствует номинальному сопротивлению 4,7 кОм с допустимым отклонением 20%. В табл. 1 и 2 приведены буквенные коды, соответствующие как старым, так и новым стандартам, так как в настоящее время встречаются оба варианта. Номинальная мощность на малогабаритных резисторах не указывается, а определяется по размерам корпуса.

Таблица 1. Обозначение номинальной величины сопротивления на корпусах резисторов.

Полное обозначение	Сокращенное обозначение на корпусе
Обозначение	Примеры обозначения	Обозначение единиц измерения	Примеры обозначения
единиц измерении	Старое	Новое	Старое	Новое
Ом	Омы	13 Ом 470 0м	R	Е	13R 470R (К47)	13Е 470Е (К47)
кОм	килоОмы	1 кОм 5,6 кОм 27 кОм 100 кОм	К	К	1К0 5К6 27K 100К(М10)	1К0 5К6 27K 100К(М10)
МОм	мегаОмы	470 МОм 4,7 МОм 47 МОм	М	М	М47 4М7 47 М	М47 4М7 47М

Таблица 2. Буквенные коды допусков сопротивлений, наносимых на корпуса резисторов.

Допуск, %	±0,1	±0,2	±0,25	±0,5	±1	±2	±5	±10	±20	±30
Обозначение	старое	ж	У	—	Д	Р	Л	И	С	В	Ф
новое	в	—	С	D	F	G	J	К	М	N

Условные обозначения

Эти электроны , то носители заряда в электрической цепи, текут в направлении , противоположном от обычного электрического тока.

Символ для батареи в электрической схеме .

В проводящем материале движущиеся заряженные частицы, составляющие электрический ток, называются носителями заряда . В металлах, из которых состоят провода и другие проводники в большинстве электрических цепей , положительно заряженные атомные ядра атомов удерживаются в фиксированном положении, а отрицательно заряженные электроны являются носителями заряда, которые могут свободно перемещаться в металле. В других материалах, особенно в полупроводниках , носители заряда могут быть положительными или отрицательными, в зависимости от используемой легирующей примеси . Положительные и отрицательные носители заряда могут даже присутствовать одновременно, как это происходит в электролите в электрохимической ячейке .

Поток положительных зарядов дает такой же электрический ток и имеет тот же эффект в цепи, что и равный поток отрицательных зарядов в противоположном направлении. Поскольку ток может быть потоком либо положительных, либо отрицательных зарядов, либо обоих, необходимо соглашение о направлении тока, которое не зависит от типа носителей заряда . Направление обычного тока произвольно определяется как направление, в котором текут положительные заряды. Отрицательно заряженные носители, такие как электроны (носители заряда в металлических проводах и многих других компонентах электронных схем), поэтому текут в направлении, противоположном обычному течению тока в электрической цепи.

Справочное направление

Ток в проводе или элементе схемы может течь в любом из двух направлений. При определении переменной для представления текущего, то направление тока , представляющий положительный должен быть определен, как правило , с помощью стрелки на схему диаграммы схематическом . Это называется опорным направлением тока . При анализе электрических цепей фактическое направление тока через конкретный элемент цепи обычно неизвестно, пока анализ не будет завершен. Следовательно, эталонные направления токов часто назначаются произвольно. Когда схема решена, отрицательное значение тока подразумевает, что фактическое направление тока через этот элемент схемы противоположно выбранному опорному направлению.
я{\ displaystyle I} я{\ displaystyle I}

Материалы, из которых изготавливаются резисторы

В мире можно найти резисторы, изготовленные из самых разных материалов, каждый из которых имеет свои свойства и определенные области применения. Большинство инженеров-электронщиков используют типы, указанные ниже.

Проволочные резисторы

Рисунок 9 – Проволочные резисторы

Проволочные резисторы изготавливаются путем наматывания по спирали проволоки с высоким сопротивлением вокруг непроводящего сердечника. Обычно они применяются там, где нужна высокая точность или большая мощность. Сердечник обычно изготавливается из керамики или стекловолокна, а резистивная проволока из никель-хромового сплава, которая не подходит для приложений с частотами выше 50 кГц. Достоинствами проволочных резисторов являются низкий уровень шума и устойчивость к колебаниям температуры. Доступны резисторы со значениями сопротивления от 0,1 до 100 кОм и с точностью от 0,1% до 20%.

Металлопленочные резисторы

Рисунок 10 – Металлопленочные резисторы

Для металлопленочных резисторов обычно используют нитрид нихрома или тантала. Резистивный материал обычно составляет комбинация керамического материала и металла. Значение сопротивления изменяется путем вырезания с помощью лазера или абразива спирального рисунка в пленке, очень похожей на углеродную пленку. Металлопленочные резисторы обычно менее стабильны при изменениях температуры, чем проволочные резисторы, но лучше справляются с более высокими частотами.

Металлооксидные пленочные резисторы

Рисунок 11 – Металлооксидные пленочные резисторы

В металлооксидных резисторах используются оксиды металлов, такие как оксид олова, что немного отличает их от металлопленочных резисторов. Эти резисторы надежны и стабильны и работают при более высоких температурах, чем металлопленочные резисторы. По этой причине металлооксидные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой износостойкости.

Фольговые резисторы

Рисунок 12 – Фольговые резисторы

Фольговый резистор, разработанный в 1960-х годах, по-прежнему остается одним из самых точных и стабильных типов резисторов, которые вы найдете, и которые используются в приложениях с высокими требованиями к точности. Резистивный элемент составляет тонкая объемная металлическая фольга, которая приклеена на керамическую подложку. Фольговые резисторы имеют очень низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС).

Углеродные композиционные резисторы

Рисунок 13 – Углеродные композиционные резисторы

До 1960-х годов углеродные композиционные резисторы были стандартом для большинства приложений. Они надежны, но не очень точны (их допуск не может быть лучше примерно 5%). Для резистивного элемента углеродных резисторов используется смесь мелких частиц углерода и непроводящего керамического материала. Резистивному веществу придают форму цилиндра и запекают. Величину сопротивления определяют размеры корпуса и соотношение углерода и керамики. Использование большего количества углерода в процессе означает более низкое сопротивление. Углеродные композиционные резисторы по-прежнему полезны для определенных приложений из-за своей способности выдерживать мощные импульсы, хорошим примером применения может быть источник питания.

Углеродные пленочные резисторы

Углеродные пленочные резисторы представляют собой тонкую углеродную пленку (разрезанную по спирали для увеличения резистивного пути) на изолирующем цилиндрическом сердечнике. Такая конструкция позволяет получить более точное значение сопротивления, а также увеличивает величину сопротивления. Углеродные пленочные резисторы намного точнее, чем углеродные композиционные резисторы. В приложениях, требующих стабильности на высоких частотах, используются специальные углеродные пленочные резисторы.

Что такое резистор

Резистор – это сопротивление. Он является пассивным элементом в цепи и способен только уменьшать ток. Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь».

Предназначен проводник для того, чтобы преобразовывать напряжение в силу тока и наоборот, он поглощает часть энергии и ограничивает ток. Основное применение приходится на электрические и электронные устройства.

Также есть два вида полупроводников:

• линейные, сопротивление у которых от тока и напряжения не зависит;
• нелинейные, способные изменить сопротивление в зависимости от значений протекающего тока и напряжения.

Основным параметром резисторов является номинальное напряжение.

Как выглядит

Элементы могут быть проволочные и непроволочные. Последние отлично выполнят свою функцию в высокочастотной цепи, внешний вид и процесс их изготовления отличаются. Различают резисторы общего применения и специального. Первые не превышают 10 мегаом, а вторые способны работать под напряжением 600 вольт и выше. Внешним видом они тоже отличаются. На фото ниже легко увидеть разницу и понять, как выглядит резистор.

Разница во внешнем виде и размерах

Из чего состоит

Намотав проволоку на каркас из керамики или прессованного порошка получится проволочный резистор. При этом сама проволока должна быть из нихрома, константана или манганина. Так получится создать полупроводник с высоким удельным сопротивлением.

Непроволочные элементы изготовлены на основе диэлектрика из проводящих смесей и пленок. Разделяют тонкослойные и композиционные, но все они имеют повышенную точность и стабильность в работе.

Регулировочные и подстроечные элементы представляют собой кольцевую резистивную пластину по которой движется бегунок. Он скользит по кругу, меняя расстояние точек на резистивном слое, в результате сопротивление меняется. Следует понять, что же делает резистор для прибора.

Для чего используется

Для чего нужен резистор? При помощи этой детали в электрической цепи можно ограничить количество проводимого тока, в результате правильно подобранной детали легко получить необходимую величину. Чем выше сопротивление, тем ниже будет на выходе сила тока, при условии стабильного напряжения.

Как работают резисторы понять легко, они могут использоваться в качестве преобразователя напряжения в ток и наоборот, в измерительных аппаратах их применяют для деления напряжения, а также они могут понизить или полностью устранить радиопомехи.

Обозначение на схемах

В России и Европе резистор на схеме обозначаются прямоугольником, размерами 4*10мм. Для определения значений сопротивления есть условные обозначения. Постоянный элемент на схеме обозначается следующим образом:

Обозночения постоянных элементов на схеме

Переменные, в том числе подстроечные, а также нелинейные следующим образом:

Обозначения переменных проводников

Резисторы постоянного сопротивления (постоянные резисторы).

Постоянным считается резистор, сопротивление которого в процессе работы остается неизменным. Конструктивно такой резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным омическим сопротивлением. По краям трубки напрессованы металлические колпачки, к которым приварены выводы резистора, сделанные из облуженной медной проволоки. Сверху корпус резистора покрыт влагостойкой цветной эмалью.

Керамическую трубку называют резистивным элементом и в зависимости от типа токопроводящего слоя, нанесенного на поверхность, резисторы разделяются на непроволочные и проволочные.

2.1. Непроволочные резисторы.

Непроволочные резисторы используются для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока, в которых протекают сравнительно небольшие токи нагрузки. Резистивный элемент резистора выполнен в виде тонкой полупроводящей пленки, нанесенной на керамическое основание.

Полупроводящая пленка называется резистивным слоем и изготавливается из пленки однородного вещества толщиной 0,1 – 10 мкм (микрометр) или из микрокомпозиций. Микрокомпозиции могут быть выполнены из углерода, металлов и их сплавов, из окислов и соединений металлов, а также в виде более толстой пленки (50 мкм), состоящей из размельченной смеси проводящего вещества.

В зависимости от состава резистивного слоя резисторы разделяются на углеродистые, металлопленочные (металлизированные), металлодиэлектрические, металлоокисные и полупроводниковые. Наиболее широкое применение получили металлопленочные и углеродистые композиционные постоянные резисторы. Из резисторов отечественного производства можно выделить МЛТ, ОМЛТ (металлизированный, лакированный эмалью, теплостойкий), ВС (углеродистые) и КИМ, ТВО (композиционные).

Непроволочные резисторы отличаются малыми размерами и массой, низкой стоимостью, возможностью применения на высоких частотах до 10 ГГц. Однако они недостаточно стабильны, так как их сопротивление зависит от температуры, влажности, приложенной нагрузки, продолжительности работы и т.п. Но все же положительные свойства непроволочных резисторов настолько значительны, что именно они получили наибольшее применение.

2.2. Проволочные резисторы.

Проволочные резисторы применяются в электрических цепях постоянного тока. При изготовлении резистора на его корпус в один или два слоя наматывается тонкая проволока, сделанная из никелина, нихрома, константана или других сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением. Высокое удельное сопротивление провода позволяет выполнить резистор с минимальным расходом материалов и небольших размеров. Диаметр применяемых проводов определяется плотностью тока, проходящего через резистор, технологическими параметрами, надежностью и стоимостью, и начинается с 0,03 – 0,05 мм.

