виды кодирования параметров, стандартное обозначение на схеме

Автор Aluarius На чтение 10 мин. Просмотров 1.2k. Опубликовано 13.05.2020

Что такое номинал резистора

Номинальная мощность резистора – это спецификация, которая служит для определения максимальной мощности, которую может выдержать резистор. Таким образом, если резистор имеет номинальную мощность 1/4 Вт, 1/4 Вт – это максимальная мощность, которая должна подаваться на резистор.

Когда ток проходит через электрические компоненты, он обычно генерирует тепло. Если ток достаточно мал и подходит для цепи, это тепло обычно незначительно и незаметно в цепи. Но если ток достаточно велик, он может создать значительное количество тепла в цепи. Ток может расплавить компоненты и, возможно, создать замыкания в цепи.

Вот почему резисторы имеют номинальную мощность – для указания максимально допустимого количества энергии, которое может проходить через него. Если эта мощность будет превышена, резистор может не выдержать питания и может расплавиться и создать короткое замыкание в цепи, что может привести к еще большей опасности для цепи.

Как образуется ряд, какие бывают, принципы построения

Давайте теперь определим силу так, чтобы мы точно знали, что имеется в виду, когда речь идет о власти. Мощность определяется как электрическая энергия, которую может обеспечить цепь. Уравнение, которое показывает мощность цепи, равно P = VI, где P – мощность, V – напряжение, а I – ток. В качестве альтернативы, поскольку закон Ома может быть подставлен в это уравнение, мощность также выражается как

и . Мы можем использовать эти формулы, чтобы определить, на какой мощности будет работать схема, и, таким образом, мы можем знать, какая номинальная мощность нам нужна для резистора.

Давайте сейчас рассмотрим несколько примеров резисторов и номиналов мощности, которые нам понадобятся для того, чтобы вы получили практическую идею:
– Допустим, у нас есть резистор 800 Ом с напряжением 12 вольт, питающий цепь для зажигания светодиода. Пренебрегая сопротивлением провода и светодиода, которые пренебрежимо малы, мощность, которую будет обеспечивать схема, будет:

Здесь достаточно 1/4 Вт резистора, который подходит для схемы.
– Допустим, теперь у нас есть резистор 150 Ом с напряжением 15 В, питающий цепь для управления двигателем. Мощность, которую схема будет подавать на двигатель, – это:

2-ваттный резистор подходит для схемы. Резистор с более низкой номинальной мощностью, такой как резистор 0,25 Вт, 0,5 Вт или 1 Вт, скорее всего, вызовет дым в цепи, поскольку резистор будет получать больше энергии, чем он мог бы выдержать.

Обычно в электронных цепях номинальная мощность не учитывается, поскольку обычно подходит стандартный резистор 0,25 Вт, поскольку электронные схемы в подавляющем большинстве работают с низким напряжением и низким током; и, таким образом, низкая мощность. По таким характеристикам можно легко узнать Е24 резисторы.

Но в случае цепей с высоким напряжением и низким сопротивлением (высокая мощность) следует тщательно выбирать номиналы мощности резисторов, поскольку в цепи подается больше энергии. Всегда выбирайте резистор с более высокой номинальной мощностью, чем мощность, используемая в цепи, чтобы резистор не разрушался из-за перегрева; это только послужит причиной других опасностей или неисправностей в цепи.

Стандартные номинальные значения мощности резисторов: 0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 5 Вт и 25 Вт. Таким образом, разработчик схемы должен выбрать соответственно для схемы.

Номиналы у резисторов постоянного и переменного сопротивления

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

Резисторы оцениваются по значению их сопротивления и электрической мощности, выраженной в ваттах ( Вт ), которые они могут безопасно рассеивать, основываясь в основном на их размере. Каждый резистор имеет максимальную номинальную мощность, которая определяется его физическим размером, поскольку, 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, если его «Номинальная мощность рассеивания» не превышена, а номиналы резисторов указывают, сколько мощности резистор может преобразовывать в тепло или поглощать без какого-либо ущерба для себя.

Резистор. Номинальная мощность

Иногда называют Резисторы Ваттность Оценка и определяется как количество тепла , что резистивный элемент может рассеивать в течение неопределенного периода времени без ухудшения его производительности. Рассмотрим далее как обозначается резистор.

Номинальная мощность резистора, пример №1

Какова максимальная номинальная мощность в ваттах фиксированного резистора, который имеет напряжение 12 вольт на своих клеммах и ток 50 миллиампер, протекающий через него.

