Резистор
Резистор – пассивный элемент электрической цепи главное свойство которого – сопротивление. В идеале резистор обладает линейной вольт — амперной характеристикой, а его полное сопротивление равно активному. Но это в идеале, на практике же существуют различные паразитные емкости и индуктивности, которые нарушают линейный характер резистора.
Основные характеристики
Номинальное сопротивление резисторов указывают на их корпусе в виде цветных полос или чисел.
Чтобы расшифровать штриховку в виде полос, нужно расположить резистор так чтобы все полосы были ближе к левому краю, или только широкая полоса была слева. В этой статье мы не будем рассказывать, как сделать расшифровку вручную, вместо этого мы предоставим программу, которая сама выполнит расчет.
Сопротивление это не единственная характеристика резистора, он также обладает такими параметрами как предельное рабочее напряжение, температурный коэффициент сопротивления и номинальная мощность.
Предельное рабочее напряжение – максимальное напряжение, при котором резистор работает стабильно.
Температурный коэффициент сопротивления показывает, как изменяется сопротивление резистора при изменении температуры окружающей среды на 1. Этот коэффициент зависит от материала, из которого резистор изготовлен, если с увеличением температуры сопротивление возрастает, то ТКС положительный, если уменьшается, то ТКС отрицательный.
Номинальная мощность – это мощность рассеяния, создаваемая протекающим через резистор током, при которой он может работать длительное время, не выходя из строя. В основном применяют резисторы мощностью от 0,05 Вт до 2 Вт.
Виды резисторов
Постоянные резисторы делятся на проволочные и непроволочные. Проволочные резисторы представляют из себя стержень на который намотана проволока из металла с высоким удельным сопротивлением. Непроволочные резисторы бывают углеродистые, металлизированные, лакированные эмалью, теплостойкие и другие.
Регулируемые резисторы это радиоэлементы, сопротивление которых можно изменить от нуля до номинальной величины. Они также бывают проволочными и непроволочными.
Резистор, сопротивление которого можно изменить называется реостатом (потенциометром). Обычно реостат это стержень на который намотана проволока, сопротивление изменяется благодаря ползунку, который перемещается вдоль стержня.
Также существуют полупроводниковые резисторы. Принцип действия таких резисторов основан на свойствах полупроводников, изменять свое сопротивление под воздействием внешней среды.
Терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых зависит от температуры. ТКС таких резисторов отрицательный, это значит, что при увеличении температуры сопротивление термистора уменьшается. Терморезисторы у которых сопротивление увеличивается с увеличением температуры (то есть положительным ТКС) называются позисторами.
Варисторами называются полупроводниковые резисторы, сопротивление которых уменьшается при увеличении приложенного напряжения. В основном варисторы применяются для защиты от перенапряжений контактов и для стабилизации и регулирования электрических величин.
Фоторезистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого меняется от светового или проникающего электромагнитного поля. В основном используются фоторезисторы с положительным фотоэффектом, при попадании электромагнитных волн на их поверхность, сопротивление уменьшается. Фоторезисторы применяются в фотореле, счетчиках, датчиках и т.д.
Рекомендуем к прочтению — делитель напряжения
Свойство — резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Свойство — резистор
Cтраница 1
Свойства резисторов характеризуют работоспособность резистора в различных условиях эксплуатации. [2]
Стабильность во времени свойств резисторов, прежде всего сопротивления, обеспечивается применением химически малоактивных материалов ( тантала, нитрида тантала, рения) и защитой резисторов от воздействия атмосферы — пассивированием структур микросхем после их изготовления. [3]
Наиболее важными факторами, определяющими свойства резисторов
К основным электрическим параметрам и свойствам резисторов относятся: номинальная величина сопротивления и допустимое отклонение от номинала, номинальная величина мощности рассеивания, предельное рабочее напряжение, температурный коэффициент сопротивления, величина собственных шумов, частотные и нелинейные свойства резисторов. Кроме того, для переменных резисторов определяются величина максимального и минимального сопротивления, закон изменения сопротивления от угла поворота, электрическая прочность относительно корпуса и плавность изменения сопротивления в зависимости от угла поворота. [7]
Характеристики мер большого сопротивления зависят как от свойств резисторов, на основе которых они построены, так и от конструкции меры. Существенную роль при создании мер большого сопротивления играет способ их экранирования. [8]
В микроэлектронике, например, при исследовании свойств резисторов блоками могут являться различные керамические плато или положение резисторов в печи, в качестве элементов — разного вида резистив-ные пасты или способы нанесения пасты. [9]
Они представляют собой полупроводник, которому придали одновременно свойства резистора и конденсатора. [11]
РЕЗИСТОР | Энциклопедия Кругосвет
Содержание статьиКомпозиционные резисторы.