Для защиты от механических или климатических воздействий и для закрепления витков резистор покрывается лаками и эмалями или герметизируется. Вид изоляции влияет на теплостойкость, электрическую прочность и наружный диаметр провода: чем больше диаметр провода, тем толще слой изоляции и тем выше электрическая прочность.

Наибольшее применение нашли провода в эмалевой изоляции ПЭ (эмаль), ПЭВ (высокопрочная эмаль), ПЭТВ (теплостойкая эмаль), ПЭТК (теплостойкая эмаль), достоинством которой является небольшая толщина при достаточно высокой электрической прочности. Распространенными резисторами большой мощности являются проволочные эмалированные резисторы типа ПЭВ, ПЭВТ, С5-35 и др.

По сравнению с непроволочными резисторами проволочные отличаются более высокой стабильностью. Они могут работать при более высоких температурах, выдерживают значительные перегрузки. Однако они сложнее в производстве, дороже и малопригодны для использования на частотах выше 1- 2 МГц, так как обладают высокой собственной емкостью и индуктивностью, которые проявляются уже на частотах в несколько килогерц.

Поэтому в основном их применяют в цепях постоянного тока или тока низких частот, там, где требуются высокие точности и стабильность работы, а также способность выдерживать значительные токи перегрузки вызывающие значительный перегрев резистора.

С появлением микроконтроллеров современная техника стала более функциональнее и одновременно с этим намного миниатюрнее. Использование микроконтроллеров позволило упростить электронные схемы и тем самым уменьшить потребление тока устройствами, что сделало возможным миниатюризировать элементную базу. На рисунке ниже показаны SMD резисторы, которые припаиваются на плату со стороны печатного монтажа.

Плотность тока и закон Ома

Плотность тока — это скорость, с которой заряд проходит через выбранную единицу площади. Он определяется как вектор , величина которого представляет собой ток на единицу площади поперечного сечения. Как описано в разделе « , направление произвольное. Обычно, если движущиеся заряды положительны, то плотность тока имеет тот же знак, что и скорость зарядов. Для отрицательных зарядов знак плотности тока противоположен скорости заряда. В единицах СИ плотность тока (символ: j) выражается в основных единицах СИ — амперах на квадратный метр.

В линейных материалах, таких как металлы, и при низких частотах плотность тока на поверхности проводника одинакова. В таких условиях закон Ома гласит, что ток прямо пропорционален разности потенциалов между двумя концами (поперек) этого металлического (идеального) резистора (или другого омического устройства ):

язнак равноVр,{\ Displaystyle I = {V \ над R} \ ,,}

где — ток, измеренный в амперах; — разность потенциалов , измеренная в вольтах ; и — сопротивление , измеренное в Ом . Для переменных токов , особенно на более высоких частотах, скин-эффект заставляет ток неравномерно распределяться по поперечному сечению проводника с более высокой плотностью у поверхности, тем самым увеличивая кажущееся сопротивление.
я{\ displaystyle I}V{\ displaystyle V}р{\ displaystyle R}

Проволочные резисторы

Этот вид резисторов различаются по внешности и размера. Проволочные резисторы, как правило, изготавливают из длинного провода на основе сплавов, обычно хрома, никеля или сплава медно-никель-марганца. Этот вид резистора, пожалуй, один из самых старых видов. Проволочные резисторы имеют превосходные свойства, такие как высокие показатели мощности и низкие значения сопротивления. В процессе эксплуатации эти резисторы могут сильно нагреваться, и по этой причине их зачастую помещают в металлический ребристый корпус для лучшего охлаждения.

Электрический паяльник с регулировкой температуры

Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…

Подробнее

Как найти сопротивление, напряжение

Зная формулу закона Ома для участка цепи, мы можем рассчитать напряжение и сопротивление. Напряжение находится как произведение силы тока и сопротивления.

Формула напряжения и сопротивления по закону Ома

Сопротивление можно найти, разделив напряжение на ток. Все действительно несложно. Если мы знаем, что к участку цепи было проложено определенное напряжение и знаем какой при этом был ток, мы можем рассчитать сопротивление. Для этого напряжение делим на ток. Получаем как раз величину сопротивления этого куска цепи.

С другой стороны, если мы знаем сопротивление и силу тока, которая должна быть, мы сможем рассчитать напряжение. Надо всего лишь перемножить силу тока и сопротивление. Это даст напряжение, которое необходимо подать на этот участок цепи чтобы получить требуемый ток.

Характеристики электротехнических материалов

Главной характеристикой в электротехнике считается удельная электропроводность, измеряемая в См/м. Она служит коэффициентом пропорциональности между вектором напряжённости поля и плотностью тока. Обозначается часто греческой буквой гамма γ. Удельное сопротивление признано величиной, обратной электропроводности. В результате формула, упомянутая выше, обретает вид: плотность тока прямо пропорциональна напряжённости поля и обратно пропорциональна удельному сопротивлению среды. Единицей измерения становится Ом м.

Рассматриваемое понятие сохраняет актуальность не только для твёрдых сред. К примеру, ток проводят жидкости-электролиты и ионизированные газы. Следовательно, в каждом случае допустимо ввести понятие удельного сопротивления, ведь через среду проходит электрический заряд. Найти в справочниках значения, к примеру, для сварочной дуги сложно по простой причине – подобными задачами не занимаются в достаточной степени. Это не востребовано

С момента обнаружением Дэви накала платиновой пластины электрическим током до внедрения в обиход лампочек накала прошло столетие – по схожей причине не сразу осознали важность, значимость открытия

Свойство материала

В зависимости от значения величины удельного сопротивления материалы делятся:

1. У проводников – менее 1/10000 Ом м.
2. У диэлектриков – свыше 100 млн. Ом м.
3. Полупроводники по значениям удельного сопротивления находятся между диэлектриками и проводниками.

Эти значения характеризуют исключительно способность тела сопротивляться прохождению электрического тока и не влияют на прочие аспекты (упругость, термостойкость). К примеру, магнитные материалы бывают проводниками, диэлектриками и полупроводниками.

Что такое резистор и для чего нужен

Пассивный элемент, имеющий определенное сопротивление (постоянное или переменное) называют резистором. Более точное определение вам не даст никто, но эта простая формулировка тем не менее отражает основное свойство этого радиоэлемента.

Для полноты картины, приводим определение из «Википедии»:

Есть еще сопротивления с нелинейными характеристиками, которые изменяют параметры в зависимости от различных условий: температуры, напряжения, света и т.д. Они хоть и являются сопротивлениями, но имеют отдельные названия (варистор, термистор и т.д.), немного иное обозначение и другие технические характеристики. В этой статье речь пойдет о постоянных и переменных резисторах, но тех, которые имеют линейные характеристики (почти линейные, так как идеала нет).

Называют эти элементы либо «резистор» либо «сопротивление». Первое название — произошло от латинского resistо, что переводится как сопротивление. Оба названия отражают основное предназначение этого элемента — изменять сопротивление электрической цепи. На схемах европейского происхождения постоянный резистор обозначается в виде небольшого прямоугольника. На американских схемах принято другое обозначение — в виде ломаной линии. В любом случае рядом со значком стоит латинская буква R и число, которое обозначает номер элемента.

Как выглядит резистор: наиболее типичные виды постоянных резисторов и обозначение в схемах

В небольших схемах рядом с обозначением может стоять номинал, в больших в отдельной таблице (спецификации) прописан тип резистора и его параметры.

Обозначение резисторов на схеме с указанием номинального сопротивления

Без резистора не обходится ни одна схема. Ни электрическая, ни электронная. Назначение резисторов в цепи может быть таким:

• для ограничения тока;
• для создания падения напряжения до определенного значения.

Например, в цепи течет определенный ток, но надо использовать элемент, который не рассчитан на такой ток. В этом случае ставят резистор, после которого ток понижается до нужного уровня. Что делает резистор в схеме? Понижает ток до приемлемого значения. В этом случае часто называют их  токоограничивающими — по той задаче, которую они выполняют. Аналогично поступают и с напряжением, только рассчитывается в данном случае не ток, а напряжение.

Виды резисторов: внешний вид постоянных сопротивлений. Справа SMD резистор — предназначен для поверхностного монтажа

Если говорить о внешнем виде, чаще всего, представляют собой небольшого размера цилиндр, от торцов которого отходят монтажные ножки. Чаще всего они выполнены из проволоки, реже из металлической ленты. Бывают резисторы в виде прямоугольного параллелепипеда (керамические) и в виде небольшого прямоугольника (SMD технология) для поверхностного монтажа на печатных платах.

СКИН-ЭФФЕКТ

Если пропустить по проводнику переменный электрический ток высокой частоты, то окажется, что весь ток в проводнике будет протекать по тонкому поверхностному слою. Это явление и называют скин-эффектом. Само название происходит от английского слова, означающего «кожа».

Для того чтобы понять, почему высокочастотный ток течет только по поверхности проводника, рассмотрим достаточно длинный цилиндрический проводник (см. рис.), к концам которого приложено переменное напряжение, изменяющееся во времени с частотой ω.

Начнем со случая ω = 0, т. е. постоянного напряжения, когда по проводнику течет постоянный электрический ток. Причина электрического тока — это электрическое поле, напряженность которого при постоянном напряжении одинакова в любой точке поперечного сечения. Следовательно, постоянный электрический ток равномерно распределен по всему сечению проводника. Ток в проводнике создает вокруг себя магнитное поле B → , силовые линии которого представляют собой концентрические окружности с центром на оси проводника; причем магнитное поле существует не только снаружи, но и внутри проводника. При постоянном токе магнитное поле никак не влияет на распределение тока по сечению.

Иначе обстоит дело в случае переменного электрического тока. Если ток в проводнике меняется во времени, то вместе с ним будет изменяться и магнитное поле. Значит, меняется и поток магнитного поля, проходящий через контур abcd, и в контуре возникает электродвижущая сила (ЭДС) магнитной индукции. Легко убедиться (используя «правило буравчика» и правило Ленца), что эта ЭДС всегда работает против тока на участке ab и в направлении тока на участке cd. Поэтому мгновенное значение тока в центре проводника будет меньше, чем на его краю. Чем больше частота переменного тока, тем быстрее во времени меняется магнитное поле, тем больше ЭДС индукций и тем меньше электрический ток в центре проводника. Ток как бы вытесняется магнитным полем на поверхность проводника. При очень высоких частотах ЭДС индукции становится настолько большой, что полностью компенсирует внешнее электрическое поле внутри проводника и весь ток протекает по тонкому поверхностному слою. Это и есть скин-эффект. Точные расчеты позволяют определить толщину скин-слоя на поверхности, по которому течет высокочастотный ток: δ=(10 7 ρ/(2πω)) 1/2 , где ρ — удельное сопротивление проводника. Например, при частоте ω = 10 6 толщина скин-слоя в медном проводнике составляет δ

Скин-эффект возникает не только для высокочастотных токов, изменяющихся во времени по закону синуса или косинуса; самое главное — чтобы ток изменялся во времени. В частности, скин-эффект возникает и в момент подключения проводника к источнику постоянного напряжения. В момент включения в контуре abed возникает большая ЭДС индукции, которая полностью компенсирует внешнее электрическое поле на оси проводника. Поэтому ток сначала появляется на поверхности проводника, затем постепенно нарастает в более глубоких слоях и в последнюю очередь на оси проводника. Этот процесс заканчивается, когда ток равномерно распределится по всему сечению проводника. Такое поведение электрического тока напоминает распространение тепла при нагревании тела: оказывается, что оба этих процесса описываются одинаковыми уравнениями.