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

Номинальная мощность резистора, пример №2

Рассчитайте максимальный безопасный ток, который может пройти через резистор 1,8 кОм, рассчитанный на 0,5 Вт.

Опять же , как мы знаем , рейтинг резисторов питания и его сопротивление, теперь мы можем подставить эти значения в стандартное уравнение мощности: P = I ² R .

Все резисторы имеют максимальную мощность рассеиваемой мощности , которая представляет собой максимальное количество энергии, которое оно может безопасно рассеивать без ущерба для себя. Резисторы, которые превышают максимальную номинальную мощность, как правило, поднимаются в дыму, обычно довольно быстро, и повреждают цепь, к которой они подключены. Если резистор должен использоваться вблизи его максимальной номинальной мощности, тогда требуется некоторая форма радиатора или охлаждения.

Номинальная мощность резистора является важным параметром, который следует учитывать при выборе резистора для конкретного применения. Его работа заключается в сопротивлении току, протекающему через цепь, и это происходит за счет рассеивания нежелательной энергии в виде тепла. Выбор резистора с малым значением мощности, когда ожидается высокое рассеивание мощности, приведет к перегреву резистора, разрушая как резистор, так и цепь.

До сих пор мы рассматривали резисторы, подключенные к постоянному источнику постоянного тока, но в следующем уроке о резисторах мы рассмотрим их поведение, подключенных к синусоидальному источнику переменного тока, и покажем, что напряжение, ток и, следовательно, потребляемая мощность резистором, используемым в цепи переменного тока, все в фазе друг с другом.

Виды кодирования параметров с использованием цветных колец

Номинальная мощность резисторов может варьироваться от менее одной десятой ватта до многих сотен ватт в зависимости от его размера, конструкции и рабочей температуры окружающей среды. Максимальная резистивная мощность большинства резисторов дана для температуры окружающей среды +70 ^o C или ниже.

Электрическая мощность – это скорость, с которой энергия используется или потребляется (преобразуется в тепло). Стандартной единицей электрической мощности является

ватт , символ W, а номинальная мощность резисторов также указывается в ваттах. Как и в случае других электрических величин, к слову «Ватт» добавляются префиксы при выражении очень больших или очень малых величин мощности резистора. Некоторые из наиболее распространенных из них:

Единицы электропитания

Единица измерения	Символ	Ценность	Сокращение
милливатт	мВт	1/1000 Вт	10 -3 Вт
киловатт	кВт	1000 Вт	10 3 Вт
мегаватт	МВт	1 000 000 Вт	10 6 Вт

Мощность резистора (P)

Из закона Ома мы знаем, что когда ток протекает через сопротивление, на него падает напряжение, создавая продукт, связанный с мощностью. Обычно за стандарт для сравнения берут Е24 резисторы, резистор R1 используется куда реже.

Другими словами, если сопротивление подвергается воздействию напряжения или оно проводит ток, то оно всегда будет потреблять электроэнергию, и мы можем наложить эти три величины мощности, напряжения и тока в треугольник, называемый силовым треугольником, с мощностью , который будет рассеиваться в виде тепла в резисторе сверху, с потребляемым током и напряжением на нем внизу, как показано. Ряд сопротивлений резисторов рассмотрим ниже.

Стандартная цветовая маркировка резисторов

Стандартное обозначение резисторов. Маркировка резисторов по мощности.

Нестандартная цветная маркировка импортных резисторов

Ряд резисторов Е24 маркируется так:

Маркировка советских резисторов

 

Цифро-буквенная маркировка

Стандартная таблица маркировки:

Маркировка помогает использовать треугольник мощности, который 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. Ряды резисторов невозможно было бы установить без таких рассчетов.

 

Закон Ома позволяет нам рассчитать рассеиваемую мощность с учетом значения сопротивления резистора. Используя закон Ома, можно получить два альтернативных варианта приведенного выше выражения для мощности резистора, если нам известны значения только двух, напряжения, тока или сопротивления, следующим образом:

[P = V x I] Мощность = Вольт х Ампер

[P = I ² x R] Мощность = ток ² x Ом

[P = V ² ÷ R] Мощность = Вольт ² ÷ Ом

Рассеивание электрической мощности любого резистора в цепи постоянного тока может быть рассчитано с использованием одной из следующих трех стандартных формул:

где:

• V – напряжение на резисторе в вольтах
• Я в ток, протекающий через резистор в амперах
• R – сопротивление резистора в омах (Ом)

Поскольку номинальная мощность рассеиваемого резистора связана с его физическим размером, резистор 1/4 (0,250) Вт физически меньше, чем резистор 1 Вт, и резисторы с одинаковым омическим значением также доступны в различных номиналах мощности. Углеродные резисторы, например, обычно изготавливаются 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 выбрать резистор определенного размера, который способен рассеивать в два или более раз больше расчетной мощности. Когда требуются резисторы с более высокой номинальной мощностью, резисторы с проволочной обмоткой обычно используются для отвода избыточного тепла.

