Как выбрать подходящий резистор

Все, что вам нужно знать о том, как правильно выбрать резистор для вашего первого проекта печатной платы

Вы планируете приступить к вашему первому проекту печатной платы? Есть множество радиодеталей, которые вы в конечном итоге будете использовать. Однако нет другой такой детали, которая была бы так печально известна, как простой резистор. Если вы когда-либо видели печатную плату, то могли заметить резисторы по всей ее поверхности. Они контролируют силу тока и заставляют светиться светодиоды. Но что именно представляет собой резистор? Как он работает? Как вообще выбрать подходящий резистор для вашего первого проекта печатной платы? Не бойтесь, мы поможем вам и подскажем все необходимое, что вам нужно знать.

Итак… что такое резистор?

Резисторы – это одни из множества пассивных компонентов. Их задача относительно проста, но очень важна – создавать сопротивление току в электрической цепи. Видели, как загорается светодиод? За эту возможность необходимо поблагодарить резистор. Устанавливая в электрическую цепь резистор последовательно со светодиодом, вы получаете яркое свечение, при этом ничего не перегорает!

Основной характеристикой резистора является сопротивление, измеряемое в Омах (Ом). Если раньше вы прослушали базовый курс электроники, то, скорее всего, изучили закон Ома. При работе с резисторами вы будете вновь и вновь иметь с ними дело.

Закон Ома — это единственная формула для нахождения сопротивления

Найти обозначение резистора на схеме легко. Международное обозначение – стандартизированный прямоугольник, но в стандартах США резистор обозначается зигзагообразной линией – это сделано для простоты его нахождения. Вне зависимости от внешнего вида символа, каждый резистор на концах имеет выводы, обозначенные на схеме.

Обозначения резистора на схемах, принятое в США (слева) и соответствующее международным стандартам (справа). На схемах можно встретить оба обозначения.

Какие бывают резисторы?

Повсеместно встречаются резисторы совершенно разных конструкций. Все резисторы можно разделить на две категории по типу конструкции и по резистивному материалу. Рассмотрим обе категории.

Тип конструкции

Постоянные резисторы – как следует из названия, эти резисторы имеют постоянное сопротивление и точность, не зависящие от изменения температуры, освещенности и так далее.

Переменные резисторы – эти радиоэлементы обладают переменным сопротивлением. Потенциометр – великолепный пример такого резистора. У него есть регулятор, который можно вращать для увеличения или уменьшения сопротивления. Другие разновидности переменных резисторов – это подстроечный резистор и реостат.

Нелинейные резисторы – эти резисторы как хамелеоны, они могут изменять свое сопротивление в зависимости от той или иной физической величины, воздействующей на резистор – температуры, уровня освещенности и даже магнитного поля. Нелинейные резисторы – это термистор, фоторезистор, варистор и магниторезистор.

Резистивный материал

Все резисторы можно разбить на группы по материалам, из которых они изготовлены и которые в огромной степени влияют на их способность оказывать сопротивление электрическому току. Вот эти резисторы по используемым материалам:

• Углеродистые композиционные резисторы;

• Углеродистые пленочные резисторы;

• Металлопленочные резисторы;

• Тонко и толстопленочные резисторы;

• Фольговые резисторы;

• Проволочные резисторы.

Углеродистые композиционные резисторы – это резисторы, изготовленные по самой старой технологии, популярной в производстве резисторов малой точности. Их все еще можно найти в схемах, где могут быть импульсы высоких энергий.

Старый углеродистый пленочный резистор.

Такие резисторы все еще используются там, где точность не важна

Из всех вышеперечисленных типов резисторов по резистивному материалу старейшими являются проволочные резисторы. Их все еще можно встретить на старых печатных платах устройств большой мощности, в которых необходимо сопротивление, заданное с большой точностью. Эти древние резисторы широко известны благодаря тому, что большой надежностью обладают даже резисторы с малым сопротивлением.

Проволочный резистор – старейший и наиболее точный из доступных резисторов

Сегодня наиболее широко применяются металлопленочные и металлооксидные резисторы, они лучше всего обеспечивают с неизменной точностью номинальное сопротивление, а также меньше подвержены влиянию изменения температуры.

Наиболее широко применяемый металлооксидный резистор

обеспечивает неизменную точность номинального сопротивления

Как используются резисторы?

Можно найти резисторы, используемые самыми различными способами. Они применяются не только для того, чтобы оказывать сопротивление электрическому току. Резисторы используются в делителях напряжения, для производства тепла, в цепях сопряжения и нагрузки, для управления усилением и для настройки постоянных времени. Практическое применение резисторов можно найти в цепях питания электрических тормозов поездов, здесь они помогают высвобождению всей накопленной кинетической энергии.

Серьезное сопротивление – взгляните на тормоза у этого поезда,

которые высвобождают накопленную кинетическую энергию

Вот еще несколько замечательных устройств, в которых используются эти универсальные резисторы:

• Измерение величины электрического тока – вы можете измерять падение напряжения на включенном в цепь прецизионном резисторе с заранее известным сопротивлением. Расчет тока производится по закону Ома;

• Питание светодиодов – слишком большой ток, протекающий через светодиод, сожжет этот прекрасный фонарик. Соединив последовательно со светодиодом резистор, вы можете контролировать силу тока через светодиод, обеспечивая его яркое сияние.

• Питание электромоторов вентиляторов – сердцем системы автомобильной вентиляции является электромотор вентилятора печки. Специальный датчик используется для управления скоростью вращения крыльчатки вентилятора. Резистор такого типа, используемый в датчике, называется, (кто бы мог подумать!) резистором мотора вентилятора!

Резистор мотора вентилятора в ответе за движение воздуха в машине

Как измеряется номинал резистора?

Эта характеристика, с которой вы будете сталкиваться снова и снова, называется сопротивлением. Величина сопротивления наносится на резистор различными способами. В настоящее время существуют два стандарта нанесения значения сопротивления резистора на корпус резистора – это цветовая маркировка или маркировка SMD-резисторов.

Цветовая маркировка

Возможно, вы уже сталкивались с системой цветовой маркировки, если когда-либо возились с макетом электронной схемы. Эта техника была изобретена в 20-х годах прошлого века. Значения величины сопротивления и точности резистора отображалась при помощи нескольких цветных полос, нанесенных на корпус резистора.

Обратите внимание, что цветные полосы на резисторах различаются,

обозначая их уникальные номинальные значения сопротивления и точности.

Большинство резисторов, которые могут попасть к вам в руки, будет иметь четыре цветные полосы. Вот как следует их читать:

• Первые две полосы указывают первые цифры номинального значения сопротивления;

• Третья полоса указывает множитель, на который следует умножить число, состоящее из двух цифр, указанных первыми двумя полосами.

• И, наконец, четвертая полоса указывает точность резистора. Точность очень сильно влияет на стоимость используемого резистора и на цену готового изделия. Поэтому чтобы сэкономить деньги на производстве печатных плат, точность резисторов следует выбирать разумно.

Каждый цвет на резисторе соответствует определенному числу. Вы можете воспользоваться удобным калькулятором номинала резистора по его цветовому коду для быстрого определения номинала в будущем. Если вам легче запомнить наглядную информацию, то ниже мы приводим великолепное видео, в котором рассказано о принципе цветовой маркировки резисторов.

Резисторы для поверхностного монтажа – SMD-резисторы

Не у всех резисторов размеры позволяют нанести на него цветовую маркировку. Это особенно актуально, когда речь идет о радиоэлементах для поверхностного монтажа (SMD). Чтобы маркировка смогла поместиться на небольшой поверхности устройства, SMD-резисторы имеют цифровую маркировку. Если вы посмотрите на современную печатную плату, то заметите, что SMD-резисторы еще имеют одинаковые размеры. Это помогает стандартизировать процесс производства с использованием высокоскоростных автоматов размещения деталей.

Как читать номинал на верхней стороне SMD-резисторов

Как выбрать подходящий резистор

Итак, пришло время наиболее важной части нашей статьи. Давайте узнаем, как определить, какой именно резистор нам нужен для вашего первого проекта печатной платы. Мы разобьем эту задачу на следующие три шага:

1. Расчет требуемого сопротивления;

2. Расчет номинальной мощности;

3. И, наконец, выбор резистора исходя из двух значений найденных ранее.

Шаг 1 – Расчет требуемого сопротивления

Именно здесь для расчета требуемого сопротивления нам понадобится закон Ома. Вы можете воспользоваться одной из стандартных формул ниже, если значения напряжения и силы тока известны.

Шаг 2 – Расчет номинальной мощности

Теперь необходимо выяснить, какое количество энергии должен будет рассеивать резистор. Эту величину можно рассчитать по следующей формуле:

В данной формуле P – мощность рассеивания в Ваттах, V – падение напряжения на резисторе в Вольтах, а R – сопротивление резистора в Омах. Ниже мы привели краткий пример использования данной формулы для расчета в конкретной цепи.

Простая цепь для демонстрации расчета номинальной мощности

Цепь выше содержит светодиод, падение напряжения на котором составляет 2 В, резистор с сопротивлением 350 Ом и источник питания 9 В. Какая мощность будет рассеиваться на искомом резисторе? Давайте посмотрим. Сначала нам необходимо найти падение напряжения на резисторе. Поскольку источник питания дает 9 В, а на светодиоде падает 2 В, то получим:

9 В – 2 В = 7 В

Эти значения можно подставить в формулу:

P = 7 В * 7 В / 350 Ом = 0,14 Ватта

Шаг 3 – Выбор резистора

Теперь, когда у нас есть величины сопротивления и мощности, пора подобрать подходящий радиоэлемент у поставщика радиодеталей. Мы всегда рекомендуем выбирать из стандартных резисторов, которые поставляются в продажу каждым продавцом. Выбирая стандартные резисторы, вы значительно упростите себе жизнь, когда дело дойдет до производства устройства. В США тремя ведущими поставщиками радиоэлементов, качество которых не вызывает сомнений – это Digikey, Mouser и Farnell/Newark.