В случае быстрого изменения тока обычно вводят характерное время, за которое происходит проникновение тока (и магнитного поля) внутрь проводника, — скиновое время:

t_ск = 4π 2 a 2 /(10 7 ρ), где a — радиус проводника. Чем меньше удельное сопротивление проводника, тем дольше ток и магнитное поле будут проникать в проводник.

Что же произойдет в том случае, когда ρ = 0, т. е. в случае, если мы имеем дело со сверхпроводником (см. Сверхпроводимость)? Формально скиновое время станет бесконечно большим, магнитное поле не сможет существовать в сверхпроводнике, а ток будет протекать только по его поверхности. Так и происходит на самом деле. Это явление называют эффектом Мейснера (впервые наблюдался в 1933 г. немецким физиком В. Мейснером).

Скин-эффект играет очень важную роль в тех областях науки и техники, где используются высокочастотные или быстро меняющиеся во времени электрические и магнитные поля. Это сверхвысокочастотная электроника, радиотехника, физика плазмы и т. д.

Источник

проводит ли стекло электрический ток? Почему?

Стекло при обычных условиях, т. е. в твердом состоянии, является изолятором, и эта его особенность широко используется. Например, металлические контакты — вводы — в приборах впаивают непосредственно в стекло. Однако в расплавленном состоянии стекло проводит электрический ток.

согласна с предыдущим ответом!

стекло не проводник и не диэлектрик, это полу проводник т. к. его свойства несовпадают ни с диэлектриками (пластичность, прочность, хорошая теплопроводность, горение) и проводниками (хорошая теплопроводность, стойкость к огню, остальные свойства могут быть разными в зависимости от вещества) но зато идентичны свойствам полупроводника. например при высокой температуре — проводник, при низкой — диэлектрик

Принцип работы

Резистор устанавливается в электрической цепи для ограничения тока, протекающего через цепь. Величина напряжения, которая на нем упадет, рассчитывается просто – по закону Ома:

U=IR

Падением напряжения называется то количество Вольт, которые появляются на выводах резистора, когда через него протекает ток. Соответственно, если на резисторе у нас упало напряжение, и через него протекает ток – значит на нём выделяется в тепло определенная мощность. В физике есть известная всем формула для нахождения мощности:

P=UI

Или для ускорения расчетов иногда удобно пользоваться формулой мощности через сопротивление:

P=U2/R=I2R

Как работает резистор? У каждого проводника есть определенная внутренняя структура. При протекании электрического тока электроны (носители зарядов) сталкиваются с различными неоднородностями структуры вещества и теряют энергию, она то и выделяется в виде тепла. Если вам сложно понять, то принцип работы сопротивления простыми словами можно сказать так:

Это величина, которая показывает насколько сложно протекать электрическому току через вещество. Она зависит от самого вещества – его удельного сопротивления.

Где: р – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения.

Руководство по эксплуатации > РБ тормозные резисторы

Параметры серии РБ1 Модификация (см.  рисунок) R, Ом Pном, кВт Типоразмер А,мм А1,мм А2,мм Б,мм Б1,мм В,мм Г,мм Г1,мм Д,мм Е,мм Ж,мм Масса, кг РБ1-080-1К0 80 1,00 А 365 334 300 114 55 60 8 60 15 6,5 2 1,78 РБ1-400-К20 400 0,20 Б 293 287 267 62 28 28 6,5 28 9,5 5,5 2 0,40 Параметры серии РБ2 Модификация (см.  рисунок) R, Ом Pном, кВт Типоразмер А,мм А1, мм Б,мм В,мм В1, мм Г,мм Д,мм Е,мм Ж,мм З,мм И,мм К,мм Масса, кг РБ2-038-5К0 38 5,00 А 330 302 300 480 380 30 45 160 85 70 60 44 15,00 РБ2-028-6К0 18 6,00 Б 530 502 300 480 380 30 45 160 85 70 60 44 19,00 РБ2-022-8К0 22 8,00 Б 530 502 300 480 380 30 45 160 85 70 60 44 20,00 РБ2-019-10К 19 10,00 Б 530 502 300 480 380 30 45 160 85 70 60 44 20,00

Параметры серии РБ3 Модификация (см.  рисунок) R, Ом Pном, кВт Типоразмер А, мм Б, мм В, мм Г, мм Д, мм Масса, кг РБ3-070-К20 70 0,20 А 170 160 60 30 5 0,50 РБ3-048-К20 48 0,20 А 170 160 60 30 5 0,50 РБ3-270-К20 270 0,20 А 170 160 60 30 5 0,50 РБ3-200-К20 200 0,20 А 170 160 60 30 5 0,50 РБ3-145-К30 145 0,30 А 220 210 60 30 5 0,50 РБ3-110-К45 110 0,45 А 220 210 60 30 5 0,53 РБ3-080-К57 80 0,57 А 240 225 60 30 5 0,78 РБ3-056-К68 56 0,68 А 340 325 60 30 5 0,96 РБ3-038-1К1 38 1,13 А 400 390 60 30 5 1,35 РБ3-028-1К4 28 1,40 Б 400 390 85 55 5 3,00 РБ3-022-1К7 22 1,70 Б 400 390 85 55 5 3,00 РБ3-019-2К2 19 2,20 Б 400 390 85 55 5 3,00

Параметры и характеристики резисторов.

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 10Следующая ⇒ Резисторы характеризуются  величиной сопротивления, допуском на разброс величины сопротивления, рассеиваемой мощностью, зависимостью от температуры, виду вольтамперной характеристики, характеру изменения сопротивления, материалу токопроводящего слоя, размерами и т.д. Рассмотрим основные параметры и характеристики резисторов.   Номинальное сопротивление. Номинальным сопротивлением называется сопротивление, которое должен иметь резистор, это значение указывается на резисторе. Диапазон номинальных значений сопротивлений установлен для резисторов: постоянных от долей ома до единиц тераом; переменных проволочных от 0,47 Ом до 20 кОм и переменных непроволочных от 1 Ом до 10 МОм. В России согласно ГОСТ 28884-90 для постоянных резисторов установлено 6 рядов номинальных значений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192, а для переменных резисторов (ГОСТ 10318-80) — ряд Е6. Цифра после буквы Е указывает количество значений номиналов в каждом десятичном интервале, то есть ряд образуется из округлённых значений чисел n√10, где n номер ряда (3, 6, 12, 24 и т.д.). Для примера номинальные значения сопротивлений рядов Е3, Е6, Е12 и Е24 приведены в таблице 1. Ряды Е48, Е96, Е192 используются для прецизионных резисторов и в этом пособии не приводятся.   Таблица 1.1 Стандартизованные ряды номиналов резисторов. Е3 Е6 Е12 Е24 Е3 Е6 Е12 Е24 Е3 Е6 Е12 Е24 1,0 1,0 1,0 1,0 2,2 2,2 2,2 2,2 4,7 4,7 4,7 4,7 1,1 2,4 5,1 1,2 1,2 2,7 2,7 5,6 5,6 1,3 3,0 6,2 1,5 1,5 1,5 3,3 3,3 3,3 6,8 6,8 6,8 1,6 3,6 7,5 1,8 1,8 3,9 3,9 8,2 8,2 2,0 4,3 9,1   Как видно из таблицы 1, например,  номинал  резистора для ряда Е24 имеющего значение 1,0, может соответствовать 1,0 Ом, 10 Ом, 100 Ом, 1,0 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 1,0 МОм, 10 МОм и т. д.   Допуск. Истинное значение сопротивления резистора может отличаться от номинального сопротивления на некоторую величину регламентируемую допуском. Сопротивление резистора находящееся в середине интервала между двумя номинальными значениями 1 и 1,1 кОм будет равно 1,05 кОм, что является 5% отклонением от значения 1 кОм или 4,5% отклонением для значения 1,1 кОм. То есть ряд Е24 содержит номиналы резисторов, которые выпускает промышленность с 5% допуском. Соответственно по ряду Е12 выпускаются резисторы с 10% допуском, по ряду Е6 – с 20% допуском и по ряду Е3 – с 30% допуском. Рекомендациями МЭК (Международной электрической комиссией) ряд допусков стандартизирован. Согласно ГОСТ 9664-74 резисторы выпускаются со следующими допусками: ±0,001%; ±0,002%; ±0,005%; ±0,01%; ±0,02%; ±0,05%; ±0, 1%; ±0,2%; ±0,25%; ±0,5%; ±1%; ±2%; ±5%; ±10%; ±20%; ±30%. Методика пользования таблицей 1 показана на следующем примере. Пример.  Расчёт показал, что в схему нужно установить резистор с сопротивлением 38,56 кОм. Резистор с таким номинальным сопротивлением наша промышленность не выпускает. По таблице 1.1 находим ближайшее значение 3,9, умножаем его на 10 n , то есть в нашем случае на 10000 и получаем 39 кОм. В схему будет установлен резистор именно с номиналом 39 кОм. Значение 3,9 находится в двух колонках Е12 и Е24, т.е. с допуском ±10% и ±5%. Выбор допуска производится в зависимости от допустимого отклонения его номинального сопротивления, при котором режим работы схемы не будет нарушен. Конечно, можно было бы подобрать значение ещё ближе, например, из ряда Е196 — 38,3 кОм, но этот резистор будет из серии прецизионных резисторов и, следовательно, дорогим. Мощность рассеяния. Мощностью рассеяния или просто мощностью резистора называется мощность, которую может рассеять резистор при заданных условиях в течение всего срока службы, при сохранении параметров в установленных пределах. Рис. 1.3 Резисторы разной мощности ГОСТ 24013-80 и ГОСТ 10318-80 предусматривает следующий ряд номинальных мощностей резисторов: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500. На рис 1.3 показан общий вид наиболее распространённых резисторов с различной мощностью. У непроволочных резисторов с сопротивлением больших величин номинальная нагрузка определяется не допустимой мощностью рассеяния, а допустимым падением напряжения. Превышение этой величины вызывает в рабочем слое сопротивления недопустимые перегрузки между отдельными его частицами, вследствие чего сопротивление выходит из строя. Рабочее напряжение. Рабочее напряжение, при котором резистор нормально работает, можно определить по формуле U р ≤√( P · R ). В то же время предельные рабочие напряжения постоянных резисторов согласно ГОСТ 28884-90 выбираются из ряда 25; 50; 100; 150; 200; 250; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000; 5000; 10000; 20000; 25000; 35000; 40000; 60000, а для переменных согласно ГОСТ 10318-80 это ряд ограничен 5; 10; 25; 50; 100; 150; 200; 250; 350; 500; 750; 1000; 1500; 3000; 8000.   ⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒ Читайте также:  Техника прыжка в длину с разбега Организация работы процедурного кабинета Области применения синхронных машин Оптимизация по Винеру и Калману 

Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 62; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.007 с.)

Характеристики резисторов и их определения

Вот краткий глоссарий наиболее важных терминов, используемых при описании характеристик резисторов.

Допуск

Допуск резистора – это отклонение от номинального значения. Он выражается в ±% при измерении при 25°C без нагрузки. Некоторые конструкции резисторов имеют чрезвычайно жесткие допуски. Например, прецизионные резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются с допусками до ±0,005%. Пленочные резисторы обычно имеют допуски от ±1% до ±5%. В таких приложениях, как прецизионные делители напряжения и сети, разработчик должен учитывать наборы резисторов, согласованные по допускам сопротивления или отношения. Часто эти согласованные наборы позволяют сэкономить средства по сравнению с покупкой отдельных резисторов с очень жесткими допусками сопротивления.

Точность

Точность резистора не совпадает с допуском. Точность — это разрешение (или количество цифр) от мантиссы номинального значения резистора. Например, 5,045 кОм соответствует 4-значной точности.

Стабильность

Стабильность определяется как повторяемость сопротивления резистора во времени при измерении при заданной температуре и в различных условиях эксплуатации и окружающей среды. Обычно выражается в процентах от абсолютного значения резистора (опорного значения) при t=0.