Номиналы резисторов. Таблица:

Тип	Оценка мощности	Стабильность
Металлическая пленка	Очень низкий, менее 3 Вт	Высокий 1%
углерод	Низкая, менее 5 Вт	Низкий 20%
Проволочный	Высокая до 500 Вт	Высокий 1%

Маркировка SMD резисторов

Силовые резисторы с проволочной обмоткой бывают самых разных конструкций и типов: от стандартного меньшего алюминиевого корпуса с 25-ваттным радиатором, установленного на радиаторе, как мы видели ранее, до больших трубчатых керамических или фарфоровых силовых резисторов мощностью 1000 Вт, используемых для нагревательных элементов.

Значение сопротивления проволочных резисторов очень низкое (низкие омические значения) по сравнению с углеродной или металлической пленкой. Диапазон сопротивления силового резистора колеблется от менее 1 Ом (R005) до всего 100 кОм, поскольку для больших значений сопротивления потребуется провод с тонкой калибровкой, который может легко выйти из строя.

Резисторы с низким омическим сопротивлением и низким значением мощности, как правило, используются для датчиков тока, по закону Ома ток, протекающий через сопротивление, вызывает падение напряжения на нем.

Это напряжение может быть измерено, чтобы определить значение тока, протекающего в цепи. Этот тип резистора используется в испытательном измерительном оборудовании и контролируемых источниках питания.

Силовые резисторы большего размера с проволочной обмоткой изготовлены из коррозионностойкой проволоки, намотанной на формирователь из фарфора или керамического сердечника, и обычно используются для рассеивания высоких пусковых токов, например, возникающих в цепях управления электродвигателем, электромагнитом или элеватором / краном и тормозных цепях двигателя.

Обычно эти типы резисторов имеют стандартную номинальную мощность до 500 Вт и, как правило, соединяются вместе, образуя так называемые «банки сопротивления».

Еще одна полезная особенность силовых резисторов с проволочной обмоткой заключается в использовании нагревательных элементов, таких как те, которые используются для электрического огня, тостера, утюгов и т. Д. В этом типе применения значение мощности сопротивления используется для производства тепла, а тип проволоки из сплава сопротивления используется, как правило, из никель-хрома (нихрома), допускающего температуру до 1200 ^o C.

Все резисторы, будь то углерод, металлическая пленка или проволока, подчиняются закону Ома при расчете значения их максимальной мощности (мощности). Стоит также отметить, что, когда два резистора соединены параллельно, их общая мощность увеличивается. Если оба резистора имеют одинаковое значение и одинаковую номинальную мощность, общая номинальная мощность удваивается.

Стандартное обозначение резисторов на схеме

Как обозначается резистор на схеме:

Обозначение резисторов на схеме может отличаться от международного стандарта.

Номинальная мощность — резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Номинальная мощность — резистор

Cтраница 2

Тепловой режим работы резисторов оказывает существенное влияние на срок службы аппаратуры, так как при повышении температуры интенсивность отказов резисторов всех типов возрастает и увеличивается влияние выделяемого тепла на другие элементы. Номинальная мощность резистора Ри определяется максимально допустимой температурой нагрева, при которой резистор может работать длительное время. При нагрузке резистора мощностью, равной номинальной, его температура превышает температуру окружающей среды на величину АГ — температуру перегрева. Температура перегрева резисторов при номинальной нагрузке приведена в табл. 4 — 5, а на рис. 4 — 12 изображена зависимость температуры перегрева от электрической нагрузки.  [17]

Значения номинальных мощностей рассеяния выбирают из ряда: 0 01; 0 025; 0 05; 0 062; 0 125; 0 25; 0 5; 1; 2; 3; 4; 5; 6 3; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 75; 80; 100; 160; 250; 400; 500; 630; 800; 1000 В. Если номинальная мощность резистора не указана на схеме, ее определяют расчетным путем.  [18]