Композиционные резисторы изготавливаются на основе аморфного углерода или графита. Эти материалы легкодоступны, дешевы, легко обрабатываются, способны выдерживать высокие температуры и позволяют в зависимости от состава композиции получать широкий диапазон удельного сопротивления (от 8Ч10-6 до 8Ч10-5 ОмЧм при 20° C) и температурного коэффициента. Удельное сопротивление чистого аморфного углерода при нагревании до 3000° C уменьшается приблизительно на 30%. Удельное сопротивление графита в том же диапазоне температуры изменяется в пределах ±10%.
Проволочные резисторы.
Проволочные резисторы изготавливаются из подходящего резисторного сплава в виде проволоки, намотанной на термостойкое изоляционное основание. Поверх проволочной обмотки наносится защитное покрытие, хорошо проводящее тепло и способное выдерживать температуры 400500° C. Проволочные резисторы высокого качества покрываются изолирующей эмалью.
Реостаты.
Реостат это электрическое устройство для регулирования тока или напряжения в цепи, основной частью которого является проводящий элемент с переменным сопротивлением. Движковый реостат снабжен скользящим контактом, соприкасающимся с проволокой из резисторного сплава, намотанной на изоляционное основание. При его перемещении изменяется сопротивление между ним и концом проволочной обмотки. Такие реостаты номинальной мощностью 2800 Вт широко применяются в лабораториях для точной регулировки.
СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И РЕЗИСТОРНЫХ СПЛАВОВ | |||
| Состав | Удельное сопротивление при 20° С, | Температурный коэффициент сопротивления (20–100° С) | Примечания |
| Металлы | |||
| Серебро | 1,62 | 0,004 | Макс. проводимость |
| Медь | 1,75 | 0,004 | То же |
| Никель | 9,63 | 0,0048 | Балластные резисторы |
| Платина | 11,95 | 0,0037 | Термометры сопротивления |
| Сплавы (%) | |||
| 78 Cu – 22 Ni | 29,88 | 0,00016 | Резисторы |
| 55 Cu – 45 Ni | 48,80 | ±0,00002 | Приборные резисторы |
| 84 Cu – 12 Mn – 4 Ni | 48,14 | ±0,00002 | То же |
| 30 Ni – 20 Cr – 50 Fe | 99,50 | 0,00052 | До 870° С |
| 60 Ni – 16 Сr – 24 Fe | 112,10 | 0,00022 | До 1000° С |
| 80 Ni – 20 Cr | 107,90 | 0,00014 | До 1150° С |
| 70 Ni – 30 Fe | 72,20 | 0,0043 | Балластные резисторы |
Характеристика резистора для пассивного регулятора громкости
Давайте по простому разберемся, какая кривая зависимости сопротивления от угла поворота должна быть у переменного резистора для пассивного регулятора громкости. Того самого резистора, который обычно ставят на входе усилителя мощности, чтобы плавно регулировать громкость.
Содержание / Contents
Откуда это все пошло, эти кривые и функциональные зависимости? По видимому все это началось от кривой зависимости человеческого слуха к изменению уровня сигнала. То есть с какой громкостью наши уши воспринимают приходящий звук в зависимости от его уровня.А зависимость эта логарифмическая: человеческое ухо имеет логарифмическую (близкую к логарифмической) зависимость восприятия звука. То есть наше ощущение громкости пропорционально десятичным логарифмам взятым от мощности звука. График чувствительности уха приблизительно такой:
Зависимость изменения сопротивления резистора обычно отсчитывается от угла поворота движка этого резистора. И у резистора для пассивного регулятора громкости (с плавной регулировкой) должна быть именно показательная (обратно логарифмическая) характеристика.
Точность повторения этой кривой совсем не обязательна. Надо просто чтобы было рядом. Если применить регулятор с прямой (линейной) зависимостью, то громкость резко возрастает в начале вращения и почти не изменяется при движении ручки в конце.