Сопротивление сильно

Теперь мы охватили всю информацию о резисторах, которая может вам понадобиться для вашего первого проекта печатной платы. Резисторы настолько многофункциональны, что вы увидите, как раз за разом используете их россыпи в своих электронных устройствах. В следующий раз, когда вам понадобиться выбрать резистор, вспомните три простых шага – рассчитайте сопротивление, найдите мощность и выберите поставщика!

Прежде чем вы броситесь размечать обозначения резисторов и их корпусов в вашем приложении для конструирования печатных плат, не было бы проще, если бы кто-то сделал это за вас? Уже сделали! Для многих систем проектирования печатных плат существует большое количество бесплатных библиотек радиоэлементов. И резисторы там тоже есть!

Принципы подбора резистора для понижения мощности: параметры, маркировка

Резисторы – радиоэлементы, без которых нельзя построить ни одну электрическую схему. На их долю приходится примерно половина всех монтируемых в схеме деталей. Резисторы позволяют контролировать, ограничивать и распределять ток между другими элементами. Их основной характеристикой является сопротивление, измеряемое в Ом. Обозначение резисторов Графический знак резистора, принятый среди наших соотечественников, – прямоугольник. За рубежом его изображают в виде ломаной линии, напоминающей букву W. На схемах рядом с графическим изображением указывают буквенно-цифровую маркировку, которая включает букву R, число, которое обозначает номер элемента на схеме, значение сопротивления. Если к номеру позиции элемента добавлен значок «*», то это означает, что величина сопротивления указана приблизительно. Точное значение придется подбирать при настройке устройства. Поэтому постоянные резисторы для данной области применения не пригодны. Внутри графического символа может указываться номинальная мощность рассеивания. Виды резисторов Производители предлагают широчайший ассортимент резисторов, из которого нужно подобрать деталь, подходящую по конструкции, назначению и цене. Рассмотрим характеристики самых распространенных видов этих радиоэлементов. По материалу резистивного элемента различают изделия проволочные, непроволочные, металлофольговые. Проволочные Это традиционная разновидность, применяемая нашими папами и дедушками. Токопроводящую проволоку с большим удельным сопротивлением изготавливают на основе сплавов из меди, никеля, марганца – манганина, константана, никелина. В ходе работы могут нагреваться. Непроволочные В конструкцию входят: диэлектрическое основание и покрытие, обладающее определенным сопротивлением. Такое покрытие называют резистивом, оно может быть пленочным или объемным. Пленочные бывают: Тонкопленочными. Их толщина измеряется в нанометрах. Резистив наносят вакуумным напылением на диэлектрическую подложку. Стоимость такой продукции выше стоимости толстопленочных аналогов. Ее преимущества: хороший температурный коэффициент сопротивления, невысокие – паразитная индуктивность и уровень шума. Востребованы в основном для устройств СВЧ, в которых требуется точность и стабильность. Толстопленочными. Эти изделия имеют толщину в десятых долях миллиметра. Бывают – лакосажевые, керметные, на базе токопроводящих пластмасс. Это недорогие резисторы, их отклонение от номинального значения составляет 1-2%. Сопротивление пленочных резисторов регулируют за счет толщины покрытия. Основные характеристики этих изделий: стабильность, точность, широкий диапазон значений сопротивления – от нескольких Ом до МОм. Классификация резисторов по принципу работы В зависимости от области применения, используют резисторы: Постоянные. Эти элементы лишены способности менять сопротивление во время эксплуатации. Подстроечные. Такие элементы имеют три вывода. Сопротивление между двумя выводами постоянное. Если третий связывают с подвижным контактом, то получают делитель напряжения. Используются для настройки чувствительности датчиков и другой аппаратуры. Переменные, называемые «потенциометрами». С их помощью регулируют работу аппаратуры путем изменения сопротивления. Разновидности полупроводниковых резисторов В категорию полупроводниковых резисторов входят: Терморезисторы. Сопротивление таких элементов изменяется, в зависимости от температуры окружающей среды. Варисторы. Изменение сопротивления происходит в соответствии с изменением величины напряжения. Используйте эти детали, если хотите защитить основные элементы схемы от скачков напряжения в сети. Фоторезисторы – очень популярная продукция, используемая в электронных схемах часов, управления уличным освещением. Реагирует на степень освещенности. При ее низком уровне сопротивление этого элемента достигает 1 мОм, при ярком освещении оно резко падает. Параметры, учитываемые при покупке резисторов При покупке этих деталей учитывают: Самый важный параметр – сопротивление, которое определяется нормативной документацией. Его номинальное значение указывается на корпусе детали. Значения до 999 Ом выражаются в Ом, 1000-99000 Ом – в кОм, от 1 000 000 Ом – в МОм. Помимо сопротивления, необходимо правильно подобрать допуск на точность, который может находиться в пределах 0,5-10%. При выборе величины допуска следует помнить: чем выше точность, тем меньше эксплуатационный температурный интервал. Номинальная мощность – это максимально допустимая мощность, рассеиваемая на резисторном элементе, при которой рабочие характеристики резистора сохраняются в течение всего установленного эксплуатационного периода. Например, если вы купили резистор на 100 Ом c допуском ±10%, то его реальное сопротивление может составить 90-110 Ом. Узнать точное сопротивление этого резистора можно лишь с помощью замера омметром или мультиметром. Температурный коэффициент сопротивления. Эта величина характеризует относительное изменение сопротивления детали при повышении или понижении температуры на 1°C. ТКС для одного резистора в разных температурных интервалах может иметь разное значение. Электрическая прочность. Указывает на предельное напряжение, при котором элемент может функционировать без выхода из строя на протяжении всего установленного срока службы. Была ли статья полезна? Да Нет Оцените статью Что вам не понравилось? Анатолий Мельник Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.

Как подбирать резисторы?

Минимальный набор параметров, который следует знать при выборе резистора — это номинальное сопротивление, допусимая мощность рассеивания, максимально допустимое напряжение. Но есть еще и расширенный набор характеристик, которые можно учитывать.

Для нас, радиогубителей, это излишняя информация. Но плох тот радиогубитель, который не хочет стать генералом хочет знать мало.

Расширенный список факторов, котоыре следует учитывать при выборе резистора:

1. Номинальное и предельно допустимые значения сопротивлений
2. Допустимая мощность рассеивания
3. Максимально допустимое напряжение
4. Допуски и точность
5. Температурный коэффициент
6. Коэффициент напряжения
7. Шум
8. Габариты
9. Паразитные ёмкость и индуктивность
10. Дрейф
11. Частотные характеристики
12. Стоимость
13. Максимальная температура работы 

Номинальное значение сопротивления и допуск

Не бывает резисторов со 100% точным значение сопротивления. Это миф. На 0.5% да отличается. Не дошла пока что технолоия до такого уровня. Поэтому подбирая резисторы для своего устройства следует знать, что значение их номинала может отличаться от заявленного маркировкой на от 0.5% до 10%. Поэтому при покупке следует внимательно читать какой у этих резисторов допуск на точность. Есть ещё одна особенность, связання с точностью номинала резистора. Чем меньше допуск (т.е выше точность номинала), тем уже рабочий диапазон температур. Практически все электронные компоненты зависят от температуры. И с её изменением меняется их номинал. Но об этом чуть позже.

Я общеал рассказать как можно увеличить точность резистора. Это очень легко. К примеру, у нас есть резистор с номинало по маркировке в 30кОм с допуском 20%. Измеряем, а на деле он оказался 24кОм. Что делать? Значит надо последовательно с этим резистором включить второй на 6 кОм. Выбираем наиболее близкий по значению к 6 кОм: 4.7 +- 20%

Хорошо, но почему я сказал, что допуск уменьшится? Давай посчитаем.

• Rmax = 24 + 4.7*1.2 = 29.64
• Rmin = 24 + 4.7*.8 = 27.75

Если начальный разброс был от 24 до 36 кОм, то теперь он от 27.75 до 29.64. Это мы рассмотрели случай, когда исходное сопротивление было меньше требуемого. В случае, если оно больше (к примеру, 36 кОм) резисторы следует ставить параллельно.

Допустимая мощность рассеивания

Как я уже писал ранее, если по резистору протекает электрический ток, то он нагревается. Чем больше ток, тем «мощней» надо брать резистор. Маломощный резистор при протекании большого ток просто сгорит. Полыхнет синим пламенем, попрощается и умрёт. Резисторы выпускаются расчитанные на: 1/6Вт, 1/4Вт, 1/2Вт, 1Вт, 2Вт, 5Вт, 7Вт, 10Вт и т.д. Как мы помним из закона Ома: P=I²

*R — помните и пользуйтесь этим законом, он спасает жизни!

Максимально допустимое напряжение

Если приложить слишком большое напряжение к резистору, то можно превысить его допустимую мощность. Получим чих-пых, синее пламя и дым.

Пример. Какое максимальное напряжение можно приложить к резистору мощностью 1/4 Вт? Пользуемся законом Ома: 1/4 = 250²/R = 250 кОм. 

Температурный коэффициент

Температура влияет на все электронные детали. На какие-то больше, на какие-то меньше. Резисторы не исключение. Резисторы имеют специальный коэффициент ТКС. Он определяет как изменится сопротивление резистора с изменением температуры.  Желательно подбирать резисторы со схожим значением ТКС. Но в радиогубительских конструкциях радиолюбители могут не заморачиваться. Пусть об этом греют голову профессионалы. Для них это дело чести, если финансирование позволяет, конечно 🙂

Шум в резисторах

При температуре выше абсолютного нуля в радиодеталях появляется случайное движение электронов. А движение электронов это ток. Такие случайны токи называются шумом. Их значение очень мало. Но чем выше частота или точность собираемого прибора, тем больше следует на них обращать внимание. 