Стабильность трудно определить и измерить, поскольку она зависит от приложения. Опыт работы с практическими схемами дал нам некоторые рекомендации: конструкции из массивного металла и с проволочной обмоткой, как правило, наиболее стабильны, в то время как конструкции с использованием композиционных материалов менее стабильны. Для максимальной стабильности сопротивления лучше всего эксплуатировать критические резисторы в пределах их мощности с ограниченным повышением температуры.

Надежность

Надежность – это статистическая вероятность того, что резистор выполнит свою функцию. Обычно он указывается как частота отказов на 1000 часов работы. Для получения этих показателей частоты отказов используются различные статистические исследования путем тестирования больших выборок. Надежность редко определяется для коммерческих продуктов, но является общим требованием для критически важных проектов, таких как аэрокосмические и медицинские приложения.

Частотная характеристика и время нарастания

Частотная характеристика связана с изменением импеданса резистора в зависимости от частоты, вызванным реактивными составляющими от его индуктивности и емкости. Время нарастания — это связанный параметр, связывающий реакцию резистора на ступенчатый или импульсный вход.

В некоторых конструкциях с проволочной обмоткой используются специальные методы намотки для минимизации реактивных компонентов. Типичные реактивные значения для этих специальных конструкций: индуктивность менее 1 мкГн для резистора 500 Ом и емкость менее 0,8 пФ для резистора 1 МОм. Типичный быстродействующий резистор имеет время нарастания 20 нс или меньше.

Коэффициент напряжения

Коэффициент напряжения представляет собой изменение сопротивления при приложении напряжения. Это функция номинала резистора и его состава.

Шум

Шум не влияет на номинал резистора, но может вызвать ошибки в цепях с высоким коэффициентом усиления и чувствительных цепях. Наилучшими шумовыми характеристиками обладают проволочные и металлопленочные резисторы: углеродный состав и толстопленочные резисторы имеют более высокие шумовые характеристики.

Эффект термопары

Эффект термопары создает тепловую электродвижущую силу (ЭДС) на стыке двух разнородных металлов. В резисторах это вызвано материалами, используемыми в выводах и резистивном элементе. Обычно он незначителен, но может быть важен в схемах с высоким коэффициентом усиления или критически сбалансированных цепях и резисторах с низким сопротивлением. ТермоЭДС минимизируется за счет поддержания одинаковой температуры выводов резистора и корпуса.

Номинальная температура

Номинальная температура обычно представляет собой максимальную рабочую температуру резистора. Часто указывается диапазон рабочих температур: например, от -55°C до +275°C.

Тепловое сопротивление

Тепловое сопротивление является коэффициентом пропорциональности между рассеиваемой мощностью и перегревом и обычно выражается как

, где Rth — тепловое сопротивление, dT — изменение температуры, а P — рассеиваемая мощность.

Температурный коэффициент сопротивления

Абсолютное омическое сопротивление резистора зависит от температуры. Температурный коэффициент сопротивления резистора (TCR) показывает, насколько значение его сопротивления изменяется при изменении его температуры, и выражается в частях на миллион на градус Цельсия (ppm/°C). Разработчикам доступен широкий диапазон TCR (обычно от ±1 ppm/°C до ±6700 ppm/°C) для конкретных применений.

Указание TCR важно в приложениях, где изменение сопротивления при изменении температуры должно быть небольшим. Не менее важными могут быть приложения, где требуется определенный TCR (например, схемы температурной компенсации и приложения для измерения температуры). Как правило, есть два фактора, влияющих на изменения сопротивления, связанные с температурой; температура резистора увеличивается по мере того, как он рассеивает мощность, и изменяется температура окружающей среды.

Часто согласование TCR для пар или наборов резисторов важнее, чем сам TCR. В этих случаях доступны согласованные наборы, которые гарантируют, что значения сопротивления установленного трека имеют ту же величину и направление, что и рабочая температура. В этом случае согласование ТКС представляет собой максимально допустимую разность ТКС различных резисторов в сети.

Специальные сплавы для проволоки имеют специальные температурные коэффициенты. Например, «Evenohm» (торговое название сплава для проволоки с низким TCR) имеет небольшой TCR от 5 до 20 частей на миллион/°C. Чистый никель имеет гораздо больший TCR, равный 6700 ppm/°C. Медь имеет TCR 39.00 частей на миллион/°C. Эти и другие сплавы позволяют адаптировать резистор к желаемым характеристикам в приложениях, где меняются температуры.

В качестве практического примера резистор с сопротивлением 1000 Ом, изготовленный из проволоки из чистого никеля, будет иметь новое сопротивление 1670 Ом, если мы повысим его температуру с 20°C до 120°C. В том же приложении сопротивление резистора, изготовленного из провода Evenohm, увеличится всего до 1001 Ом.

Номинальная мощность

При приложении электрического напряжения к резистору энергия преобразуется в тепло. Результатом энергии в единицу времени является рассеиваемая мощность. В зависимости от отвода тепла происходит повышение температуры резистивного элемента в установившемся режиме.

Номинальная мощность обычно указывается при +25°C и должна уменьшаться по мере повышения температуры резистора. Диаграмма снижения номинальных характеристик часто используется для определения номинальной мощности в зависимости от температуры окружающей среды. Поскольку эти параметры зависят от применения, кривые или диаграммы снижения мощности следует рассматривать как общие, а не абсолютные. Номинальная мощность зависит от многих факторов. В наиболее стабильных конструкциях используется самый большой физический размер, работающий при консервативных температурах и номинальных мощностях.

Номинальная рассеиваемая мощность

Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность без превышения предельной температуры резистора. Номинальная рассеиваемая мощность в спецификациях Riedon измеряется при следующих условиях: отдельно стоящая сборка, температура окружающей среды 70°C без дополнительного охлаждения или сборка на радиаторе с оптимальным фиксированным креплением.

U-характеристика для проволочных резисторов

Стандартные проволочные резисторы с силиконовым покрытием (такие как серия Riedon UT) рассчитаны на две характеристики нагрузки/мощности, что обеспечивает большую гибкость в соответствии с требованиями пользователя.

Стандартные значения максимальной мощности называются U-характеристикой и определяют максимальную мощность, подаваемую на резистор, чтобы гарантировать, что допуск детали будет поддерживаться при нормальном использовании в течение одного года. Дрейф резистора с проволочной обмоткой является функцией температуры, и работа резистора в пределах этого уровня мощности U-характеристики ограничивает максимальную рабочую температуру резистора (250°C) в пределах диапазона, обеспечивающего правильность спецификации допуска.

В-характеристика для проволочной обмотки Резисторы

Вторая, более высокая номинальная мощность также назначается резистору, который позволяет использовать тот же резистор (того же физического размера) при более высоком уровне мощности и более высоком диапазоне температур (до до 350°C), но это также требует, чтобы допуски на экологические характеристики детали были увеличены, чтобы отразить более высокие рабочие температуры. Этот уровень мощности V-характеристики мало используется, но если потребителю требуется более высокая мощность в корпусе того же размера и он готов принять ухудшенные характеристики экологических характеристик, часть V-характеристики предлагает решение.

Некоторые другие обычно задаваемые параметры

• Сила импульса — это максимально допустимая кратковременная (импульсная) электрическая энергия, которую резистор может выдержать без превышения предельной температуры.

• Предельное напряжение , также называемое диэлектрической прочностью, представляет собой максимально допустимое напряжение, которое может быть приложено к
• Предельный ток — максимально допустимый ток через
• Прочность изоляции , также известная как номинальная мощность пробоя, представляет собой максимально допустимое напряжение между резистивным элементом и окружающей средой (корпусом или радиатором).
• Стандартные условия — это условия измерения для определения номинала резистора, допуска и стабильности. В лабораторных и производственных процессах Riedon эталонная температура составляет 25°C +/- 2°C.

Обмотки Аритона-Перри

В обмотках Аритона-Перри слой сначала наматывается в одном направлении. После слоя изоляции наматывается следующая обмотка в обратном направлении с перекрещиванием витков через каждые 180 градусов. Эта конфигурация минимизирует индуктивность резистора.

Маломощные резисторы для шунтирования и измерения тока

Специальные резисторы с низким сопротивлением часто используются для измерительных шунтов и для измерения тока. Значение этих резисторов низкое, обычно менее 0,1 Ом. Применяются некоторые особые соображения.

Материал свинца должен иметь хорошую проводимость, чтобы сопротивление свинца не стало значительной частью общего сопротивления. Точки измерения должны быть указаны для критических приложений; точка на расстоянии 3/8 дюйма от конца корпуса резистора является общепринятой.

Соединения с четырьмя клеммами (по Кельвину)

Провода с четырьмя клеммами часто используются для измерения тока с низким сопротивлением, где сопротивление проводов является важным фактором общего сопротивления. Соединение Кельвина устраняет напряжение ошибки из-за падения ИК-излучения, которое присутствовало бы на выводах двухполюсного резистора.

Перейдите к главе 2 –

Резисторы с проволочной обмоткой

7 Характеристики резисторов, которые НЕОБХОДИМО учитывать при разработке следующего проекта

Возможно, вы слышали, как кто-то раньше говорил что-то вроде «…в жизни нет ничего идеального». Это определенно верно для резисторов, которые, как и все в жизни, несовершенны.

Когда нам нужен резистор, большинство из нас опускает руку в соответствующий ящик в корзине для деталей и вытаскивает резистор с полосами нужного цвета, не задумываясь. Некоторые из нас могут принимать во внимание такие вещи, как толерантность и номинальная мощность, но другие важные соображения часто становятся жертвами пренебрежения.

Иногда это нормально, в других случаях это может вызвать проблемы и головную боль, если вы не выберете правильный резистор для своего приложения.

Если вы хотите узнать больше о конкретных типах резисторов и их плюсах и минусах, вам может помочь пост «Типы резисторов».

В этом посте я расскажу о часто упускаемых из виду, но все же важных характеристиках, которые следует учитывать при выборе резистора.

Существует множество различных типов резисторов, каждый из которых имеет свой собственный набор ограничений и подходящее применение. Таким образом, резистор, который хорош для одного приложения, может быть не так хорош для другого.

Далее следует краткое изложение некоторых важных характеристик, которые необходимо учитывать при выборе резисторов. Как всегда, вы можете найти более подробные характеристики резистора в паспорте производителя.

1) Номинальная мощность

Это должно быть легко, но иногда лучшие из нас упускают это из виду. Все резисторы имеют ограничение по температуре. Это определяется с точки зрения максимальной мощности, которую они могут выдержать, измеряемой в ваттах.

Диапазон значений стандартной мощности от 1/16 ^-й ватт до 300 ватт. Многие из резисторов в вашей корзине с деталями, вероятно, являются резисторами мощностью ¼ ватта.

Вот хорошее эмпирическое правило для выбора подходящей номинальной мощности: начните с закона Ома: P = IV (или какой-либо другой вариант в зависимости от имеющихся у вас переменных), чтобы рассчитать мощность, требуемую вашим приложением. Затем выберите резистор с номиналом в два-четыре раза больше. И помните, что другие факторы, такие как то, находятся ли резисторы в корпусе (например, в коробке) или насколько близко они расположены друг к другу, могут иметь значение, когда речь идет о рассеивании тепла.

Производители часто предоставляют кривые снижения номинальных характеристик, которые определяют допустимую мощность резистора, работающего при температуре окружающей среды выше определенного порога. Как вы могли догадаться, чем горячее окружающая среда, тем труднее резистору (или чему-либо еще) отводить тепло. Это означает, что вам может понадобиться резистор с более высокой номинальной мощностью для жарких сред. На рис. 1 показан пример кривой снижения номинальных характеристик.