Таким образом, если взять и сложить кривую зависимости слуха и кривую изменения сопротивления резистора, получиться ровная (прямая или очень близкая к ней) линия, и регулировка на слух будет восприниматься плавно.
В целом получается логарифмический регулятор громкости — регулятор, имеющий обратную логарифмическую зависимость между углом поворота ручки и изменением громкости.Дополнение от if33:
Со временем требования к многообразию регулировочных характеристик потенциометров были сведены к трем, наиболее часто применяемым функциональным зависимостям: линейной, логарифмической и обратнологарифмической. Они указываются на корпусе потенциометра наряду с его номиналом, и обозначаются так:
- буква А (кириллица, отечественный стандарт) или буква В (латиница, западный стандарт) соответствует линейной зависимости сопротивления;
- буква Б (кириллица, отечественный стандарт) или буква С (латиница, западный стандарт) соответствует логарифмической кривой сопротивления;
- буква В (кириллица, отечественный стандарт) или буква А (латиница, западный стандарт) соответствует обратнологарифмической зависимости сопротивления.
Как определить функциональную характеристику переменного резистора?
Ну во-первых они все маркируются. «Аудио-резисторы» производства СССР (и видимо дружественных стран) шли с буквой «В» (русская буква В), импортные же резисторы (с той же характеристикой) маркируются буквой «А» (латинская А).
Если с маркировкой проблемы или Вы ей не доверяете, легко проверить характеристику можно с помощью любого тестера. Берете переменный резистор, располагаете его так, как он будет стоять в Вашем устройстве. Т.е. осью к себе. И ищете тестером где у него крайние выводы. Если выводы найдены правильно, то вращение оси не должно (никак) влиять на показания тестера. А показывать тестер должен тот номинал (или близкий), что написан на корпусе. Если резистор одинарный то третий вывод — это вывод движка. Если сдвоенный, то придется немного повозиться в зависимости от конструкции. Конструкция резисторов может быть разная.
Вот несколько, что попались:
Берем резистор (ну например №3) и начинем находить где у него что. У него сзади написано А50К. Резистор импортный, значит буква А — это обратно логарифмическая (показательная) характеристика. 50К — это 50ком.
И даже если надписи нет, все это очень легко измерить, а заодно и найдем нужные нам выводы.
Вращаем мы регуляторы (как правило) по часовой стрелке, т.е. слева направо. Разделим резистор на 2 половинки, левую и правую.Относительно движка. Левую и правую часть определяем вращением ручки влево и вправо. В крайнем левом положении прибор должен показать 0 ком (измерять нужно между движком и крайним выводом). Это левая часть. И наоборот. Теперь нужно поставить движек (ось) в среднее положение и измерить сопротивление между левой половинкой резистора и движком. Потом сопротивление между движком и правой половиной.
Итак, что я намерил: 2-ой и 6-ой выводы (если считать слева) — это выводы концов одного резистора из пары. Прибор показывает 47,2 кОм.
А вывод 1 — вывод движка. Сопротивление между выводом движка и выводом левой части = 8,1 кОм. Между движком и выводом правой части = 39,1 кОм. Разница большая. Это и есть резистор нужный нам. Все сходится.
3-й и 5-й — выводы концов второго резистора. Прибор показывает 46 кОм. 4-й — это вывод движка второго резистора. Ну и сопротивления соответственно 8 кОм и 38 кОм.
Ну и для наглядности и чтобы не забыть рисую простенькую картинку. На каком нибудь кусочке бумаги. Типа такой:
Помечаю начало движения (синенькая точка, эти выводы потом соединяться с землей). А в дальнейшем такую картинку использую для разводки платы. Очень удобно.
А если будет наоборот (левая половина больше правой) или они приблизительно равны, то такие переменники в регулятор громкости не пойдут. Правда если половинки равны (это переменик с линейной характеристикой), то с некоторой доработкой схемы включения использовать можно. На слух будет не очень заметно, но это не полноценная замена.
Вот собственно и все, резистор найден, выводы помечены, можно его включать в тракт звука.
Камрад, смотри полезняхи!
Дмитрий (Dimonos)
г.Минск
Мне 48 лет паяльник в руки взял еще в школе, в году где то 1978, Начал с акустики. Самоучка-радиотехнического образования нет.Сначала занимался довольно активно,теперь не хватает времени. Сконструировал и изготовил несколько удачных АС (из 10-15 неудачных). Затем пошли кассетные магнитофоны,автомагнитолы,ремонт и настройка акустики и их совместной «жизни» с усилителями.