Шумы в резисторах зависят от сопротивления, частоты и температуры:  Uшум = √ 4kTRπf  — формулы бояться не следует. Всё равно пользоваться не будете =) Так как обычно графики распределния шумов деталей пишутся в паспортах к ним (или в даташитах, как сейчас говорят). Так что можно посмотреть и оценить пригодность резистора к своему устройству.

Высокие частоты

ВЧ резисторы отличаются от обычных. Так как на высоких частотах сильней проявляются паразитные ёмкости и индуктивности резистора. Поэтому для ВЧ устройств следует брать соответствубщие резисторы. Если вы не хотите получить дым или просто неработающее устройство.
На этом простой ликбез заканчивается. Пользуйтесь и применяйте резисторы с умом! 

Электрическое сопротивление и резисторы (подбор сопротивления)

Здравствуйте уважаемые посетители сайта самоделок. Сегодня немного поговорим с вами о электрическом сопротивлении и резисторах. Сегодня снова сухая теория со школьного курса физики. Вы уж простите, знаю, некоторых задолбал такими постами, но поверьте эта информация будет не лишней. Вскоре вы сами в этом сможете убедиться, и еще неоднократно заглянете в эти записи. Так что приступим.

Из данного поста вы узнаете как подобрать сопротивление. Но сначала очень кратко рассмотрим, что оно такое, для чего оно нужно и с чем его едят. Для этой цели я не стану изобретать велосипед а приведу отрывок текста из книги «Юный радиолюбитель», ну той самой, которая 1966 года выпуска.

Говоря о проводниках, мы имеем в виду вещества, материалы и прежде всего металлы, проводящие ток. Однако не все вещества, называемые проводниками, одинаково хорошо проводят электрический ток, т.е. они, как говорят, обладают неодинаковой проводимостью тока. Объясняется это тем, что при своем движении свободные электроны сталкиваются с атомами и молекулами, причем в одних веществах атомы и молекулы сильнее мешают движению электронов, а в других — меньше. Выражаясь техническим языком, одни вещества оказывают большое сопротивление электрическому току, а другие — малое. Из всех материалов, широко применяемых в электротехнике и радиотехнике, наименьшее сопротивление электрическому току оказывает медь. Поэтому электрические провода и делают из меди. Еще меньшее сопротивление имеет серебро, но это дорогой металл. За медью по величине сопротивления следует алюминий.

За единицу электрического сопротивления принят ом. 1 ом — это сопротивление, которое оказывает току ртутный столбик высотой 106,3 см и сечением 1 мм кв. при температуре 0 градусов по цельсию. Это так называемый эталон сопротивления.

Вот так вкратце о том, что такое сопротивление. Теперь немного о резисторах. Если кто не в курсе — попытаюсь объяснить, для чего они нам нужны. А нужны нам резисторы для того, чтобы оказать сопротивление току в цепи, чтобы увеличить нагрузку так сказать. Выражаясь простым языком, объясню еще проще. Например у нас есть блок питания, который выдает 5 В напряжения, а мы хотим подключить к этому адаптеру светодиод, который потребляет лишь 3 В. Так вот лишние 2 В мы ограничим резистором, в противном случае наш светодиод попросту сгорит.

Теперь давайте разберемся как нам правильно подобрать резистор. И для этого нам прежде всего понадобится Закон Ома. Чтобы всем было более понятно (хотя здесь ничего сложного нет вроде), давайте рассмотрим пример.

Итак, у нас есть блок питания выдающий 5 В и светодиод потребляющий 3 В. Отсюда следует, что нам нужно ограничить 5 В — 3 В = 2 В. Теперь применим Закон Ома, но для это нам еще понадобится сила тока. На сайте производителя я подсмотрел, что светодиод потребляет 20 мА. Приступим к расчетам.

Чтобы узнать необходимое сопротивление нам, следуя Закону Ома, нужно напряжение (U) в вольтах разделить на силу тока (I) в амперах. 20 мА — это 0,02 А. Итак, 2 В делим на 0,02 А получаем 100 ом.

Вот мы и высчитали, какое нам необходимо сопротивление. Теперь нужно подобрать резистор, обладающий сопротивлением 100 ом и соединить его последовательно с светодиодом к источнику питания. Теперь наш светодиод не перегорит, теоретически.

В принципе все было бы хорошо, но вот есть еще одно большое НО. Сопротивление, которое получит наш резистор превратится во что? Правильно в тепло! и чтобы резистор выдержал нагрузку нужно учесть еще и Мощность тока. Ну что же, продолжаем расчеты. Формулу помните?

Из предыдущего расчета мы помним, что ограничивали мы с вами 2 В а ток был 0,02 А. исходя из этого 2 В умножаем на 0,02 А и получаем 0,04 Вт.

В общем с этим мы тоже разобрались теперь осталось поговорить о маркировке. Все резисторы промаркированы согласно определенного стандарта. Сегодня мы не будем рассматривать маркировки советских резисторов а также маркировки, которые используют те или иные фирмы. Поговорим только о распространенной цветовой маркировке. Хотя, если быть откровенным, то поговорим, это очень громко сказано. На самом деле я просто предоставлю вам два варианта определения резистора по цветовой маркировке, которыми пользуюсь я.

Первый вариант — это специальная программка, которая так и называется «Резистор». Скачать ее вы можете отсюда. Принцип работы программы весьма прост. Определяете тип маркировки, указываете параметры и получаете результат.

Не думаю, что с этой программой у вас возникнут проблемы. Все просто и доступно. К тому же кроме цветной маркировки в ней предусмотрены несколько других видов маркировки резисторов.

Второй вариант — это цветовая схема. Ей, я пользуюсь в том случае, когда компьютера нет под рукой. Для удобства я распечатал эту схему на цветном принтере и таскаю с собой в кармане. Бывает такое, что на работе у электриков какую-нибудь схемку пригляжу и с помощью этой таблицы могу быстро отыскать нужный мне резистор.

Трудностей со схемой тоже, надеюсь, ни у кого не должно возникнуть. но если все-таки будут вопросы — пишите в комментах, обязательно отвечу. А у меня на сегодня все. Всем до скорых встреч.

Мощность резистора, что это, как подобрать, как узнать

Резисторы есть в любой электрической схеме. Но в разных схемах протекают различной величины ток. Не могут же одни и те же элементы работать при 0,1 А и при 100 А. Ведь при прохождении тока сопротивление греется. Чем выше ток, тем более интенсивный нагрев. Значит, и резисторы должны быть на разную величину тока. Так и есть. Отображает их способность работать при различных токах такой параметр, как мощность резистора. На деталях покрупнее она указывается прямо на корпусе. Для мелких корпусов есть другой метод определения (см. ниже).

Содержание статьи

Что такое мощность резистора

Мощность определяется как произведение силы тока на сопротивление: P = I * R и измеряется в ваттах (закон Ома). Рассеиваемая мощность резистора — это максимальный ток, который сопротивление может выдерживать длительное время без ущерба для работоспособности. То есть, этот параметр надо выбирать для каждой схемы отдельно — по максимальному рабочему току.

Как определить мощность резистора по внешнему виду: надо знать соответствие размеров и мощностей

Физически рассеиваемая мощность резистора — это то количество тепла, которое его корпус может «отдать» в окружающую среду и не перегреться при этом до фатальных последствий. При этом, нагрев не должен слишком сильно влиять на сопротивление резистора.

Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах

Обратите внимание, что резисторы одного номинала могут быть с разной мощностью рассеивания. Этот параметр зависит от технологии изготовления, материала корпуса. Есть определенный ряд мощностей и их графическое обозначение по ГОСТу.

Вт	Условное обозначение не схемах
мощность резистора 0,05 Вт	Как обозначается на схеме мощность рассеивания резистора 0,05 Вт
мощность резистора 0,125 Вт	Мощность резистора 0,125 Вт на схеме
мощность резистора 0,025 Вт	Как на схеме выглядит резистор мощностью 0,25 Вт
мощность резистора 0,5 Вт	Так на схеме обозначается резистор мощностью 0,5 Вт
мощность резистора 1 Вт	Мощность резистора 1 Вт схематически обозначается так
мощность резистора 2 Вт	Рассеиваемая на резисторе мощность 2 Вт
мощность резистора 5 Вт	Обозначение на схеме мощности резистора 5 Вт

Графическое обозначение мощности резисторов на схеме — черточки и римские цифры, нанесенные на поверхность сопротивления. Самое малое стандартное значение 0,05 Вт, самое большое — 25 Вт, но есть и более мощные. Но это уже специальная элементная база и в бытовой аппаратуре не встречается.

Как обозначаются мощность маломощных резисторов надо просто запомнить. Это косые линии на прямоугольниках, которыми обозначают сопротивления на схемах. Количество косых черточек обозначает количество четвертей дюйма. При номиналах сопротивлений от 1 Вт на изображении ставятся римские цифры: I, II, III, V, VI и т.д. Цифра эта и обозначает мощность резистора в ваттах. Тут немного проще, так как соответствие прямое.

Как определить по внешнему виду

На принципиальной схеме указана нужная мощность резистора — тут все понятно. Но как определить мощность сопротивления по внешнему виду на печатной плате? Вообще, чем больше размер корпуса, тем больше тепла он рассеивает. На достаточно крупных по размеру сопротивлениях указывается номинальное сопротивление и его мощность в ваттах.

