Номиналы резисторов и их обозначение
Резистор – объект электрической цепи, который служит для уменьшения силы тока в ней. Также резисторы используются для снижения напряжения на отдельных участках и разделения тока на его составляющие. На электротехнических схемах резисторы обозначаются небольшими прямоугольниками с парой выводов (по одному с двух противолежащих сторон). За рубежом резисторы изображаются ломаной линией.
Резисторы имеют три основных параметра:
- Номинальное сопротивление (номиналы резисторов).
- Допуск.
- Рассеиваемая мощность.
Номиналы резисторов – это значение их номинального сопротивления, то есть величина, указанная производителем. Номинальное сопротивление измеряется в омах. Резисторы используются практически во всех отраслях, содержащих хоть немного электротехнических устройств. Это обуславливает огромный диапазон значений сопротивления. Однако существуют и номиналы резисторов, которые являются универсальными.
Изготовить резистор с определенным точным номиналом очень сложно, поэтому используется такая величина, как допуск. К примеру, если указанное номинальное сопротивление равно 10 Ом, то на самом деле оно будет составлять примерно 9,98- 10,1 Ом. Данную возможную погрешность называют допуском и измеряют в процентах.
Рассеиваемая мощность – еще один из важнейших определяющих факторов резистора. Объясним значение данной величины. Резистор, через который проходит электрический ток, постоянно нагревается. Нагрев зависит от мощности тока. Для каждого резистора имеется определенный предел температуры, после превышения которого он перегревается и сгорает. Рассеиваемая мощность – это то значение мощности электрического тока, при котором резистор сгорит. Как и номиналы резисторов, рассеиваемая мощность – это постоянная величина для каждого из них. Она указывается производителем. На электротехнических схемах рассеиваемая мощность резисторов тоже должна указываться. Для её обозначения используют наклонные, горизонтальные и вертикальные линии.
Из изображенных на значке резистора линий создаются специальные комбинации, обозначающие разные значения мощности. Стандартные значения в мелких схемах колеблются между 1/8 ватта и пятью ваттами. Рассеиваемую мощность для любого резистора можно посчитать из закона Ома для участка цепи. Для его определения нужно знать силу тока в цепи и номинальное значение сопротивления резистора.
Все номинальные значения сопротивления стандартизованы. То есть существуют некие стандартные номиналы резисторов. Эти значения, в свою очередь, тоже сгруппированы в ряды номиналов резисторов. Для постоянного тока таких рядов имеется 6: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192.
Для переменных же токов используются только ряды E6 и изредка Е3. Цифры в наименованиях рядов обозначают количество возможных номиналов в данном ряду. К примеру, ряд номиналов Е6 предполагает только следующие возможные сопротивления: 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8.
Резистор | Страница 2 из 4 | Electronov.net
Основные параметры резисторов:- Номинальное сопротивление:
Это заводское значение сопротивления конкретного прибора, измеряется это значение в Омах (производные килоОм (кОм), мегаОм (МОм) и т.
д.). Диапазон сопротивлений простирается от долей Ома (0,01 – 0,1 Ом) до сотен и тысяч килоОм (100 кОм – 10МОм). Для каждой электронной цепи необходимы свои номиналы сопротивлений, поэтому разброс значений номинальных сопротивлений столь велик.
Однако номиналы резисторов не произвольны, их значения выбираются из специальных номинальных рядов, наиболее часто из номинальных рядов E6 (для резисторов с допуском 20 %), E12 (для резисторов с допуском 10 %) или E24 (для резисторов с допуском 5 %), для более точных резисторов используются более точные ряды (например, E48).
Данные ряды были созданы для стандартизации номиналов резисторов и упрощения их взаимозаменяемости.
Посмотреть значения номинальных рядов и принципы их образования можно здесь.
- Рассеиваемая мощность:
Если рассматривать данный параметр с обычной жизненной позиции, то можно привести довольно простое описание: при прохождении электрического тока через резистор, происходит нагрев данного резистора.
Сразу становится очевидно, что если пропускать через резистор ток, превышающий заданное значение, то токопроводящее покрытие разогреется настолько, что резистор сгорит. Поэтому существует разделение резисторов по максимальной мощности.
Вычислить мощность, рассеиваемую на резисторе можно по формуле:
в соответствии с законом Ома: , можно преобразовать:
где:
P — мощность, рассеиваемая на резисторе,
I – ток, протекающий через резистор,
R – сопротивление резистора,
U – падение напряжения на резисторе.