 

Рис. 1: пример кривой снижения номинальных характеристик резистора.

 

2) Допуск

Как и первый пункт в нашем списке, этот пункт вроде бы очевиден, но удивительно, как много людей почти не задумываются об этом.

Факт остается фактом: терпимость имеет значение. Часто последняя полоса на данном сквозном резисторе дает допуск. Допуски варьируются от 20% до доли одного процента. Фактически, прецизионные резисторы с проволочной обмоткой могут иметь допуск всего 0,005%.

Резисторы из углеродистого состава — тип, которых у вас, скорее всего, много в корзине запчастей — обычно имеют наихудший допуск.

Резисторы из углеродной пленки имеют диапазон от 1 до 5 процентов, а резисторы из металлической пленки имеют допуск около 1 процента. Прецизионные металлопленочные резисторы имеют допуск всего 0,1 процента.

Еще есть относительно новые резисторы из фольги, которые могут достигать допуска 0,0005 процента (это 5 десятитысячных процента!). Многим из нас подойдет допуск в 5 процентов.

Допуск выражается как отклонение сопротивления от номинального значения при 25⁰ C без нагрузки.

Почему это так важно?

Допустим, вы выбрали резистор на 100 Ом с допуском 10%. Фактическое значение этого резистора может составлять от 90 Ом до 110 Ом. В зависимости от вашей схемы это может быть или не быть проблемой.

Для получения дополнительной информации о цветовом коде резистора и допусках см. Введение в цветовой код резистора.

3) Номинальное напряжение

Что произойдет, если вы попытаетесь сбросить 1000 В на резисторе, рассчитанном на 250 В?

Вы освобождаете волшебный дым.

Это потому, что напряжение и ток обычно пропорциональны, а мощность связана с обоими (закон Ома снова преследует нас). Другими словами, номинальное напряжение и номинальная мощность связаны.

Излишне говорить, что если вы работаете с высоким напряжением, вам действительно нужно обратить внимание на эту спецификацию.

4) Температурный коэффициент

Или для краткости temp co, эта спецификация дает величину изменения сопротивления, которое происходит при изменении температуры резистора. Значения Temp co, или TC, обычно приводятся в виде частей на миллион или частей на миллион для каждого градуса C от некоторой эталонной температуры, обычно комнатной температуры или 25⁰ C.

Станьте Создателем, которым вы родились. Попробуйте Академию Arduino БЕСПЛАТНО!

Закон Ома говорит нам, что чем больший ток мы пропускаем через компонент, тем больше мощности рассеивает этот компонент; это приводит к повышению температуры самого компонента. В случае резисторов это может изменить номинал резистора. Тогда есть целая температура окружающей среды, которую вы должны принять во внимание.

Положительный TC означает, что повышение температуры приводит к увеличению сопротивления.

Отрицательное значение ТС означает, что повышение температуры приводит к уменьшению сопротивления.

Доступен широкий диапазон значений TC от плюс/минус 1 ppm/⁰C до плюс/минус 6700 ppm/⁰C.

Резисторы из углеродной композиции и углеродной пленки имеют гораздо более высокую TC, чем резисторы из металлической пленки.

Резисторы из углеродной пленки также являются единственными резисторами с отрицательной ТП.

5) Шум

Это явление проявляется в виде небольших колебаний переменного напряжения при подаче постоянного напряжения. Хотя точно измерить шум очень сложно, он может оказать разрушительное воздействие на сигналы низкого уровня, цифровые усилители, усилители с высоким коэффициентом усиления и многое другое.

Шум в резисторе зависит от материала, из которого он состоит, приложенного напряжения и физических размеров резистора.

Существует три основных типа шума: тепловой, контактный шум и дробовой шум.

Как вы можете догадаться, тепловой шум в основном зависит от температуры, но также может зависеть от полосы пропускания и сопротивления резистора. Зависящий от температуры тепловой шум часто носит разные названия, такие как шум Джонсона или белый шум. Белый шум – это шум, уровень которого одинаков на всех частотах.

Токовый шум является функцией величины тока, протекающего через резистор, и номинала резистора. Он изменяется обратно пропорционально частоте, поэтому на более высоких частотах он становится менее доминирующим, чем шум Джонсона.

Интересно, что тепловой шум зависит не от типа резистора (например, углеродный композит, металлическая пленка и т. д.), а, как упоминалось ранее, от номинала резистора. Единственный способ уменьшить его — снизить сопротивление.

Дробовой шум зависит от полосы пропускания и среднего постоянного тока. Чем выше средний постоянный ток, тем выше шум. Держите уровни постоянного тока низкими, чтобы бороться с этим типом шума.

Контактный шум зависит от среднего постоянного тока, полосы пропускания, геометрии и типа материала. Этот шум проявляют только резисторы, изготовленные из углеродных частиц, поэтому резисторы с проволочной обмоткой не испытывают контактного шума.

Контактный шум увеличивается по мере увеличения тока, поэтому для малошумящих цепей поддерживайте низкий ток.

Наихудшими источниками шума в целом являются резисторы из углеродного состава. Лучшими являются прецизионные резисторы с проволочной обмоткой, за которыми следуют прецизионные пленочные резисторы, а затем резисторы из оксида металла. Резисторы из углеродной пленки занимают второе место после резисторов из углеродного компаунда.

6) Частотная характеристика

Резисторы обладают индуктивными и емкостными свойствами в дополнение к их сопротивлению. Эти особенности, хотя часто и небольшие, могут изменить электрический импеданс устройства, особенно на более высоких частотах. Из-за этого резистор может действовать как RC-цепь, фильтр или индуктор.

Из-за своей природы проволочные резисторы имеют ужасную частотную характеристику. Легко понять, почему это так, поскольку любая катушка обладает индуктивностью.

Частотная характеристика также может страдать от емкостей в составе резисторов. Это происходит из-за множества проводящих частиц и диэлектрического связующего, которое удерживает их вместе.

Лучшими резисторами для работы на высоких частотах являются пленочные резисторы.

7) Стабильность

Стабильность формально определяется как повторяемость сопротивления резистора при измерении при эталонной температуре и в различных условиях эксплуатации и окружающей среды.

Эту характеристику сложно измерить.

Как обычно, композиционные резисторы получают низкие оценки в этом отделе, а проволочные и металлические конструкции занимают первое место.

Эта спецификация может быть важна, поскольку факторы окружающей среды могут изменить сопротивление резистора. Например, влажность может вызвать вздутие изоляции резистора, что оказывает давление на резистивный элемент, а также может привести к растрескиванию со временем после высыхания резистора.

Игнорирование характеристик резистора бесполезно

Теперь вы знаете о семи наиболее распространенных характеристиках резисторов, которые следует учитывать при разработке своих проектов.

В следующий раз, прежде чем вы засунете руку в корзину с деталями и вытащите угольный резистор мощностью ¼ ватта с соответствующим значением, найдите секунду, чтобы рассмотреть эти семь вещей.

Потратив несколько минут на обдумывание, вы сэкономите часы на поиске и устранении «загадочных» ошибок из-за того, что значение определенного резистора не соответствует спецификации или не подходит для любого приложения, которое вы рассматриваете.

Спросите себя, какой допустимый допуск допустим, какую мощность вы ожидаете от резистора, с какими частотами вы будете иметь дело, с какими напряжениями он будет сталкиваться и каковы другие факторы окружающей среды, такие как температура и влажность, которые выдержит резистор. видеть.

Вы можете быть только рады, что сделали это.

До следующего раза, оставьте комментарий и расскажите нам о самом необычном или странном типе резистора, который вы использовали. Или вы можете комментировать что угодно, лишь бы это было связано с резисторами 🙂

Станьте Создателем, которым вы родились. Попробуйте Академию Arduino БЕСПЛАТНО!

Резисторы: определение, условное обозначение, характеристики, типы

Резисторы представляют собой важные электрические компоненты, используемые для уменьшения протекающего тока, регулировки уровней сигнала, деления напряжения, смещения активных элементов и других целей. Это пассивный двухконтактный электрический компонент, в котором электрическое сопротивление реализовано как элемент цепи. Мощные резисторы предназначены для рассеивания многих ватт электроэнергии в виде тепла, могут использоваться как часть управления двигателем, в системах распределения электроэнергии или в качестве тестовых нагрузок для генераторов. Существуют различные типы резисторов, но постоянные резисторы имеют сопротивления, которые лишь незначительно изменяются в зависимости от температуры, времени или рабочего напряжения. переменные резисторы используются для регулировки элементов схемы, таких как регулятор громкости или диммер лампы. Кроме того, он используется в качестве датчика тепла, света, влажности, силы, химической активности и т. д.

В этой подробной статье вы узнаете определение, символ, применение, схему, характеристики, компоненты, цветовой код, типы и материалы резисторов. Вы также узнаете о преимуществах и недостатках резисторов, последовательных и параллельных конструкциях, стандартах и ​​т. д.

Подробнее: Что такое конденсатор

Содержание

• 1 Что такое резистор?
• 2 Символы
• 3 Применение резисторов
  • 3.1 Резисторы последовательно и параллельно:
  • 3,2 Для измерения электрического тока (шунтирующий резистор):
  • 3,3 Резисторы для светодиодов:
  • 3,4 Моторные резисторы вентилятора:
  • 3,5 СОВЕРИТЕ НАШЕГО НА НАШЕГО БИСЛЕСТВА
    • 3. 5.1 Диаграмма резистора:
    • 3,5,1 Диаграмма резистора:
    • 3.5.1. Резистор:
    • 3.5.1. Резистор:
    • 3,5,1 1
    • 3,5,11. резисторов
    • 5 Характеристики резисторов
    • 6 Типы резисторов
      • 6.1 Постоянные резисторы:
      • 6.2 Переменные резисторы:
    • 0126
    • 7.2 Thermistor:
    • 7.3 Varistor:
      • 7.3.1 Watch the video below to learn more about the working of resistors:
    • 8 Materials
      • • 8.0.1 Resistor  color code:
    • 9 Преимущества и недостатки резисторов
      • 9.1 Преимущества углеродных резисторов
      • 9.2 Недостатки:
      • 9.3 Преимущества углеродных пленочных резисторов:
      • 9.4 Недостатки:
      • 9.5 Преимущества проволочных резисторов
      • 9.6 Недостатки:
    • 10 Заключение
      • 10.1 Пожалуйста, поделитесь!

    Что такое резистор?

    Резистор представляет собой электрический компонент, используемый практически во всех электронных схемах и во многих электрических схемах. Как следует из названия, резисторы сопротивляются потоку электричества, что является ключевой функцией для работы в большинстве цепей. Они являются обычными элементами электрических сетей и электронных схем и повсеместно распространены в электронном оборудовании. Практические резисторы как отдельные детали могут состоять из различных соединений и форм, и они реализованы в интегральных схемах.

    Являясь ключевым фактором, используемым в электрических и электронных схемах, сопротивление представляет собой свойство материалов сопротивляться потоку электричества. Это эффект резисторов и регулируется законом Ома. Другими словами, поведение идеального резистора определяется соотношением, определяемым законом Ома.

    Закон Ома гласит, что напряжение (В) на резисторе пропорционально току (I), где коэффициент пропорциональности равен сопротивлению (R). Возьмем, к примеру, если резистор 500 Ом подключен к клеммам 12-вольтовой батареи, то через резистор протекает ток 12/500 = 0,024 ампер. Вы должны знать, что практические резисторы также имеют некоторую индуктивность и емкость, которые влияют на соотношение между напряжением и током в цепях переменного тока.