Тут есть некоторая путаница, но не все так страшно. На отечественных сопротивлениях рядом с цифрой ставят букву В. В зарубежных ставят W. Но эти буквы есть не всегда. В импортных может стоять V или SW перед цифрой. Еще в импортных может тоже стоять буква B, а в отечественных МЛТ может не стоять ничего или буква W. Запутанная история, конечно. Но с опытом появляется хоть какая-то ясность.

Как определить мощность резистора: стоит в маркировке

А ведь есть маленькие резисторы, на которых и номинал-то с трудом помещается. В импортных он нанесен цветными полосками. Как у них узнать мощность рассеивания?

В старом ГОСТе была таблица соответствий размеров и мощностей. Резисторы отечественного производства по прежнему делают в соответствии с этой таблицей. Импортные, кстати, тоже, но они по размерам чуть меньше отечественных. Тем не менее их также можно идентифицировать. Если сомневаетесь, к какой группе отнести конкретный экземпляр, лучше считать что он имеет более низкую способность рассеивать тепло. Меньше шансов, что деталь скоро перегорит.

Тип резистора	Диаметр, мм	Длинна, мм	Рассеиваемая мощность, Вт
ВС	2,5	7,0	0,125
УЛМ, ВС	5,5	16,5	0,25
ВС	5,5	26,5	0,5
	7,6	30,5	1
	9,8	48,5	2
	25	75	5
	30	120	10
КИМ	1,8	3,8	0,05
	2,5	8	0,125
МЛТ	2	6	0,125
	3	7	0,125
	4,2	10,8	0,5
	6,6	13	1
	8,6	18,5	2

С размерами сопротивлений и их мощностью вроде понятно. Не все так однозначно. Есть резисторы большого размера с малой рассеивающей способностью и наоборот. Но в таких случаях, проставляют этот параметр в маркировке.

Мощность SMD-резисторов

SMD-компоненты предназначены для поверхностного монтажа и имеют миниатюрные размеры. Мощность резисторов SMD определяется по размерам. Также она есть в характеристиках, но необходимо знать серию и производителя. Таблица мощности СМД резисторов содержит наиболее часто встречающиеся номиналы.

Размеры SMD-резисторов — вот по какому признаку можно определить мощность этих элементов

Код imperial	Код metrik	Длинна inch/mm	Ширина inch/mm	Высота inch/mm	Мощность, Вт
0201	0603	0,024/0,6	0,012/0,3	0,01/0,25	1/20 (0,05)
0402	1005	0,04/1,0	0,02/0,5	0,014/0,35	1/16 (0,062)
0603	1608	0,06/1,55	0,03/0,85	0,018/0,45	1/10 (0,10)
0805	2112	0,08/2,0	0,05/1,2	0,018/0,45	1/8 (0,125)
1206	3216	0,12/3,2	0,06/1,6	0,022/0,55	1/4 (0,25)
1210	3225	0,12/3,2	0,10/2,5	0,022/0,55	1/2 (0,50)
1218	3246	0,12/3,2	0,18/4,6	0,022/0,55	1,0
2010	5025	0,20/2,0	0,10/2,5	0,024/0,6	3/4 (0,75)
2512	6332	0,25/6,3	0,12/3,2	0,024/0,6	1,0

В общем-то, у этого типа радиоэлементов нет другого оперативного способа определения тока, при котором они могут работать, кроме как по размерам. Можно узнать по характеристикам, но их найти не всегда просто.

Как рассчитать мощность резистора в схеме

Чтобы рассчитать мощность резисторов в схеме, кроме сопротивления (R) необходимо знать силу тока (I). На основании этих данных можно рассчитать мощность. Формула обычная: P = I² * R. Квадрат силы тока умножить на сопротивление. Силу тока подставляем в Амперах, сопротивление — в Омах.

Если номинал написан в килоомах (кОм) или мегаомах (мОм),  его переводим в Омы. Это важно, иначе будет неправильная цифра.

Схема последовательного соединения резисторов

Для примера рассмотрим схему на рисунке выше. Последовательное соединение сопротивлений характерно тем, что через каждый отдельный резистор цепи протекает одинаковый ток. Значит мощность сопротивлений будет одинаковой. Последовательно соединенные сопротивления просто суммируется: 200 Ом + 100 Ом + 51 Ом + 39 Ом = 390 Ом. Ток рассчитаем по формуле: I = U/R. Подставляем данные: I = 100 В / 390 Ом = 0,256 А.

По расчетным данным определяем суммарную мощность сопротивлений: P = 0,256² * 390 Ом = 25,549 Вт.  Аналогично рассчитывается мощность каждого из резисторов. Например, рассчитаем мощность резистора R2 на схеме. Ток мы знаем, его номинал тоже. Получаем: 0,256А² * 100 Ом = 6,55 Вт. То есть, мощность этого резистора должна быть не ниже 7 Вт. Брать с более низкой мощностью точно не стоит — быстро перегорит. Если позволяет конструктив прибора, то можно поставить резистор большей мощности, например, на 10 Вт.

Есть резисторы серии МЛТ, в которых мощность рассеивания тепла указана сразу после названия серии без каких-либо букв. В данном случае — МЛТ-2 означает, что мощность этого экземпляра 2 Вт, а номинал 6,8 кОм.

При параллельном подключении расчет аналогичен. Нужно только правильно рассчитать ток, но это тема другой статьи. А формула расчета мощности резистора от типа соединения не зависит.

Как подобрать резистор на замену

Если вам необходимо поменять резистор, брать надо либо той же мощности, либо выше. Ни в коем случае не ниже — ведь резистор и без того вышел из строя. Происходит это обычно из-за перегрева. Так что установка резистора меньшей мощности исключена. Вернее, вы его поставить можете. Но будьте готовы к тому, что скоро его снова придется менять.

Примерно определить мощность резистора можно по размерам

Если место на плате позволяет, лучше поставить деталь с большей мощностью рассеивания, чем была у заменяемой детали. Или поднять резистор той же мощности повыше (можно вообще не подрезать выводы) — чтобы охлаждение было лучше. В общем, при замене резистора, мощность берем либо ту же, либо выше на шаг.

Правильный расчет резистора для светодиода (онлайн калькулятор)

Светодиод является полупроводниковым прибором с нелинейной вольт-амперная характеристикой (ВАХ). Его стабильная работа, в первую очередь, зависит от величины, протекающего через него тока. Любая, даже незначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и снижению его рабочего ресурса.

Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод на нужном уровне, электрическую цепь необходимо дополнить стабилизатором. Простейшим, ограничивающим ток элементом, является резистор.

Важно! Резистор ограничивает, но не стабилизирует ток.

Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе.

Теория

Математический расчет

Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте.

В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (U_R) и на светодиоде (U_LED). Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство: или его интерпретация

В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), R_LED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).

Значение R_LED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора. В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода.

На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего R_LED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.

Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора:

U_LED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Графический расчет

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (U_LED). В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания.

Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5 В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5 В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (I_max), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление:

Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:

В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор?

Подключать светодиод через резистор можно, если вопрос эффективности схемы не является первостепенным. Например, использование светодиода в роли индикатора для подсветки выключателя или указателя сетевого напряжения в электроприборах. В подобных устройствах яркость не важна, а мощность потребления не превышает 0,1 Вт. Подключая светодиод с потреблением более 1 Вт, нужно быть уверенным в том, что блок питания выдаёт стабилизированное напряжение.

Если входное напряжение схемы не стабилизировано, то все помехи и скачки будут передаваться в нагрузку, нарушая работу светодиода. Ярким примером служит автомобильная электрическая сеть, в которой напряжение на аккумуляторе только теоретически составляет 12 В. В самом простом случае делать светодиодную подсветку в машине следует через линейный стабилизатор из серии LM78XX. А чтобы хоть как-то повысить КПД схемы, включать нужно по 3 светодиода последовательно. Также схема питания через резистор востребована в лабораторных целях для тестирования новых моделей светодиодов. В остальных случаях рекомендуется использовать стабилизатор тока (драйвер). Особенно тогда, когда стоимость излучающего диода соизмерима со стоимостью драйвера. Вы получаете готовое устройство с известными параметрами, которое остаётся лишь правильно подключить.

Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора

Чтобы помочь новичкам сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов.

Cree XM–L T6

В первом случае проведем вычисление резистора, необходимого для подключения мощного светодиода Cree XM–L к источнику напряжения 5 В. Cree XM–L с бином T6 имеет такие параметры: типовое U_LED = 2,9 В и максимальное U_LED = 3,5 В при токе I_LED=0,7 А. В расчёты следует подставлять типовое значение U_LED, так как. оно чаще всего соответствует действительности. Рассчитанный номинал резистора присутствует в ряду Е24 и имеет допуск в 5%. Однако на практике часто приходится округлять полученные результаты к ближайшему значению из стандартного ряда. Получается, что с учетом округления и допуска в 5% реальное сопротивление изменяется и вслед за ним обратно пропорционально меняется ток. Поэтому, чтобы не превысить рабочий ток нагрузки, необходимо расчётное сопротивление округлять в сторону увеличения.

Используя наиболее распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать нужный номинал. Решить эту проблему можно двумя способами. Первый подразумевает последовательное включение добавочного токоограничительного сопротивления, который должен компенсировать недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока.

Второй способ обеспечивает более высокую точность, так как предполагает установку прецизионного резистора. Это такой элемент, сопротивление которого не зависит от температуры и прочих внешних факторов и имеет отклонение не более 1% (ряд Е96). В любом случае лучше оставить реальный ток немного меньше от номинала. Это не сильно повлияет на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы.

Мощность, рассеиваемая резистором, составит:

Рассчитанную мощность резистора для светодиода обязательно следует увеличить на 20–30%.