Если же Вы желаете узнать, откуда взялась формула для вычисления тепловой мощности, рассеиваемой на резисторе, отчего греется резистор при прохождении через него электрического тока, и не боитесь формул, то полезно будет включить в работу свой мозг, вспомнить школьные знания по физике и … раскрыть спойлер . В противном случае можно перейти к следующему параметру.
Спойлер
Как известно, электрический ток – это направленный поток заряженных частиц, в частности – электронов.
Переход электрической энергии в тепловую называется тепловым действием тока, и описывается законом Джоуля — Ленца:
где:
— мощность выделения тепла в единице объема,
— плотность электрического тока,
— напряженность электрического поля,
— проводимость среды.
Для случая протекания токов в тонких (слово «тонких» здесь следует рассматривать в том смысле, что диаметр провода много меньше его длины) проводах в интегральной форме этот закон имеет вид:
где:
dQ — количество теплоты, выделяемое за промежуток времени dt,
I — сила тока,
R — сопротивление,
Q — полное количество теплоты, выделенное за промежуток времени от t1 до t2.
В случае постоянных силы тока и сопротивления формула значительно упрощается:
где:
Q — количество теплоты, создаваемое током (Дж),
I — ток, протекающий по проводнику,
R — сопротивление проводника,
t — время, в течение которого ток протекал по проводнику.
Используя закон Ома: и , можно немного преобразовать выражение:
Пытливый читатель наверняка заметил, что помимо выделения тепла непосредственно при прохождении электрического тока, в случае постоянного тока в однородном неравномерно нагретом проводнике, будет также выделяться или поглощаться дополнительная теплота, которая называется теплотой Томсона, в зависимости от направления тока. Данный эффект называется – эффект Томсона. Однако, вследствие того, что градиент температур обычно невелик, а величина теплоты Томсона много меньше Джоулевской теплоты, при расчете тепловой мощности выделяемой на резисторах, данным эффектом пренебрегают.
- Допуск (точность):
При изготовлении резисторов не удается добиться абсолютной точности номинального сопротивления. Например, если Вы купили резистор на 100 Ом, то реальное сопротивление резистора может быть от 95 Ом до 105 Ом. Эта погрешность и называется допуском, который задается в процентах от номинального сопротивления. Для рассмотренного резистора он равен ±5%. Реальное значение сопротивления резистора легко проверить, например, просто измерив его мультиметром.
Строгая точность номиналов сопротивлений в обычной аппаратуре не всегда важна. Так, например, в бытовой электронике допускаются резисторы с допуском ±20%. Это выручает в тех случаях, когда необходимо заменить неисправный резистор, а в точности требуемого номинала нет в наличии.
Существует аппаратура, где такой трюк не пройдет — это прецизионная аппаратура. К ней относится медицинское оборудование, измерительные приборы, электронные узлы высокоточных систем, например, военных. Иногда такие резисторы можно встретить и в бытовой электронике.
- Максимальное рабочее напряжение:
Максимальное напряжение, при котором может работать резистор в заданных условиях в течении срока службы с сохранением нормированных параметров.
Для резисторов общего назначения обычно 250 В.
Температура, при которой резистор исправно выполняет свои функции. Обычно указывается как диапазон: -45° … +55°С.
- Температурный коэффициент сопротивления (ТКС):
Отражает стабильность номинального сопротивления под действием температуры.
Особенности переменных резисторов:Все вышеперечисленные параметры характерны для всех типов резисторов, однако для переменных резисторов существуют специфические параметры:
- Функциональная характеристика:
Суть данного параметра — зависимость изменения сопротивления от угла поворота ручки или положения подвижного контакта (для ползунковых резисторов).
Виды функциональных характеристик:
Рисунок 1 — Виды функциональных характеристик.- Линейная:
Сопротивление переменного резистора меняется равномерно при повороте ручки на один и тот же угол или при перемещении ползунка на одно и то же расстояние.
Обозначается линейная характеристика кириллической буквой А или латинской буквой А.
Типичное применение таких резисторов — регулятор напряжения в аналоговых блоках питания. В таком случае изменение выходного напряжения при регулировке будет равномерным, а шкала для прибора будет более удобной.