В данный момент активно «физически» «радио» не занимаюсь, только теория, проекты. Помогаю друзьям и товарищам.
Измерительной аппаратуры нет (только осцилограф и компьютер).
Увлекаюсь… книги разного направления и тематики: фантастика, детективы… Ну не знаю, что сказать.
Уделяю особое внимание доработке (доводке конструкций).
Никакой комерцией по радио не занимался.
Пришел, наверное, чтобы поделиться чем то удачным и приобрести больше знаний и опыта.
1.2 Резистивные элементы
В резистивных элементах (резисторах) электрическая энергия необратимо преобразуется в другие виды энергии. Примеры резистивных элементов — лампы накаливания (электрическая энергия необратимо преобразуется в световую и тепловую энергии), нагревательные элементы (электрическая энергия необратимо преобразуется в тепловую), электродвигатели (электрическая энергия необратимо преобразуется в механическую и тепловую энергии) и др.
Основной характеристикой резистивного элемента является его вольт-амперная характеристика (ВАХ).
U = f(I), (1.1)
гдеU — напряжение, В;
I — сила тока, А.
Если эта зависимость линейная, то резистивный элемент называется линейным и выражение (1) имеет вид, известный как закон Ома:
U = RI, (1.2)
гдеR— сопротивление резистора, Ом.
Однако во многих случаях ВАХ резисторов является нелинейной. Для многих резисторов (нагревательные спирали, реостаты и др.) нелинейность ВАХ объясняется тем, что эти элементы – металлические проводники и электрический ток в них — есть ток проводимости (направленное движение – «дрейф» свободных электронов).
Дрейфу электронов препятствуют (оказывают сопротивление) колеблющиеся атомы, амплитуда колебаний которых определяется температурой проводника (температура — мера кинетической энергии атомов).
При протекании тока, свободные электроны сталкиваются с атомами и еще более раскачивают их. Следовательно, температура проводника возрастает, отчего увеличивается и его сопротивление R. Таким образом, сопротивление R зависит от токаR = f(I) и ВАХ нелинейна (рис. 1.1).
При изменении температуры в небольших пределах сопротивление проводника выражается формулой
(1.3)
где R0, R– сопротивления проводников при температуре Т0, Т, Ом;
Т0 – начальная температура проводника, К;
Т – конечная температура проводника, К;
–температурный
коэффициент сопротивления.
Рисунок 1.1.- Общий вид ВАХ металлического (а), полупроводникового (б), и константанового (в) резистивных элементов
У
большинства чистых металлов
,
что означает, что с повышением
температуры сопротивление металлов
увеличивается.
У электролитов, изделий из графита и полупроводников а < 0 (таблица 1.1).
Таблица 1.1 — Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления некоторых материалов
Наименование материала | Удельное сопротивление при 200С, мкОм м | Температурный коэффициент сопротивления, 1/0К |
Медь | 0,0172-0,0182 | 0,0041 |
Алюминий | 0,0295 | 0,0040 |
Сталь | 0,125-0,146 | 0,0057 |
Вольфрам | 0,0508 | 0,0048 |
Уголь | 10-60 | -0,005 |
Манганин (Cu–80%, Mn–12%, Ni–3%) | 0,4-0,52 | 3·10-5 |
Константан | 0,44 | 5·10-5 |
Нихром (Cr–20%, Ni–80%) | 1,02-1,12 | 0,0001 |
Полупроводники (Si, Ge) | 1,0-14 | -(0,2-0,8) |
В таблице 1.2 приведены условные графические обозначения резистивных элементов.
Таблица 1.2 — Условные обозначения резисторов
Наименование | Обозначение |
Резистор постоянный (линейная ВАХ) Резистор переменный: общее обозначение с разрывом цепи без разрыва цепи Резистор нелинейный (нелинейная ВАХ) | |
Для характеристики проводящих свойств различных материалов существует понятие объемного удельного электрического сопротивления. Объемное удельное электрическое сопротивление ρданного материала равно сопротивлению между гранями куба с ребром 1 м в соответствии с формулой
(1.4)
где S – площадь поперечного сечения проводника, м2;
l – длина проводника, м.