Вычислим КПД собранного светильника:

Пример с LED SMD 5050

По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для SMD светодиода 5050. Здесь нужно учесть конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независимых кристаллов.

Если LED SMD 5050 одноцветный, то прямое напряжение в открытом состоянии на каждом кристалле будет отличаться не более, чем на 0,1 В. Значит, светодиод можно запитать от одного резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода – в другую. Подберем резистор для подключения белого SMD 5050 с параметрами: типовое U_LED=3,3 В при токе одного чипа I_LED=0,02 А.

Ближайшее стандартное значение – 30 Ом.

Принимаем к монтажу ограничительный резистор мощностью 0,25 Вт и сопротивлением в 30 Ом ±5%.

У RGB светодиода SMD 5050 различное прямое напряжение каждого кристалла. Поэтому управлять красным, зелёным и синим цветом, придётся тремя резисторами разного номинала.

Онлайн-калькулятор

Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов – это удобное дополнение, которое произведет все расчеты самостоятельно. С его помощью не придётся ничего рисовать и вычислять вручную. Всё что нужно – это ввести два главных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания. Одним кликом мышки программа самостоятельно произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Кроме этого, программа предложит уже готовую схему включения.

Дополняя вышесказанное стоит отметить, что если прямое напряжение светодиода значительно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, существенно занижая КПД устройства.

Как подобрать резистор для светодиода

Светодиод – это полупроводниковый прибор, который прочно вошел в нашу жизнь и потихоньку начал заменять традиционные лампочки. У него малая потребляемая мощность и малые размеры, что положительно сказывается на областях его применения.

Помните, что любой светодиод, включенный в сеть, должен иметь последовательно соединенный резистор, который необходим для ограничения величины тока, протекающего через полупроводниковый прибор. В противном случае велика вероятность того, что светодиод может быстро выйти из строя.

Поэтому перед сборкой схемы, содержащей светодиоды, тщательно рассчитайте величину сопротивления, которое определяется как разность напряжения питания и прямого напряжения, которое является расчетным для определенного типа диода. Оно колеблется в пределах от 2 до 4 Вольт. Полученную разность поделите на ток прибора и в итоге получите искомую величину.

Помните, что если величину сопротивления резистора точно подобрать не удается, то лучше возьмите резистор с чуть большим значением, чем нужная величина. Разницу вы вряд ли заметите, ведь яркость излучаемого света уменьшится на незначительную часть. Также величину сопротивления можно рассчитать, воспользовавшись законом Ома, в котором напряжение, протекающее через диод, нужно разделить на ток.

При подключении сразу нескольких светодиодов последовательно, также необходимо устанавливать сопротивление, которое рассчитывается аналогичным образом. Помните, что здесь берется суммарное напряжение от всех диодов, которое и учитывается в формуле для определения параметров резистора.

Также не забывайте, что подключать светодиоды параллельно через один резистор запрещено. Это связанно с тем, что все приборы имеют различный разброс параметров, и какой-то из диодов будет светиться ярче, следовательно, через него будет проходить большая величина тока. В итоге это приведет к тому, что он выйдет из строя. Поэтому при параллельном включении сопротивление устанавливайте для каждого светодиода отдельно.

типов резисторов и как выбрать один

Знаете ли вы, что существует много типов резисторов?

В вашей электронной схеме указано, что вам нужен резистор на 100 кОм. Итак, вы идете в интернет-магазин, чтобы купить его. Но есть все эти варианты: тонкая пленка, углеродный состав, металлическая пленка +++.

«Просто дайте мне долбаного резистора 100к!», — кричите вы в отчаянии.

Поверьте, я знаю ваше разочарование. Мне потребовалось много времени, чтобы на самом деле читать о различных типах резисторов.Поэтому я просто выбрал случайные резисторы для всех своих электронных схем. Обычно это работало безупречно. Может быть, мне повезло, а может я просто не определил резистор как проблему, когда у меня была проблема.

В любом случае, моя цель — предоставить простое руководство по выбору резистора, не вдаваясь в подробности.

Типы резисторов

Резисторы

могут быть изготовлены из различных материалов и из разных материалов. Вот несколько типов резисторов:

• Состав углерода
• Карбоновая пленка
• Металлопленка
• Толстая и тонкая пленка
• Фольгированный резистор
• Проволочная

У разных типов разные свойства.Некоторые из них очень точны, некоторые могут выдерживать высокие температуры, некоторые — высокую мощность, а некоторые — дешевы. Некоторые из них подходят для приложений с низким уровнем шума, некоторые — для приложений с высокой мощностью, некоторые — для высокоскоростных приложений, а некоторые — для измерительных схем.

Если вы хотите узнать больше о конкретных типах резисторов, я рекомендую посетить сайт www.resistorguide.com

Выбор резистора

Итак, как выбрать резистор?

Прежде всего, вам нужно выбрать значение сопротивления.Для этого вы используете закон Ома. Один из распространенных примеров — найти значение резистора, необходимое для светодиода.

Далее необходимо учитывать мощность, которую резистор должен рассеивать. Рассеиваемая мощность в резисторе может быть рассчитана по формуле

где P — мощность в ваттах, V — падение напряжения на резисторе, а R — сопротивление резистора в Ом.

Давайте посмотрим на пример:

В этой схеме мы используем светодиод с падением напряжения около 2В.Мы обнаружили, что резистор должен иметь номинал 350 Ом. Схема питается от батареи 9 В.

Какая мощность рассеивается на резисторе?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы сначала находим падение напряжения на резисторе. Допустим, мы используем светодиод с падением напряжения 2 В. Это означает, что падение напряжения на резисторе будет 9-2 В = 7 В.

Используя формулу для рассеиваемой мощности, находим P = 7 В * 7 В / 350 Ом = 0,14 Вт.

Значит, нам нужен резистор мощностью не менее 140 мВт.Но желательно побольше.

Практическое правило — найти резистор с удвоенной номинальной мощностью. Здесь я бы выбрал резистор 250 мВт, так как они самые стандартные.

Обычно вы можете просто использовать самый дешевый резистор, который вы можете найти, с правильной номинальной мощностью.

Когда выбрать нестандартный резистор?

Итак, почему все эти разные типы резисторов, о которых я упоминал ранее? Потому что для некоторых схем имеет значение и фактический тип резистора. Эти схемы включают:

• Аудиосистемы, чувствительные к шумам
• Цепи РФ
• Цепи большой мощности
• Высокоточные измерительные схемы
• Скоростные цепи

Какой тип резистора выбрать для какого приложения выходит за рамки данной статьи.Если вы строите какие-либо из этих типов схем, посмотрите, указан ли в схемах тип резистора. Если нет, возможно, эта статья может вам помочь.

Сводка

Для большинства стандартных схем вам не нужно беспокоиться о типах резисторов, которые вы выбираете. Все, о чем вам нужно беспокоиться, это значение сопротивления и сколько мощности оно может потребовать.

Если ваша схема не сообщает вам необходимую номинальную мощность резистора, и вы не знаете (или не хотите знать), как ее рассчитать, попробуйте использовать стандартный резистор 1/4 Вт.Если через короткое время он выйдет из строя, вам следует заменить его на более высокую мощность. Возможно, вам стоит даже попытаться вычислить приличную стоимость;)

А резистор подобрать сложно? Напишите свои комментарии и вопросы ниже!

Вернуться от типов резисторов к электронным компонентам онлайн

Как выбрать правильный резистор

Все, что вам нужно знать, чтобы выбрать правильный резистор для вашего первого проекта разработки печатной платы

Планируете ли вы приступить к разработке своей первой печатной платы? Существует так много типов компонентов, которые вы в конечном итоге будете использовать, но ни один из них не может превзойти печально известный из них — простой резистор.Если вы когда-нибудь смотрели на печатную плату, вы обнаружите, что резисторы повсюду, они контролируют ток и заставляют светиться светодиоды. Но что такое резистор, как он работает и как выбрать подходящий резистор для своей первой конструкции печатной платы?

Не бойтесь, мы предоставим вам все, что вам может понадобиться.

Итак… Что такое резистор? Резисторы

являются одним из нескольких пассивных электрических компонентов, и то, что они делают, относительно простое, но жизненно важное — создание сопротивления в потоке электрического тока.Вы когда-нибудь видели, как загорается светодиод? Это стало возможным благодаря надежному резистору. Поместив резистор позади светодиода в цепи, вы получите яркий свет, но ничего не перегорят!

Значение резистора — это его сопротивление, измеряемое в Ом (Ом). Если вы когда-либо проходили базовый курс электроники, то ваш инструктор, вероятно, вбил вам в голову закон Ома. При работе с резисторами вы будете снова и снова использовать закон Ома. Больше об этом:

Найти символ резистора на схеме очень просто.Международный символ имеет стандартную прямоугольную форму, но в стандарте США есть зигзагообразная линия, которая упрощает идентификацию. Независимо от формы, оба стиля имеют набор клемм, соединяющих концы.

Обозначение резистора как в американской, так и в международной версиях.

Какие бывают типы резисторов?

Вокруг плавает тонна резисторов, которые делятся на две категории — конструкционного типа и резистивный материал .Давайте рассмотрим оба:

Конструкция Тип

• Постоянные резисторы — Как следует из названия, эти резисторы имеют фиксированное сопротивление и допуск независимо от любых изменений внешних факторов, таких как температура, свет и т. Д.
• Переменные резисторы — Эти детали имеют изменяемое сопротивление. Потенциометр — отличный пример, у которого есть циферблат, который можно поворачивать, чтобы увеличивать или уменьшать сопротивление. К другим переменным резисторам относятся подстроечный резистор и реостат.
• Резисторы физического качества — Эти резисторы похожи на хамелеонов и могут изменять свое сопротивление в зависимости от множества физических свойств, включая температуру, уровень освещенности и даже магнитные поля. К резисторам физического качества относятся термистор, фоторезистор, варистор и магниторезистор.