- Логарифмическая:
При повороте ручки резистора, сопротивление сначала меняется равномерно, но ближе к середине – резко, скачкообразно, а затем, к концу поворота ручки, опять равномерно, но более полого. Таким образом, изменение сопротивления резистора происходит нелинейно (неравномерно) и по логарифмическому закону.
Обозначается логарифмическая характеристика кириллической буквой Б или латинской буквой В.
- Показательная (обратно-логарифмическая):
Данная функциональная характеристика обратна логарифмической.
Обозначается показательная характеристика кириллической буквой В или латинской буквой С.
Вы конечно спросите, почему же именно логарифмическая характеристика применяется для регулировки громкости? Причина этого описана ниже:
Спойлер
Дело все в том, что человеческое ухо с ростом громкости воспринимает звук тише (этот эффект описывается эмпирическим закон Вебера-Фехнера. Подробнее об этом можно прочесть здесь). В результате, если в качестве регулятора громкости поставить переменный резистор с линейной зависимостью, то шкала регулировки громкости у резистора будет нелинейной, и на средней и большой громкости нам придется выкручивать ручку регулятора на больший угол, чтобы ощутить значительное изменение уровня звука.
- Износоустойчивость:
Число циклов передвижения подвижной системы переменного резистора, при котором параметры резистора остаются в пределах нормы.
В этом параметре кроется отличие между подстроечными и регулировочными переменными резисторами. Для регулировочных резисторов количество циклов может достигать 50 000 – 100 000. Подстроечные резисторы в отличие от регулировочных, рассчитаны на гораздо меньшее число циклов перемещения подвижной системы (ползунка). Максимальное число для некоторых экземпляров вообще ограничено 100.
При превышении допустимого количества циклов перемещения подвижной системы надежная работа переменного резистора не гарантируется.
Поэтому применять подстроечные резисторы взамен регулировочных настоятельно не рекомендуется – это сказывается на надежности устройства.
- Разрешающая способность:
Минимальное значение приращения сопротивления при перемещении подвижной части переменного резистора, т.е. то, с какой точностью возможно изменять его сопротивление.
Для ползунковых и однооборотных переменных резисторов разрешающая способность обычно составляет 5% от номинального значения полного сопротивления, для прецизионных многооборотных – 1%.
Страниц: 1 2 3 4
Практические резисторы: производственные допуски, общие значения и цветовые коды
Ultimate Electronics: практическое проектирование и анализ схем
≡ Оглавление
«
2,7
Мощность»
2,9
Практические резисторы: номинальная мощность (мощность) Стандартные номиналы резисторов, корпуса, согласование и компромисс между точностью и стоимостью.
4 мин чтения
Настоящие резисторы не продаются ровно на 100,00000 Ом. с точностью до 8 значащих цифр. Они продаются, например, как (100±5%) Ω . Оба 95 Ом и 105 Ом резистор был бы приемлем в соответствии с этой спецификацией.
Производственный допуск связан с производственными затратами. Если вы хотите ±0,1% прецизионные резисторы, их можно достать, но они стоят дороже. В некоторых частях вашей схемы это будет иметь значение, а в других нет. Моделирование — полезный инструмент для быстрой проверки того, что ваша схема работает должным образом для всех возможных экстремальных значений каждого компонента.
Было бы сложно протестировать широкий диапазон значений компонентов (иногда называемых «углами процесса») в реальном мире, но в моделировании это относительно легко.
Давайте посмотрим на схему со светодиодом и резистором, которую мы кратко обсуждали в разделе «Питание», но мы изменим симуляцию, чтобы она повторялась для значений резистора от 95 Ом, 100 Ом и 105 Ом.
:
Энергоэффективность светодиода и резистора с разверткой параметров резистора
Circuitlab.com/c54th49gx3k5e
Править — Имитация
Упражнение Щелкните цепь, затем щелкните «Имитировать» и «Запустить развертку постоянным током». Мы использовали второй параметр развертки для настройки параметра «R1.R», который заставляет симулятор повторять моделирование для каждого указанного сопротивления.
Это обеспечивает быстрый способ, например, проверить, что ток не превышает определенного предела или что эффективность остается приемлемой при ожидаемом изменении компонента. И эта задача занимает небольшую долю секунды в моделировании.
Некоторые номиналы резисторов являются общими. Другие нет. Вы можете купить 100 Ом резистор, но вы не можете легко купить 104,357 Ом резистор.