    Символы

    Ом (обозначение: Ω) — это единица измерения электрического сопротивления в системе СИ, названная в честь Георга Саймона Ома. Ом эквивалентен вольту на ампер. Поскольку резисторы определяются и производятся в очень широком диапазоне значений, производные единицы миллиом (1 мОм = 10 ⁻³ Ом), килоом (1 кОм = 10 ³ Ом) и мегаом (1 МОм = 10 ⁶ Ом) также широко используются.

    Для резисторов можно использовать два символа цепи, самый старый из них до сих пор используется в Северной Америке и состоит из зубчатой ​​линии, обозначающей провод, используемый в резисторе. Другой символ представляет собой небольшой прямоугольник, который называется международным символом резистора и более широко используется в Европе и Азии.

    Международное обозначение резистора IEC представляет собой прямоугольник с выводами на каждом конце, как показано на рисунке ниже. В США очень распространен стандарт ANSI, который представляет фиксированный резистор в виде зигзагообразной линии.

    Символ постоянного резистора IEC

    Обозначение постоянного резистора ANSI

     

    Применение резисторов

    Резисторы имеют широкое применение в электротехнике, все виды резисторов используются в огромных количествах при производстве электронного оборудования. Резистор, вероятно, является одним из наиболее распространенных типов электронных компонентов, используемых в электрических и электронных схемах. Поскольку существует большое количество различных типов, свойства и области применения резисторов могут различаться, что обеспечивает их доступность для конкретного требования. Ниже приведены наиболее распространенные варианты использования резисторов:

    Резисторы последовательно и параллельно:

    Хотя это отдельная тема, о которой мы поговорим позже. В электронных схемах резисторы часто соединяют последовательно или параллельно для достижения или получения определенного значения сопротивления. При последовательном соединении ток через каждый резистор одинаков, а эквивалентное сопротивление равно сумме отдельных резисторов. В то время как для параллельных соединений напряжение на каждом резисторе одинаково. Обратное значение эквивалентного сопротивления равно сумме обратных значений для всех параллельно включенных резисторов.

    Для измерения электрического тока (шунтирующий резистор):

    Резисторы используются для расчета электрического тока путем измерения падения напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением, включенном последовательно в цепь. Этот ток можно рассчитать, используя закон Ома, который также известен как амперметр или шунтирующий резистор. Обычно это высокоточный манганиновый резистор с низким значением сопротивления.

     Резисторы для светодиодов:

    Поскольку для работы светодиодов требуется определенный ток, необходимы резисторы. Слишком низкий ток не будет питать светодиод, а слишком большой ток может сжечь устройство. Таким образом, светодиоды часто соединяют последовательно с резисторами для задания тока, которые также известны как балластные резисторы. Они могут пассивно регулировать ток в цепи.

    Резисторы двигателя вентилятора:

    Этот резистор часто используется в автомобилях, где система вентиляции приводится в действие вентилятором, который приводится в действие двигателем вентилятора. Для управления скоростью вентилятора используются специальные резисторы, которые называются резисторами двигателя вентилятора. Доступны различные конструкции, одна конструкция представляет собой серию различных размеров для каждой скорости вращения вентилятора. Он известен как проволочные резисторы. Другая конструкция включает полностью интегральную схему на печатной плате.

    Различные типы резисторов могут служить своей цели. Например, резисторы из углеродного состава используются во всех цепях общего назначения, включая развлекательные приложения, такие как радио, телевидение и т. д. Резисторы из углеродной пленки используются в цепях с хорошими высокочастотными характеристиками и стабильностью, таких как компьютеры, телефонные цепи и высоковольтные устройства. — усилители верности.

    Подпишитесь на нашу рассылку

    Кроме того, проволочные резисторы используются в цепях управления источниками питания, в качестве нагрузок в телевизионных приемниках. Прецизионные проволочные резисторы используются в мостах, вольтметрах и других приборах.

    Схема резистора:

    Компоненты резисторов

    Компоненты резисторов могут различаться, поскольку существуют разные типы, свойства и материалы. Ниже приведены основные компоненты резисторов и их функции, описанные на диаграмме ниже:

    LEAD, также известный как терминал

    ENDCAP

    Ceramic

    Металлическая пленка

    Empxy Covert

    Цветовые полосы

    Изоляция

    Характеристики резисторов

    Ниже являются характерными для резисторов.

    • Значение сопротивления
    • Долговременная стабильность
    • Температурный коэффициент
    • Механическая конструкция
    • Материал резистивный
    • Паразитное реактивное сопротивление
    • Электрический шум
    • Номинальная мощность
    • Максимальное напряжение
    • Стабильность импульса
    • Механическая прочность
    • Интенсивность отказов и т. д.

    Типы резисторов

    Наиболее распространенные типы резисторов подразделяются на постоянные и переменные. Хотя существуют различные другие типы, используемые для различных приложений.

    Постоянные резисторы:

    Постоянные резисторы являются наиболее распространенными и широко используемыми типами резисторов. Они используются в электронных схемах для задания правильных условий, и их значения известны на этапе проектирования схемы. Кроме того, их никогда не нужно менять для настройки схемы, как следует из их названия. Ниже будут рассмотрены многие другие типы постоянных резисторов.

    Переменные резисторы:

    Эти типы резисторов имеют элемент постоянного резистора и ползунок, который входит в основной элемент резистора. Это позволяет компоненту достичь трех соединений; два соединения с неподвижным элементом и третье ползунок. Таким образом, он действует как переменный делитель потенциала, если используются все три соединения. Можно к ползунку подключить и один конец снабдить резистором с переменным сопротивлением.

    Потенциометр предварительной настройки из углеродной пленки Переменные резисторы и потенциометры используются для всех форм управления. Начиная с регуляторов громкости на радиоприемниках и заканчивая ползунками в аудиомикшерах и многими областями, где требуется переменное сопротивление. С другой стороны, потенциометр и переменный резистор, строго говоря, потенциометр — это компонент, в котором постоянные резисторы с ползунком используются для обеспечения разделения потенциала от напряжения наверху. То же самое и с переменным резистором, но ползунок, соединенный с одним концом резистора, помогает обеспечить истинное переменное сопротивление.

    Другие типы резисторов

    Большинство резисторов представляют собой стандартные постоянные резисторы или переменные резисторы. Другие типы резисторов используются в некоторых специализированных приложениях, таких как светочувствительный резистор/фоторезистор, термистор, варистор и т. д. их сопротивление с уровнем света. Они в основном используются в сенсорных приложениях и в большинстве случаев обеспечивают очень экономичное решение. Обычно светочувствительный резистор с выводами имеет отставание во времени, необходимом для реагирования на изменения освещенности. Однако они дешевы и просты в использовании.

    Термистор:

    Термистор — термочувствительный резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Некоторые из них разработаны с отрицательным температурным коэффициентом, известным как термисторы NTC. Другие конструкции имеют положительный температурный коэффициент, термисторы PTC.

    Варистор:

    Эти типы резисторов доступны в различных формах. Их сопротивление зависит от приложенного напряжения, и в результате они находят применение для защиты от скачков напряжения и перенапряжений. Часто они описываются как Movistors, полученные от слов Metal Oxide Varistors. Выбор варисторов с выводами — это устройство, которое используется в сетевых удлинителях с защитой от перенапряжения или переходных процессов. Он также используется для защиты компьютеров. Обратите внимание, что всякий раз, когда варистор получает всплеск, его свойства немного меняются.

    Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе резисторов:

    Материалы

    Резисторы изготавливаются из различных материалов в зависимости от их типов и свойств, таких как стоимость, точность, мощность и другие требования. Изготовление всех видов резисторов производится из углеродной композиции, углеродной пленки, металлической пленки, пленки оксида металла, проволочной обмотки, фольги и т. д.

    Метод углеродной композиции — очень старый метод, позволяющий производить резистор низкой точности. Хотя он все еще используется для конкретных приложений, где возникают импульсы высокой энергии. Резисторы из углеродного состава изготавливаются из смеси мелких частиц углерода и непроводящей керамики. В нашем списке углеродные пленочные материалы создают резисторы с лучшим допуском (меньшее изменение значения сопротивления), чем резисторы из углеродного состава. Они сделаны из непроводящего стержня с тонким слоем углеродной пленки вокруг него. Этот слой обработан спиральным разрезом для увеличения и контроля значения сопротивления.

    Пленка из металла и оксида металла в настоящее время является наиболее распространенным и широко используемым материалом. Это связано с тем, что они обладают лучшими свойствами стабильности и толерантности. Кроме того, они менее подвержены влиянию перепадов температуры. Подобно резистору из углеродной пленки, они состоят из резистивной пленки вокруг цилиндрического корпуса. Резисторы из этих материалов, как правило, более долговечны. Наконец, резисторы с проволочной обмоткой

    , вероятно, являются самым старым типом и используются как для высокоточных, так и для мощных приложений. Их конструкция состоит из намотки провода из специального металлического сплава, такого как никель-хром, вокруг непроводящего сердечника. Они долговечны, точны и имеют очень низкое значение сопротивления. Ограничение состоит в том, что они страдают паразитным реактивным сопротивлением на высоких частотах.

    Кроме того, при высочайших требованиях к точности и стабильности следует использовать резистор из металлической фольги. Они изготавливаются из холоднокатаной пленки специального сплава, наклеенной на керамическую подложку.

    Цветовой код резистора:

    Преимущества и недостатки резисторов

    Ниже приведены преимущества и недостатки различных типов резисторов:

    Преимущества углеродных резисторов

    • Меньший размер по сравнению с другими
    • Широкий диапазон сопротивлений
    • Дешево
    • Хорошие радиочастотные характеристики

    Недостатки:

    • Отсутствие точности и очень высокий допуск
    • Легко нагреваются и могут растрескиваться при пайке.
    • Меняются со старением
    • Используется в определенных приложениях.

    Преимущества углеродных пленочных резисторов:

    • Доступны все номиналы резисторов
    • Доступны миниатюрные размеры.
    • Резисторы из углеродной пленки могут использоваться в микросхемах
    .
    • Они могут заменить проволочные резисторы в высоковольтных устройствах.
    • Низкая стоимость
    • Обладают хорошими высокочастотными свойствами.

    Недостатки:

    • Не выдерживают высоких температур
    • Также они не выдерживают механических ударов
    • Атмосферная влага и влажность также могут повредить устройство.
    • Они нестабильны и химически активны.

    Преимущества резисторов с проволочной обмоткой

    • Эти типы резисторов могут обеспечивать точные значения сопротивления с очень малым допуском.
    • Способен выдерживать большое рассеивание мощности
    Резисторы с проволочной обмоткой
    • могут использоваться в высокотемпературных приложениях.
    • Они могут проводить очень большие токи.
    • Этот резистор выдерживает механические удары и вибрацию.
    • Могут использоваться в высоковольтных резисторах
    • Имеют стабильные значения сопротивления, которые не сильно меняются со старением.

    Недостатки:

    • Эти типы резисторов имеют очень большие размеры и вес.
    • Они очень дорогие.
    • Устройство может сломаться, что приведет к полному выходу из строя цепи.

    Заключение

    Резисторы — это большие электронные компоненты, используемые для сопротивления потоку электричества, что является ключевой функцией работы в большинстве цепей. Они также используются для уменьшения протекающего тока, регулировки уровней сигналов, разделения напряжений, смещения активных элементов и других целей. Это пассивный двухконтактный электрический компонент, в котором электрическое сопротивление реализовано как элемент цепи. Это все для этой статьи, где обсуждаются определение, символ, применение, схема, характеристики, компоненты, типы и материалы резисторов. Вы также узнали о преимуществах и недостатках различных типов резисторов в различных областях их применения.