Материал сопротивления Резисторы

также можно разделить на материал, из которого они сделаны, что оказывает огромное влияние на их сопротивление току.Эти материалы включают:

• Состав углерода
• Карбоновая пленка
• Металлопленка
• Толстая и тонкая пленка
• Фольга
• Проволочная обмотка

Углеродный состав — это более старая технология, которая существует уже некоторое время и позволяет производить резисторы с низкой степенью точности. Вы по-прежнему найдете их для использования в приложениях, где возникают импульсы высокой энергии.

Из всех типов материалов резисторов проволочные обмотки являются самыми старыми из всех, и вы все равно найдете их, когда вам понадобится точное сопротивление для приложений с большой мощностью.Эти древние резисторы широко известны своей надежностью даже при низких значениях сопротивления.

Сегодня резисторы из металлов и оксидов металлов являются наиболее широко используемыми, они лучше обеспечивают стабильные допуски и сопротивление, а также меньше подвержены влиянию изменений температуры.

Как использовать резисторы?

Вы найдете резисторы, которые используются во многих приложениях, помимо сопротивления току.Другие приложения включают разделение напряжения, генерирование тепла, согласование и нагрузку цепей, управление усилением и фиксацию временных ограничений. В более практических приложениях вы обнаружите, что большие резисторы используются для питания электрических тормозов в поездах, что помогает высвободить всю накопленную кинетическую энергию.

Вот еще несколько интересных приложений, для которых используется универсальный резистор:

• Измерение электрического тока — Вы можете измерить падение напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением, когда он подключен к цепи.Это рассчитывается по закону Ома.
• Питание светодиодов — Подача на светодиод слишком большого тока приведет к сгоранию этого прекрасного света. Подключив резистор за светодиодом, вы можете контролировать, какой ток получает светодиод, чтобы свет продолжал светиться.
• Электродвигатели нагнетателя — Эта система вентиляции в вашем автомобиле приводится в действие электродвигателем нагнетателя, а для управления скоростью вентилятора используется специальный резистор. Этот тип резистора, что неудивительно, называется резистором двигателя вентилятора!

Как измерить резистор?

Значение, которое вы будете видеть снова и снова, — это сопротивление (R).Это значение отображается по-разному, и в настоящее время существует два стандарта для измерения того, как сопротивление отображается с помощью цветных маркеров или SMD-кодов.

Цветовое кодирование

Возможно, вы знакомы с системой цветового кодирования, если когда-либо возились с макетной платой. Этот метод был изобретен в 1920-х годах, и значения сопротивления и допусков отображаются несколькими цветными полосами, нарисованными на корпусе резистора.

Большинство резисторов, которые вы видите, имеют четыре цветных полосы.Вот как они распадаются:

• Первые две полосы определяют основные цифры значения сопротивления.
• Третья полоса определяет коэффициент умножения, который дает значение сопротивления.
• И, наконец, четвертая полоса предоставляет вам значение допуска.

Все разные цвета на резисторе соответствуют разным номерам. Вы можете использовать удобный калькулятор цветового кода резистора, чтобы быстро определить эти значения в будущем.Если вы в большей степени визуально обучаетесь, то вот отличное видео, которое мы нашли, показывает вам, как разобраться в цветовой кодировке:

Резисторы SMD

Не каждый резистор достаточно велик, чтобы его можно было идентифицировать по цветовой кодировке, особенно при использовании устройств поверхностного монтажа или SMD. Чтобы компенсировать меньшее пространство, резисторам SMD присваивается числовой код. Если вы посмотрите на современную печатную плату, вы заметите, что резисторы SMD также примерно одинакового размера.Это помогает стандартизировать производственный процесс с помощью этих быстросъемных машин.

Как выбрать подходящий резистор?

Хорошо, время для самой важной части — научиться точно определять, какой резистор вам нужен для вашей первой конструкции печатной платы. Мы разбили это на три простых шага, которые включают:

1. Расчет необходимого сопротивления
2. Расчет номинальной мощности
3. И, наконец, выбор резистора на основе этих двух значений.

Шаг 1. Расчет сопротивления

Здесь вы будете использовать закон Ома для расчета сопротивления. Вы можете использовать одну из стандартных формул ниже, когда известны ваше напряжение (В) и ток (I).

Шаг 2 — Расчет номинальной мощности

Затем вам нужно выяснить, сколько мощности потребуется вашему резистору для рассеивания. Это можно рассчитать по следующей формуле:

В этой формуле P — ваша мощность в ваттах, V, — падение напряжения на резисторе, а R — сопротивление резистора в Ом.Вот краткий пример того, как эта формула будет работать в действии:

В приведенной выше схеме у нас есть светодиод с напряжением 2 В, , резистор со значением 350 Ом (Ом), и блок питания, дающий нам 9 В . Итак, сколько мощности будет рассеиваться на этом резисторе? Подведем итоги. Сначала нам нужно найти падение напряжения на резисторе, которое составляет 9 В от батареи и 2 В от светодиода, поэтому:

9В — 2В = 7В

Затем вы можете вставить всю эту информацию в формулу:

P = 7V * 7V / 350 Ом = 0.14 Вт

Шаг 3 — Выбор резистора

Теперь, когда у вас есть значения сопротивления и номинальной мощности, пора выбрать настоящий резистор у поставщика компонентов. Мы всегда рекомендуем использовать стандартные резисторы, которые есть в наличии у каждого дистрибьютора. Использование стандартных типов резисторов значительно упростит вашу жизнь, когда придет время их производить. Три надежных поставщика компонентов, у которых вы можете найти качественные детали, включают Digikey, Mouser и Farnell / Newark.

Сопротивление сильное в этом

Итак, вот и все, что вам может понадобиться знать о резисторах для вашего первого проекта по разработке печатной платы. Резисторы обладают такой универсальностью, что вы будете использовать их снова и снова в каждом проекте электроники, который вы завершаете. В следующий раз, когда вам нужно будет выбрать резистор, запомните простой трехэтапный процесс: 1. рассчитайте сопротивление, 2. затем номинальную мощность, 3. а затем найдите поставщика!

Теперь, прежде чем вы начнете создавать собственные символы резисторов и посадочные места в программном обеспечении для проектирования печатных плат, не было бы проще, если бы они уже были сделаны для вас? Они уже есть! Ознакомьтесь с огромным количеством бесплатных библиотек деталей, доступных только в Fusion 360.Попробуйте электронику Fusion 360 бесплатно сегодня.

Как правильно выбрать резистор.

Резисторы — трудолюбивые аутсайдеры в мире электрических цепей. Вы, вероятно, добавили в свою схему резистор 4,7 кОм или 330 Ом, не задумываясь о том, почему мы используем эти значения, не говоря уже о том, что делает резистор. Мы собираемся посмотреть, почему, а также что происходит, когда вы делаете что-то неправильно.

Необходимых деталей, большинство из них поставляется в наборах:

Power!

Мощность важна для любого электрического компонента, ее недостаточно, и она ничего не сделает, и вы «выпустите волшебный дым».

Чтобы продемонстрировать это, я построил схему из 14 светодиодов с одним резистором 4,7 Ом Вт. Каждый светодиод должен потреблять около 30 мА (0,030 А), чтобы обеспечить полную яркость, потому что у нас есть 14 параллельно, резистор будет иметь в нем 420 мА (14 x 30 мА). Это приведет к тому, что резистор потребляет не менее 1,26 Вт (чуть больше Вт, номинал резистора тоже).

Чтобы не тратить впустую детали, мы можем использовать закон Ома и уравнение мощности, чтобы определить, сколько мощности поглощает резистор.

Мощность (Вт) = Напряжение (Вольт) × Ток (А)

Мы можем заставить схему из 14 светодиодов работать, не выкуривая офис, используя силовой резистор, способный справиться с дополнительной мощностью. Эти резисторы обычно керамические или имеют радиаторы для защиты. Во многих приложениях с высокой мощностью мы фактически будем использовать транзисторы, поскольку они тратят намного меньше энергии в виде тепла, но их немного сложнее использовать.

Ограничение тока

Теперь мы рассмотрим использование резисторов для ограничения тока в других электрических устройствах, нам нужно знать две вещи:

• Максимальный ток, который может выдержать устройство (или мы выпустим дым!),
• Максимальный ток, который может обеспечить наш блок питания (он может не работать или дымиться от источника питания!).

Мы собираемся использовать светодиоды, у которых обычно рабочий ток 30 мА (это инженерный разговор о токе, который является лучшим компромиссом между сроком службы компонентов и выключением корпуса светодиодов). Другие устройства могут выдерживать разные диапазоны тока, вы обычно можете найти его в техническом описании, вы также можете медленно увеличивать ток, пока он не появится, но это становится дорого и так плохо пахнет.

Мы используем настольный источник питания, который может обеспечить 30 А (30 000 мА!), Поэтому мне не нужно беспокоиться о подключении слишком большого количества светодиодов, но если мы подключим светодиод к контакту GPIO Raspberry Pi, мы не сможем потреблять более 16 мА, иначе мы может повредить Pi.

Мы выбрали источник питания 5 В (такое же напряжение, как на выводе Arduino) и поставили три резистора разного номинала (165 (2 x 330 Ом параллельно), 670, 2,2 кОм) последовательно с каждым светодиодом.