Если вам действительно нужен 104,357 Ом
резистор в вашей цепи, вам, вероятно, придется сделать его, объединив несколько резисторов последовательно и параллельно и / или используя регулируемый резистор, называемый потенциометром.
Как и на любом товарном рынке, для обеспечения совместимости и экономии средств появились общие стандарты размеров.
Некоторые общие номиналы резисторов с допуском 5%: 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91. Затем они умножаются на десятичную степень, обычно в диапазоне от 10−1 до 105. . Таким образом, вы можете легко приобрести 18 × 10−1 = 1,8 Ом. резистор или 47×105=4,7 МОм резистор.
Интересно то, что вы обнаружите, что если посмотрите ±5% любого из этих значений, вы обнаружите, что находитесь в пределах ±5% диапазон следующего ближайшего значения! Это означает, что все возможные резисторы могут быть назначены тому или иному бину. Это устраняет любые производственные отходы из «плохой партии», поскольку детали можно измерять, сортировать и маркировать после изготовления.
Мы еще не рассмотрели упаковку для электроники, но большинство резисторов продаются либо как компоненты с осевым сквозным отверстием (с выводом провода, торчащим из любого конца), либо как компонент для поверхностного монтажа, например, крошечный прямоугольник размером с зерно риса.
Осевые сквозные резисторы обычно имеют цветные полосы. Вы можете посмотреть их, чтобы расшифровать цветовой код. Может быть полезно запомнить цветовой код, но нет ничего плохого в том, чтобы просто перепроверить мультиметром, прежде чем использовать резистор.
Резисторы для поверхностного монтажа имеют печатные коды с последовательностью цифр и букв. Однако будьте осторожны: существует как минимум две разные последовательности, используемые для кодирования резисторов для поверхностного монтажа. В одной системе код может быть «753», чтобы указать 75 × 103 Ом. резистор. В другом точно такое же сопротивление может быть помечено как «85C». Что еще хуже, конденсатор для поверхностного монтажа легко спутать с резистором для поверхностного монтажа. Если вы сомневаетесь, просто используйте мультиметр для измерения!
Иногда более важно, чтобы два резистора были точно подобраны друг к другу, чем чтобы их абсолютное сопротивление было каким-то определенным числом.
При необходимости согласование может быть достигнуто с еще большей точностью, чем поиск одного прецизионного резистора.
Когда вы думаете, что вам нужна точность, подумайте хорошенько: иногда вам действительно нужно просто совпадение.
Вы можете выполнить приличное согласование с мешком резисторов вручную: возьмите 10-20 резисторов, измерьте их все, а затем выберите два ближайших. Нетрудно взять мешок с одинаковым значением ±5% резисторы допуска и в итоге получим согласованную пару ± 0,2% или так с помощью обычного мультиметра.
Вы можете получить очень хорошее согласование , добавив потенциометр последовательно с одним из резисторов и регулируя его до тех пор, пока сопротивление двух ветвей не совпадет.
Вы можете улучшить согласование с помощью мостовой схемы, но мы оставим это на потом.
В следующем разделе «Практические резисторы: номинальная мощность (мощность)» мы поговорим о том, что резисторы превращают электрическую энергию в тепло, и что тепло должно куда-то уйти, прежде чем резисторы расплавятся!
≡ Оглавление
«
2,7
Мощность»
2,9
Практические резисторы: номинальная мощность (мощность) Роббинс, Майкл Ф.
Абсолютная электроника: проектирование и анализ практических схем. CircuitLab, Inc., 2021, Ultimateelectronicsbook.com. Доступ . (Авторское право © 2021 CircuitLab, Inc.)
Списки резисторов Mini-V
|
ступенчатое значение аттенюатора: 1 дБ на шаг и 0,5 дБ на шаг.) 
внизу этой страницы для серий MF и CF)
— Значения резисторов имеют цветовую маркировку —
(см. наш резистор
Таблицу цветовых кодов). Некоторые хранятся в
www.mouser.com.
Они черного цвета с белыми буквенно-цифровыми буквами номинала резистора.
(Маузер
ключевые слова: резисторы IRC)
(видеть
внизу этой страницы — доступно на сайте www.mouser.com.)
com. (ключевые слова: 273-1K-RC) (доступно на сайте www.mouser.com.)