    Я надеюсь, что вы получили много полезного от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

    Конструкция, свойства, соединения и их применение

    Резистор является одним из основных элементов техники. По сравнению с другими основными элементами, индуктором и конденсатором, резистор используется практически во всех электронных и электрических схемах. Он также известен как линейный, двусторонний и пассивный элемент. Резистор доступен в различном диапазоне номиналов, начиная от миллиомов и заканчивая мегаомами. Он также рассеивает много тепла, когда по нему протекает ток. Величина резистора зависит от удельного сопротивления элемента, длины и площади поперечного сечения проводника. Он также доступен с фиксированным и переменным сопротивлением.

    Что такое резистор?

    Резистор — это элемент, который оказывает сопротивление потоку зарядов или, проще говоря, препятствует протеканию тока. Это один из основных элементов. Он помещен в цепь для управления потоком тока. По закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению. А сопротивление можно считать константой пропорциональности. Символическое представление резистора показано ниже.

    Резистор

    Что такое сопротивление?

    Сопротивление — это свойство резистора. Сопротивление резистора зависит от материала. Важным фактором, который играет роль для определения сопротивления резистора, является удельное сопротивление, длина проводника и площадь поперечного сечения проводника. Изменение любой из этих величин изменяет значение сопротивления. Сопротивление измеряется в Омах. Единицей сопротивления является ом. Символическое представление Ω.

    Сопротивление и ток, проходящий через него, обратно пропорциональны друг другу. При постоянном напряжении увеличение сопротивления уменьшает протекающий ток, а уменьшение сопротивления увеличивает ток. Это свойство используется для изменения тока в цепи.

    Свойства резистора

    Резистор имеет следующие свойства

    • Он двусторонний по своей природе. Это означает, что резистор может проводить ток в обоих направлениях. То же свойство справедливо и для катушки индуктивности и конденсатора. Но полупроводниковые устройства, такие как диоды, транзисторы и т. д., по своей природе являются односторонними. Они могут проводить ток только в одном направлении.
    • Он линейный по своей природе. Элемент называется линейным, если существует линейная зависимость между напряжением и током на элементе. Это означает, что с увеличением напряжения ток также увеличивается линейно. Катушки индуктивности и конденсаторы также являются линейными элементами. Устройства на основе полупроводников, такие как диод, транзистор SCR, все являются нелинейными устройствами.
    • По своей природе пассивен. Резистор не может накапливать энергию. Ни один из них не может быть источником сам по себе. Резистор всегда рассеивает энергию в виде тепла. Другие элементы, такие как индуктор и конденсатор, накапливают энергию в магнитном и электрическом полях соответственно. Примерами активных устройств являются операционный усилитель (OPAMP) и т. д.

    Конструкция резистора

    Резистор состоит из двух выводов. А между клеммами у нас есть элементы, которые действуют как резистор. Как показано выше, желтая часть образует материал, из которого изготовлен резистор. Исходя из стоимости материала, оценивается его сопротивление. Для очень высоких резисторов мы используем длинный провод, который формирует сопротивление. Так же, как в переменном резисторе, где длинный провод намотан на керамический сердечник.

    Резистор, соединенный последовательно и параллельно

    Для получения различных значений сопротивления несколько резисторов соединяют последовательно или параллельно.

    Последовательное соединение

    Последовательное соединение

    Как показано на рисунке выше, два резистора R1 и R2 соединены последовательно. В таком случае эквивалентное сопротивление определяется как

    Req = R1 + R2

    При последовательном соединении общее сопротивление увеличивается. Соединение широко используется всякий раз, когда нам требуется увеличить сопротивление цепи. Другими словами, говорят, что два резистора соединены последовательно, если через них проходит один и тот же ток. Как показано на рисунке выше, через резисторы R1 и R2 проходит один и тот же ток. Даже если мы добавим еще одно сопротивление R3, будет течь тот же ток. Но при последовательном соединении напряжение делится.

    Напряжение на R1 не совпадает с напряжением на R2. Чем больше значение сопротивления, тем больше будет падение напряжения на резисторе. Увеличение сопротивления путем добавления внешнего сопротивления является одним из методов управления напряжением. Например, при регулировании скорости двигателя постоянного тока напряжение якоря изменяется за счет добавления внешнего сопротивления. Изменение напряжения изменяет скорость. Тот же принцип справедлив и для реостата. В трехточечном пускателе, четырехточечном пускателе и т. д. также используется та же концепция. Сопротивления добавляются последовательно ступенчато, так что сопротивление увеличивается ступенчато и, следовательно, пусковой ток уменьшается.

    Параллельное соединение

    На схеме ниже показано параллельное соединение резисторов. При параллельном соединении эквивалентное сопротивление определяется выражением

    Req = (R1*R2)/(R1+R2)

    Параллельное соединение

     

    по ним одинаково. Напряжение на R1 и R2 одинаково, но ток делится между R1 и R2. При параллельном соединении общее сопротивление уменьшается. При уменьшении сопротивления ток увеличивается. Итак, это подключение используется там, где нам нужно увеличить ток, а напряжение поддерживать постоянным. Текущий разделяется на основе текущего правила деления.

    Иногда также используется комбинация последовательно-параллельных сопротивлений. Лучшим примером является пускатель звезда-треугольник. Где изначально соединение является звездным, а затем преобразуется в дельта-соединение.

    Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше Транзисторные MCQ и резисторы MCQ

    Расчет значения сопротивления

    Значение сопротивления можно рассчитать, как правило, двумя способами. Один из них заключается в расчете сопротивления на основе удельного сопротивления, длины материала и площади поперечного сечения проводника. Это может быть выражено как

    R = (ρL)/A

    Где ρ — удельное сопротивление, L — эффективная длина проводника, а A — площадь поперечного сечения проводника. Видно, что сопротивление проводника прямо пропорционально удельному сопротивлению, эффективной длине. Тогда как она обратно пропорциональна площади поперечного сечения проводника. Удельное сопротивление постоянно для каждого элемента.

    Другим методом расчета сопротивления является использование метода цветового кода. Как показано на рисунке ниже, каждому резистору присвоен набор цветов на его корпусе.

    Цветовой код

    Чтобы рассчитать значение сопротивления, мы должны следовать таблице цветового кода, как показано на рисунке. Каждому цвету присваивается некоторое значение, и на основе последовательности цветов рассчитывается значение сопротивления. Как видно из рисунка, если первый цвет черный, то ему присваивается сопротивление 1000 Ом. Аналогично, это следует для других цветов.
    Одно принципиальное различие между двумя методами заключается в том, что в первом методе сопротивление рассчитывается до изготовления, а во втором методе сопротивление рассчитывается после изготовления.

    Применение резистора

    Резистор является одним из основных элементов в области электротехники и электроники. Он почти используется в каждой цепи, которая имеет дело с током и напряжением. Некоторые из часто используемых приложений:

    • Используется для производства электрических машин. Он выполняет роль обмотки, которая размещается в статорной и роторной частях.
    • Используется для воздушных линий электропередачи. Там, где сопротивление является одним из основных параметров,
    • Используется в электронных схемах, таких как усилители, адаптеры и т. д.
    • Используется как реостат для добавления внешнего сопротивления.
    • Другие распространенные применения, такие как потенциометр, громкоговорители, устройства с дистанционным управлением и т. д.

    Часто задаваемые вопросы

    1). Какова функция резистора?

    Функция резистора состоит в том, чтобы противодействовать потоку зарядов, т. е. току.

    2). Что является примером резистора?

    Все, что противодействует току, можно рассматривать как резистор. Как медный провод, который имеет плохое сопротивление, но хорошую проводимость. Резина имеет плохую проводимость, хорошее сопротивление.

    3). Какие есть типы резисторов?

    Различные типы резисторов: проволочные резисторы, металлопленочные резисторы, светочувствительные резисторы и т. д.

    4). Что такое последовательная цепь?

    Два резистора называются последовательно соединенными, если через них проходит одинаковый ток.

    5). Что вы имеете в виду под ЛДР?

    LDR означает светочувствительный резистор. Его значение сопротивления может варьироваться в зависимости от интенсивности света.

    Мы рассмотрели понятие резистора, принцип его работы и способы подключения резистора. Это один из основных элементов, который используется почти во всех электрических и электронных схемах. На этом этапе можно подумать, какова роль резистора в других областях науки, таких как химическая инженерия, биология и т. д. Играет ли сопротивление роль в том аспекте, который необходимо проанализировать?

    Что такое резистор? Типы резисторов и их характеристики

    Резистор является наиболее часто используемым пассивным элементом схемы в схемотехнике. И действительно, без резисторов сложно представить любую схему. Итак, в этой статье я объясню, что такое резистор? типы резисторов, характеристики резисторов и различные параметры, связанные с резисторами.

    Что такое резистор?

    Теперь, как мы знаем, этот резистор является пассивным элементом цепи, который препятствует протеканию тока и электричества. Символически это может быть представлено этими символами (см. изображения ниже).

    Символы резисторов

    Свойство резистора сопротивляться протеканию тока называется сопротивлением и измеряется в Омах. Теперь, для данного резистора, если к этому резистору приложено напряжение 1 В и если через этот резистор протекает ток 1 А, то мы можем сказать, что сопротивление этого резистора составляет 1 Ом.

    Теперь этот резистор является линейным элементом. Это означает, что когда мы увеличиваем или уменьшаем напряжение, подаваемое на этот резистор, ток, протекающий через этот резистор, также будет увеличиваться или уменьшаться. А наклон этой V-характеристики определяет сопротивление.

    Соотношение между напряжением, током и этим сопротивлением определяется низким значением Ом. Эти резисторы доступны в различных размерах и формах.

    After knowing what is a resistor, now, let’s discuss different characteristics of the resistor as aspects to

    • Power Rating
    • Tolerance
    • Temperature Co-efficient
    • Noise
    • Frequency Response
    • Stability
    •  Characteristics of Resistor

    1.

    Номинальная мощность

    Определяет максимальную мощность, которую может выдержать резистор. Теперь мощность, которая будет рассеиваться на резисторе, может быть выражена простым выражением P=V×I. Таким образом, если к резистору приложено напряжение 5 В и если через этот резистор протекает ток 1 А, то можно сказать, что мощность, которая будет рассеиваться на резисторе, будет равна 5 Вт (5 В × 1 А = 5 Вт). . Номинальная мощность этого резистора должна быть больше 5 Вт.

    Теперь, как правило, резистор, который мы собираемся использовать, должен иметь номинальную мощность, по крайней мере, в 2-4 раза превышающую максимальную мощность, которая будет рассеиваться на этом резисторе. Имеющиеся в продаже резисторы имеют номинальную мощность от 1/16 Вт до 300 Вт. Помимо этой номинальной мощности, иногда производители также предоставляют кривую снижения мощности.

    Итак, эта кривая в основном определяет в зависимости от температуры, как изменится максимальная мощность, рассеиваемая на резисторе. При выборе конкретного резистора, помимо номинальной мощности, необходимо также позаботиться о температуре окружающей среды резистора.

    См. также:

    • Что такое бомбардировщик-невидимка?
    • Как избавиться от истории YouTube?

    2. Допуск

    Допуск определяет отклонение сопротивления от номинального значения. Итак, допустим, если у вас есть один резистор на 100 Ом с допуском 1%, это означает, что значение сопротивления будет между 101 Ом и 99 Ом. Теперь имеющиеся в продаже резисторы имеют допуск от 0,1% до 20%. И также возможно даже добиться более низкого допуска, чем 0,1%.

    3. Температурный коэффициент

    Он определяет величину, на которую значение сопротивления изменяется в зависимости от температуры. Эта температурная постоянная может быть как положительной, так и отрицательной. И вообще, он определяется в единицах ppm/C. Итак, допустим, у нас есть один резистор на 100 Ом и он работает при 25 С. И температурный коэффициент сопротивления для этого резистора составляет 50 ppm/С.