Мы видим, что с увеличением сопротивления яркость света уменьшается. Мы можем выбрать желаемый уровень тока, применив закон Ома к напряжению на резисторе. Чтобы найти это напряжение, мы берем напряжение питания за вычетом прямого напряжения светодиода и делим на желаемый ток.(Если вы не знаете, что такое прямое напряжение, у нас есть руководство по светодиодам.)

Резистор

= напряжение / ток = (5В-2В) /. 010A

Понижающее напряжение

Теперь рассмотрим снижение напряжения до желаемого уровня. Для этого есть много приложений, но мы собираемся использовать его для односторонней связи между Raspberry Pi (3,3 В) и Uno (5 В). Мы собираемся использовать пример мигания на Uno, чтобы сэкономить время на программирование, и следующий скрипт на Python.

 из gpiozero import Button 
 import time 
 import os 
 
 stopButton = Button (21, pull_up = False) 
 count = 0 
 while True: 
 if stopButton.is_pressed: 
 print ("привет из Arduino" + str (count) ) 
 count + = 1 
 time.sleep (0,125) 
 
 

Чтобы Pi и Arduino могли общаться друг с другом, вам нужен преобразователь логического уровня, но мы собираемся использовать делитель напряжения, чтобы Arduino мог отправлять сообщение на Pi. Это не позволит Pi отправить сообщение в ответ.Нам нужно знать, каковы ограничения по току, в этом случае входной вывод на Pi не может превышать 0,5 мА.

Если мы используем тот же расчет резистора, что и раньше, с разницей напряжения между Uno и Pi (5–3,3 В = 1,7 В), нам потребуется сопротивление не менее 3400 Ом. Поскольку это максимум, мы увеличим его до 4,7 Ом. Затем мы можем решить, что нам нужно, резистор 2, из уравнения делителя напряжения.

Резистор 2 = (Напряжение Pi × Резистор 1) / (Напряжение без напряжения Pi) = (3.3 В × 4700) / (5 В-3,3 В)

Теперь, если мы запустим сценарий, который мы создали ранее на Raspberry Pi, мы получим приветственное сообщение от Arduino.

Готово! Надеюсь, теперь вы лучше понимаете резисторы и их выбор! Если что-то не сработало так, как вы ожидали, или вы хотите узнать больше о резисторах, свяжитесь с нами и задайте вопросы. Мы здесь, чтобы помочь!

Резисторы — это трудолюбивые неудачники в мире электрических цепей.Вы, вероятно, добавили резистор 4,7 кОм или 330 Ом. I …

Базовая электроника — Как выбрать резистор для данной схемы

Мы уже обсуждали различные свойства резисторов и различных типов резисторов. Теперь пора узнать, как выбрать резистор для конкретного применения. Здесь мы представляем шпаргалку по выбору резисторов, которые можно использовать в качестве краткого справочника в любое время.

Процесс выбора резистора для конкретного применения включает следующие шаги:

1. Прежде всего, выясните, какой тип резистора подойдет для данной области применения или схемы.
2. Выберите значение резистора, выполнив быстрый анализ цепи. Проверьте, доступно ли точное значение этого резистора. Если нет, то какая комбинация сопротивлений, параллельная или последовательная, будет эквивалентна требуемому сопротивлению.
3. Проверьте свойства резистора, такие как номинальное значение, допуск, номинальная мощность и другие свойства, если необходимо. Соответственно, подберите подходящий резистор.
4. Практически проверить свойства резистора, такие как фактическое сопротивление, предлагаемое им, сопротивление, предлагаемое резистором в цепи, падение напряжения, ток через него, рассеиваемая им мощность и другие свойства, если это требуется в соответствии с требованиями данной схемы.

Для большинства обычных цепей достаточно углеродных композитных или углеродных пленочных резисторов мощностью 1/4 или 1/2 Вт. Для силовых приложений (более 5 Вт) обычно подходят резисторы с проволочной обмоткой. Это остается правилом большого пальца, пока вы не тестируете схемы для хобби. Коммерческие схемы или профессионально разработанные схемы включают в себя широкую картину, даже в таком тривиальном случае, как выбор резистора для схемы. Профессиональные схемы требуют тщательного выбора резисторов и могут даже включать изучение технических данных производителя резистора.Итак, давайте взглянем на профессиональный способ выбора резистора для конкретного применения.

Выбор типа резистора —

Свойства различных типов резисторов приведены в следующей таблице —

Как пользоваться Справочной таблицей по выбору резисторов —

Щелкните здесь, чтобы просмотреть в формате pdf таблицу требуемых номинальных мощностей

1) Прежде всего, рассчитайте требуемую мощность требуемого резистора.Необходимо выбрать резистор, по крайней мере, вдвое превышающий расчетную рассеиваемую мощность. Если это силовая установка, необходимо выбрать резистор, по крайней мере, в три или четыре раза превышающий расчетную рассеиваемую мощность.
2) После определения требуемого диапазона мощности (в ваттах) проверьте, требуется ли для схемы SMT или монтаж в сквозное отверстие.
3) Затем проверьте требуемый допуск.
4) Затем проверьте максимально допустимую температуру.
5) Затем обратите внимание на особые условия, такие как высокочастотное приложение, приложение мощности, приложение импульсной мощности или пригодность для приложений высокой частоты или высокой мощности.
6) Наконец, проверьте, доступно ли желаемое сопротивление для выбранного типа резистора.

В следующей статье мы узнаем о считываемом значении, допуске и номинальной мощности резисторов.

---

В рубрике: Избранные материалы

---

Поиск подходящего резистора для вашей схемы | Родриго Соуза Коутиньо | Arduino Playground

Если вы подключите светодиод непосредственно к источнику питания 5 В на вашей Arduino, светодиод загорится… Это очень хорошо проиллюстрировано в этой симуляции с использованием EveryCircuit.

Несколько неудачная схема…

Чтобы светодиод не перегорел, нам нужно добавить резистор. Но какой резистор?

Первое, что нам нужно узнать, это характеристики светодиода. Стандартный красный светодиод имеет падение напряжения около 2 вольт и номинальный ток 20 миллиампер. Почему это важно? Из-за закона Ома !

 В = RxI 

Напряжение (В) равно сопротивлению (R), умноженному на ток (I). Ну и что? Итак, у нас есть напряжение 5 В (это источник питания Arduino) и нам нужно 2 В (согласно спецификации светодиодов).Итак, нам нужно сбросить 5V-2V = 3V.

Кроме того, из-за технических характеристик светодиода мы знаем, что нам нужно 20 мА. Следуя закону Ома, мы получаем 3 В = R x 20 мА, поэтому R = 3 В / 20 мА = 150 Ом . Если мы вставим этот резистор, мы получим исправную схему:

Ярко-красный свет!

Посмотрите, все значения напряжения и тока там, где они должны быть! Вы можете немного увеличить сопротивление, это нормально. Свет станет тусклее, вот и все.

Если вам нужно получить подробную информацию о вашем светодиоде, проверьте эту таблицу.Если вам нужна помощь в вычислениях, воспользуйтесь этим светодиодным калькулятором.

Последовательные светодиоды

Чтобы иметь более одного светодиода в вашей цепи, вы можете подключить их двумя способами: последовательно или параллельно.

Компоненты, соединенные последовательно, соединяются по единому пути, например:

Простая последовательная схема

Чтобы рассчитать резистор, который вам нужен, просто добавьте напряжение: нам нужно 4 В (2 В + 2 В), и у нас есть 5 В. Значит, нам нужно сбросить 1 В.

Для тока просто используйте 20 мА. В последовательной цепи сила тока одинакова для всей цепи.

Посчитав, мы получаем 1 В / 20 мА = 50 Ом . Посмотрите, какие хорошие значения на схеме!

Готовимся к Рождеству!

Светодиоды в параллельном соединении

Другой способ подключения светодиодов — использование параллельных цепей. Примерно так:

светодиодов параллельно

Здесь математика немного другая. Напряжение одинаково для разных цепей, поэтому нам нужно будет сбросить 3 В с нашего источника питания 5 В. А ток разделен, поэтому нам понадобится 40 мА. Опять же, используя закон Ома: R = 3 В / 40 мА = 75 Ом.

Параллельное чудо!

Смешиваем все вместе

Теперь все в порядке, если у вас одинаковое количество светодиодов и, следовательно, вы можете использовать одинаковое напряжение и ток с обеих сторон … Но что, если у вас 3 светодиода?

Для этого нужно рассматривать каждый путь как отдельную цепь. Используя те же значения для резисторов, которые мы рассчитали ранее, вы можете построить эту схему:

Не все схемы созданы равными

Теперь вы можете весело провести время, добавив больше светодиодов в вашу схему. Просто обязательно проверьте спецификации светодиодов и не превышайте 500 мА для одной цепи — это столько, сколько может выдержать ваш Arduino.

напряжение — Выбор номиналов резисторов

Я работал в одном здании с парнем, которому для усиления сигнала на тестовой плате требовалось 5-кратное усиление. Он решил использовать операционный усилитель (операционный усилитель), потому что, в конце концов, насколько сложно использовать операционные усилители?

Проблемой был его выбор резисторов. Он столкнулся с ограниченным выходным током операционного усилителя.

Большинство операционных усилителей дают выходной ток 10, 30 или 30 мА, потому что люди используют резисторы умеренных значений, такие как 1 кОм (который имеет только 4 нановольта / корень герцового шума, что составляет 4000 нановольт, или 4 микровольта, или 0.000004 вольт RMS в полосе пропускания 1 МГц) или 2 кОм, или 10 кОм, или 5,01 кОм (потому что они хотят 5.000 кОм, а 5.01 кОм было в наличии).

Этот инженер, превосходный, целеустремленный, целеустремленный и эффективный в своих обычных задачах, не использовал закон Ома для вычисления тока — в конце концов, это операционные усилители и там нет проблем с приложениями с операционными усилителями, не так ли?

Итак, чтобы получить 5-кратное усиление, используя топологию (схему) инвертирующего операционного усилителя, он решил использовать

резисторы ОДИН и ПЯТЬ ОМ.

Это было бы хорошо для входных сигналов менее 10 милливольт или, возможно, 20 милливольт.

Но при входном напряжении 1 В операционному усилителю необходимо было выдерживать 1 ампер или 1000 мА.

Он, не читая техническое описание операционных усилителей или, вероятно, не имея опыта работы с операционными усилителями, такими как НЕ , устройства с бесконечной мощностью, был удивлен.

Резюме: резисторы меньшего номинала, такие как очень популярные резисторы на 51 Ом (5-1 Ом), имеют гораздо меньший шум случайного напряжения, вызванного движением электронов, тепловым возбуждением; таким образом, при считывании музыки с виниловых дисков одним из конструктивных параметров предусилителя является НИЗКИЙ ШУМ.

Я видел усилители воспроизведения винила, использующие резисторы 4,7 Ом как часть схемы, напрямую подключенной к звукоснимателю с подвижной катушкой.

Одно предостережение — ненулевое сопротивление медной фольги печатной платы. Фольга стандартной толщины, которая составляет 1 унцию меди на квадратный фут площади печатной платы до травления, имеет толщину 0,0014 дюйма (или 35 микрон), и эта фольга имеет сопротивление 0,00500 Ом (да, 500 мкОм) на квадрат фольги. Таким образом, дорожка печатной платы размером 0,2 дюйма в длину и 0,005 дюйма в ширину имеет 40 квадратов фольги и сопротивление 20 миллиОм.

Номинальная мощность резистора

и мощность резисторов

Когда электрический ток проходит через резистор из-за наличия на нем напряжения, электрическая энергия теряется резистором в виде тепла, и чем больше этот ток, тем горячее становится резистор. Это известно как номинальная мощность резистора .

Резисторы

оцениваются по значению их сопротивления и электрической мощности, выраженной в ваттах (Вт), которую они могут безопасно рассеивать, в основном в зависимости от их размера.Каждый резистор имеет максимальную номинальную мощность, которая определяется его физическим размером, как правило, чем больше площадь его поверхности, тем большую мощность он может безопасно рассеивать в окружающем воздухе или в радиаторе.

Резистор может использоваться при любой комбинации напряжения (в пределах разумного) и тока при условии, что его «номинальная рассеиваемая мощность» не превышается с номинальной мощностью резистора, указывающей, сколько мощности резистор может преобразовать в тепло или поглотить без какого-либо повреждения. сам. Номинальная мощность резистора иногда называется номинальной мощностью резистора и определяется как — количество тепла, которое резистивный элемент может рассеивать в течение неопределенного периода времени без ухудшения его характеристик.

Номинальная мощность резисторов может сильно варьироваться от менее одной десятой ватта до многих сотен ватт в зависимости от их размера, конструкции и окружающей рабочей температуры. Большинство резисторов имеют максимальную номинальную резистивную мощность, указанную для температуры окружающей среды от +70 ^до C или ниже.

Электрическая мощность — это скорость использования или потребления энергии (преобразование в тепло) во времени. Стандартной единицей электрической мощности является Вт , обозначение Вт , номинальная мощность резисторов также указывается в ваттах.Как и в случае с другими электрическими величинами, к слову «ватт» добавляются префиксы, когда они обозначают очень большую или очень маленькую мощность резистора. Некоторые из наиболее распространенных из них:

Электроагрегаты

Установка	Символ	Значение	Аббревиатура
милливатт	мВт	1/1000 ватта	10 -3 Вт
киловатт	кВт	1000 Вт	10 3 Вт
мегаватт	МВт	1000000 Вт	10 6 Вт

Мощность резистора (P)

Мы знаем из закона Ома, что когда ток проходит через сопротивление, на нем падает напряжение, производя продукт, связанный с мощностью.

Другими словами, если сопротивление подвергается действию напряжения или если оно проводит ток, то оно всегда будет потреблять электроэнергию, и мы можем наложить эти три величины мощности, напряжения и тока в треугольник, называемый треугольником мощности с мощностью, которая будет рассеиваться в виде тепла в резисторе вверху, с потребляемым током и напряжением на нем внизу, как показано.

Треугольник мощности резистора

Приведенный выше треугольник мощности отлично подходит для расчета мощности, рассеиваемой в резисторе, если мы знаем значения напряжения на нем и тока, протекающего через него.Но мы также можем рассчитать мощность, рассеиваемую сопротивлением, используя закон Ома.

Закон

Ом позволяет рассчитать рассеиваемую мощность с учетом значения сопротивления резистора. Используя закон Ома, можно получить два альтернативных варианта приведенного выше выражения для мощности резистора, если мы знаем значения только двух, напряжения, тока или сопротивления, а именно:

[P = V x I] Мощность = Вольт x Ампер

[P = I ² x R] Мощность = ток ² x Ом

[P = V ² ÷ R] Мощность = Вольт ² ÷ Ом

Рассеиваемая электрическая мощность любого резистора в цепи постоянного тока может быть рассчитана по одной из следующих трех стандартных формул:

• Где:
• В — напряжение на резисторе в вольтах
• I находится в токе, протекающем через резистор, в амперах
• R — сопротивление резистора в Ом (Ом)

Поскольку номинальная рассеиваемая мощность резисторов связана с их физическими размерами, 1/4 (0.Резистор 250) Вт физически меньше, чем резистор 1 Вт, и резисторы с одинаковым омическим сопротивлением также доступны с разной мощностью или номинальной мощностью. Угольные резисторы, например, обычно производятся с номинальной мощностью 1/8 (0,125) Вт, 1/4 (0,250) Вт, 1/2 (0,5) Вт, 1 Вт и 2 Вт.

Вообще говоря, чем больше их физический размер, тем выше его номинальная мощность. Однако всегда лучше выбирать резистор определенного размера, который способен рассеивать мощность, в два или более раз превышающую расчетную.Когда требуются резисторы с более высокой номинальной мощностью, обычно используются резисторы с проволочной обмоткой для рассеивания чрезмерного тепла.

Тип	Номинальная мощность	Стабильность
Металлическая пленка	Очень низкий, менее 3 Вт	Высокая 1%
Углерод	Низкая мощность менее 5 Вт	Низкое 20%
проволочная	Высокая до 500 Вт	Высокая 1%

Силовые резисторы

Силовые резисторы с проволочной обмоткой бывают самых разных конструкций и типов, от стандартных меньших типов в алюминиевом корпусе мощностью 25 Вт, установленных на радиаторе, как мы видели ранее, до более крупных трубчатых керамических или фарфоровых резисторов мощностью 1000 Вт, используемых для нагревательных элементов.

Типичный силовой резистор

Сопротивление резисторов с проволочной обмоткой очень низкое (низкие значения омического сопротивления) по сравнению с резисторами с углеродной или металлической пленкой. Диапазон сопротивления силового резистора составляет от менее 1 Ом (R005) до всего 100 кОм, поскольку для более высоких значений сопротивления потребуется тонкая проволока, которая легко выйдет из строя.

Низкоомные резисторы малой мощности обычно используются для датчиков тока, где, согласно закону Ома, ток, протекающий через сопротивление, вызывает падение напряжения на нем.

Это напряжение можно измерить, чтобы определить значение тока, протекающего в цепи. Этот тип резистора используется в тестовом измерительном оборудовании и регулируемых источниках питания.

Мощные резисторы с проволочной обмоткой большего размера изготовлены из коррозионно-стойкой проволоки, намотанной на фарфоровый или керамический каркас сердечника, и обычно используются для рассеивания высоких пусковых токов, например, возникающих в цепях управления двигателем, электромагнита или управления лифтом / краном, а также в цепях торможения двигателя.

Обычно эти типы резисторов имеют стандартную номинальную мощность до 500 Вт и обычно соединяются вместе, образуя так называемые «блоки сопротивлений».

Еще одной полезной особенностью силовых резисторов с проволочной обмоткой является использование нагревательных элементов, подобных тем, которые используются для электрических каминов, тостеров, утюгов и т.д. Используемая проволока обычно изготавливается из никель-хрома (нихрома), допускает температуру до 1200 ^o C.

Все резисторы, углеродистые, металлопленочные или проволочные, подчиняются закону Ома при расчете максимальной мощности (мощности).Также стоит отметить, что при параллельном подключении двух резисторов их общая номинальная мощность увеличивается. Если оба резистора имеют одинаковую номинальную мощность и номинальную мощность, общая номинальная мощность удваивается.

Пример номинальной мощности резистора №1

Какова максимальная номинальная мощность в ваттах постоянного резистора, напряжение на выводах которого составляет 12 вольт, а через него протекает ток 50 миллиампер.

Учитывая, что нам известны указанные выше значения напряжения и тока, мы можем подставить эти значения в следующее уравнение: P = V * I.

Пример номинальной мощности резистора №2

Рассчитайте максимальный безопасный ток, который может пройти через резистор 1,8 кОм с номинальной мощностью 0,5 Вт.

Опять же, поскольку мы знаем номинальную мощность резистора и его сопротивление, теперь мы можем подставить эти значения в стандартное уравнение мощности: P = I ² R.

Все резисторы имеют максимальную рассеиваемую мощность , то есть максимальное количество мощности, которое они могут безопасно рассеивать без ущерба для себя.Резисторы, мощность которых превышает их максимальную номинальную мощность, как правило, довольно быстро сгорают в дыму и повреждают цепь, к которой они подключены. Если резистор должен использоваться с номинальной мощностью, близкой к максимальной, тогда потребуется какой-либо радиатор или охлаждение.