    Теперь предположим, что если этот резистор работает при 29 В, то значение сопротивления R=100,02 Ом. По сути, здесь эти 50 частей на миллион будут умножены на изменение температуры вместе со значением этого резистора.

    Итак, допустим для какого-то резистора, если значение этого температурного коэффициента сопротивления равно 500 ppm/C, в этом случае всего лишь при изменении температуры на 4 градуса значение резистора изменится на 0,2 Ом. Этот параметр особенно важен, когда резистор работает при высокой температуре. Для любого резистора значение этого температурного коэффициента сопротивления должно быть как можно меньше.

    4. Частотная характеристика 

    Как правило, мы предполагаем, что используемый резистор является чисто резистивным по своей природе. Но в зависимости от конструкции этого резистора он также имеет некоторую индуктивность и емкость. И из-за этого максимальная частота, на которой может работать этот резистор, будет ограничена.

    Таким образом, при выборе резистора для высокочастотного применения также необходимо учитывать этот параметр.

    5. Шум и стабильность

    Стабильность определяет, насколько стабильным будет значение сопротивления в течение определенного периода времени. В основном, это определяет стабильность резистора. Каждый резистор генерирует свой собственный шум. Таким образом, при выборе резистора для малошумящего применения следует также позаботиться об этом параметре.

    Теперь, зная, что такое резистор и характеристики резистора, давайте узнаем типы резисторов:

    Типы резисторов

    Типы резисторов

    Резистор можно разделить на две категории. Один постоянный резистор, а второй переменные резисторы. Постоянные резисторы означают, что после изготовления резистора нельзя изменить значение этого резистора. В то время как в случае переменного резистора значение этого резистора можно изменить, изменив ручку.

    Сейчас. давайте посмотрим на различные типы постоянных резисторов, которые используются в коммерческих целях.

    1. Резистор из углеродного состава

    Этот резистор состоит из углеродных частиц и связующего вещества, похожего на глину. Эти типы резисторов используются в приложениях, где вы имеете дело с импульсами высокой энергии. Но в настоящее время эти типы резисторов не используются из-за их плохого температурного коэффициента и плохой стабильности. Кроме того, резисторы этого типа также производят больше шума и менее точны.

    Итак, углеродный резистор был заменен пленочным резистором.

    2. Резистор из углеродной пленки

    Если вы посмотрите на внутреннюю структуру этого резистора из углеродной пленки, то поймете, что на керамическую подложку нанесен тонкий слой этой углеродной пленки. И эта пленка была нанесена в виде спирали. Таким образом, просто изменив шаг спирали, можно изменить значение сопротивления этого резистора из углеродной пленки.

    Теперь резисторы этого типа являются недорогими резисторами и производят меньше шума по сравнению с резисторами из углеродного состава. И значение допуска этого резистора также меньше, чем у резисторов из углеродного состава. Таким образом, этот резистор используется в высоковольтных и высокотемпературных приложениях, а также доступен в широком диапазоне значений.

    3. Металлопленочный резистор

    По конструкции эти резисторы очень похожи на угольно-пленочный резистор. Но здесь вместо углеродной пленки на керамическую подложку нанесен тонкий слой металлической пленки. Этот резистор также является недорогим резистором. А по шуму и толерантности они лучше, чем резисторы из углеродного состава.

    В остальном по стабильности и температурному коэффициенту сопротивления они неплохие. Как правило, они предпочтительнее для высокочастотных приложений.

    4. Металлооксидный пленочный резистор

    По конструкции они очень похожи на металлопленочные и углеродно-пленочные резисторы. Но при этом вместо металла или углерода на керамическую подложку осаждается пленка оксида металла. Как правило, оксид олова используется в качестве слоя оксида металла. Теперь этот тип резистора также является недорогим резистором, и с точки зрения стабильности, шума и допусков характеристики металлооксидного пленочного резистора хуже, чем у металлопленочных резисторов.

    А вот если сравнивать по углеродному составу резистора, то они намного лучше. Также по температурному коэффициенту сопротивления эти резисторы уступают металлопленочным резисторам. Но металлооксидные пленочные резисторы особенно используются в приложениях с высокими температурами и высокими перенапряжениями.

    5. Резистор с проволочной обмоткой

    Если вы видите внутреннюю структуру этого резистора с проволочной обмоткой, то металлический резистивный провод намотан вокруг керамического материала. Таким образом, толщина или калибр металлической проволоки определяет сопротивление этого проволочного резистора. Как правило, для этого резистивного провода используются металлические сплавы, такие как медь и сплав серебра.

    Этот тип резистора обеспечивает очень высокую точность, а также имеет очень низкотемпературный коэффициент сопротивления. И из-за этого они вполне подходят для высокоточных приложений, а также для приложений с высокой мощностью. Но проволочные резисторы не подходят для высокочастотных применений.

    Итак, это различные типы резисторов с осевым выводом, которые используются в коммерческих целях.

    Кроме того, вы могли видеть крошечные резисторы на различных платах и ​​материнских платах. Этот крошечный маленький резистор известен как резисторы для поверхностного монтажа.

    6. Резистор для поверхностного монтажа

    Если вы посмотрите на внутреннюю структуру этого резистора для поверхностного монтажа, то обнаружите, что на керамический корпус нанесен тонкий слой резистивной пленки. Теперь, как правило, металлическая пленка или пленка оксида металла или пленка оксида металла используется в качестве резистивного элемента для этого резистора для поверхностного монтажа. А поверх этой резистивной пленки нанесен тонкий слой изолирующего слоя.

    Теперь с обеих сторон этого резистора для поверхностного монтажа найдем металлические контакты. Итак, этот SMD-резистор можно припаять к плате. Поскольку этот резистор для поверхностного монтажа состоит из металлической пленки или пленки оксида металла, можно достичь очень высокой точности и очень низкого значения допуска.

    Переменный резистор

    Кроме того, различные типы переменных резисторов также используются во многих приложениях. Итак, в этом резисторе, просто меняя ручку, можно изменить номинал резистора.

    Заключение

    Итак, это все о различных типах резисторов, которые используются в коммерческих целях. Мы рассмотрели в этом посте, что такое резистор? И каковы характеристики резистора? И типы резисторов. Теперь я уверен, что вы понимаете, что такое резистор и его типы.

    Пренебрегаемые характеристики резистора — Новости и продукция электротехники

    24 декабря 2016 г. Крис Фрэнсис Оставить комментарий

    Мы часто воспринимаем резисторы как должное. Они являются одним из основных строительных блоков конструкции электроники, но при их выборе часто мало задумываются. Вы выберете значение и допуск и, возможно, кратко посчитаете рассеиваемую мощность, и, если она не очень высока, вы, скорее всего, выберете все свои резисторы из одного диапазона, например, все 1%, 0603, 100 мВт. Тем не менее, убедитесь, что вы не забыли другие характеристики, которые могут иметь значение. Вот лишь несколько параметров, которые следует учитывать.

    Номинальное напряжение
    Резисторы имеют номинальное напряжение. Резистор 0603 может быть ограничен 50В. Это не имеет ничего общего с рассеиваемой мощностью — если бы это был резистор 10 Ом, то вы бы не смогли подать на него 50 В. Однако, если у вас в блоке питания стоит резистивный делитель высокого номинала и на нем будет больше 50В, вам придется переосмыслить выбор. В общем, это означает увеличение физических размеров и использование резисторов 0805 или 1206. Другим вариантом является последовательное использование двух или более одинаковых резисторов, чтобы снизить требования к напряжению для отдельных резисторов.

    Температурный коэффициент сопротивления (TCR)
    1% резисторы не дорогие, но вам также необходимо учитывать температурный коэффициент, если вы ищете точность. Резистор 1% может иметь температурный коэффициент 100 ppm / C, поэтому более 100 ° C может варьироваться на 1% в дополнение к вашему первоначальному допуску. Чтобы уменьшить температурный коэффициент, вы, скорее всего, обнаружите, что вам нужно купить более точный резистор, чем 1%, например. 0,1%, чтобы получить 25 ppm/C. Как только вы начнете рассматривать резисторы с сопротивлением 0,1%, вы обнаружите допуски до 10 ppm/C, такие как серия Panasonic ERA3ARB, или даже 2 ppm/C для 0,01%.

    Токовый шум
    Все резисторы имеют тепловой шум (шум Джонсона) из-за их значения, которое равно sqrt(4kTRB), где k — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура, R — сопротивление, а B — полоса пропускания. Однако также будет дополнительный шум из-за тока, проходящего через резистор. Это обычно не указывается производителями резисторов, но может быть важно в некоторых приложениях.

    Этот график из таблицы данных Vishay D/CRCW показывает эффект (хотя Vishay удалила этот график из своих последних таблиц данных). Если бы у вас был резистор высокого номинала в трансимпедансном усилителе для усиления тока фотодиода, то, если бы был постоянный ток из-за окружающего света, вы могли бы увидеть влияние на ваши уровни шума из-за шума тока резистора. Из приведенного выше графика видно, что проблема усугубляется с резисторами физически меньшего размера, поэтому использование резисторов 1206 вместо резисторов 0402 может снизить токовый шум до 8 раз. Во многих приложениях токовый шум не будет проблемой. , но вам нужно проверить, проектируете ли вы схему с низким уровнем шума. В частности, если напряжение на резисторе равно нулю, то не будет тока и, следовательно, токового шума (но все равно будет тепловой шум). Как и в случае с видеомагнитофоном, приведенным ниже, для большинства резисторов не указан текущий шум, поэтому, если вы считаете, что это может быть проблемой в вашей конструкции с низким уровнем шума, вам, возможно, придется провести собственные измерения или связаться с производителями резисторов для получения дополнительной информации.

    Коэффициент сопротивления по напряжению (VCR)
    Резисторы могут иметь небольшое изменение сопротивления в зависимости от приложенного к ним напряжения. Производители резисторов редко указывают это отклонение — возможно, оно значительно меньше абсолютного допуска, — но эффект другой. Например, резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенного напряжения, может вызвать искажение сигнала в зависимости от точного назначения резистора. В некоторых случаях в техпаспорте этот эффект указывается как коэффициент искажения третьей гармоники для резистора, но в большинстве случаев он просто не упоминается. Если вы разрабатываете схемы с очень низким уровнем искажений (и схемы с низким уровнем шума), вам может потребоваться поиск резисторов, предназначенных для прецизионных приложений с низким уровнем шума. Даже в этом случае вам может быть сложно найти цифру для видеомагнитофона или искажения третьей гармоники в спецификациях. Если вы считаете, что для вашей конструкции с низким уровнем искажений может потребоваться очень низкий видеомагнитофон, вам, возможно, придется провести собственные измерения для сравнения резисторов или связаться с производителями для получения дополнительной информации.

    Рассеиваемая мощность импульса
    В некоторых приложениях требуется высокая мощность импульса, но низкая средняя рассеиваемая мощность, например, при ограничении тока или защите в импульсных цепях. Вы не можете просто использовать среднюю мощность для выбора резистора без проверки пиковой мощности — вы можете в конечном итоге перегореть резистор, как предохранитель. Некоторые резисторы, такие как серия Bourns CRS, являются антипомпажными резисторами и поэтому имеют график, показывающий рейтинг перенапряжения, как показано ниже.

    Итак, резистор серии 0805 CRS может выдержать 100 Вт, если продолжительность менее 100 мкс.

    ТермоЭДС
    Это еще один сложный параметр, потому что производители его не указывают. В спецификациях некоторые резисторы перечислены как «низкие ЭДС», но не указаны их значения. Большинство резисторов просто не упоминают об этом. Поскольку тепловая ЭДС возникает из-за разнородных металлов, тепловые напряжения в резисторе, вызванные переходом от припоя к резистивному материалу, должны компенсироваться, поскольку должно быть два равных и противоположных напряжения.