Сдвоенные резисторы изготовляют с различными сочетаниями функциональных характеристик. Номинальная мощность второго резистора ( считая во стороны вала) соответствует 50 % номинальной мощности первого резистора.  [19]

Сдвоенные резисторы изготовляют с различными сочетаниями функциональных характеристик. Номинальная мощность второго резистора ( считая со стороны вала) соответствует 50 % номинальной мощности первого резистора.  [20]

Резисторы С5 — 5, С5 — 25Т, С5 — ЗЗТ имеют цилиндрическую форму и аксиальные выводы. В среднем их габариты составляют 7 X 20 мм и И X 30 мм в зависимости от номинальной мощности резистора. Применять их в миниатюрной аппаратуре нецелесообразно.  [21]

Во время работы резистор нагревается и его сопротивление будет изменяться не только вследствие нелинейности вольт-амперной характеристики, но и в результате нагрева. Суммарное изменение сопротивления характеризуется коэффициентом нагрузки Кн, который рассчитывается по предыдущей ф-ле, но перед измерением сопротивления резистор выдерживается под напряжением, соответствующим номинальной мощности рассеяния, от 4 до 10 мин в зависимости от номинальной мощности резистора.  [23]

Если мощность, выделяемая в резисторе, не превышает номинальной мощности, его параметры должны оставаться в пределах, оговоренных техническими условиями. Значение номинальной мощности рассеяния зависит от материала, из которого изготовлен резистор, и его конструкции. Отношение номинальной мощности резистора к площади поверхности теплоотдачи называется удельной нагрузкой резистора и измеряется в Вт / ма. Предельным рабочим напряжением резистора является максимальное напряжение, которое может быть приложено к резистору без создания условий пробоя. Оно оговаривается техническими условиями. Среди других параметров резистора необходимо учитывать уровень собственных шумов, играющих особенно важную роль при использовании резисторов в высокочувствительных схемах.  [25]

Для резистора А на горизонтальной оси находим значение л проводим вертикальную красную линию до пересечения с кривой, а затем горизонтальную линию, которая укажет температуру, в данном случае 70 С. Поступая аналогичным образом, определяем температуру резистора Б — зеленые линии — 120 С и резистора В — синие линии — 280 С. Одним словом, чем меньше номинальная мощность резистора, тем он сильнее нагревается.  [26]

Если указанная на схеме величина номинального сопротивления является приблизительной ( точная величина устанавливается при налаживании аппарата), то рядом с условным изображением резистора ставят звездочку. У переменного резистора указывают только максимальное значение величины сопротивления. На схемах, кроме того, часто указывают ( условным знаком внутри условного изображения) номинальную мощность резистора.  [27]

Величины сопротивлений резисторов обычно берут от 20 кОм до б МОм на каскад. Если используются малые величины сопротивлений, то мощность, потребляемая от источника питания, может быть значительной. Сопротивления величиной свыше 5 МОм применять не рекомендуется, так как ток утечки между выводами ФЭУ может вызвать изменение межкаскадного напряжения. Величина мощности, рассеиваемая на звене делителя, определяется произведением IfUi, где / д — ток делителя; t /, — напряжение на любом из звеньев делителя. На практике номинальная мощность резистора должна по крайней мере вдвое превышать расчетную мощность, чтобы обеспечить запас прочности и предотвратить изменение сопротивления в результате нагрева.  [28]

Величины сопротивлений резисторов обычно берут от 20 кОм до б МОм на каскад. Если используются малые величины сопротивлений, то мощность, потребляемая от источника питания, может быть значительной. Сопротивления величиной свыше 5 МОм применять не рекомендуется, так как ток утечки между выводами ФЭУ может вызвать изменение межкаскадного напряжения. Величина мощности, рассеиваемая на звене делителя, определяется произведением / дС / ь где / д — ток делителя; Ui — напряжение на любом из звеньев делителя. На практике номинальная мощность резистора должна по крайней мере вдвое превышать расчетную мощность, чтобы обеспечить запас прочности и предотвратить изменение сопротивления в результате нагрева.  [30]

Страницы:      1    2    3

Узнаем как правильно определить мощность резисторов. Мощность резисторов при параллельном соединении

Все электронные устройства содержат резисторы, являющиеся их основным элементом. С его помощью изменяют величину тока в электрической цепи. В статье приведены свойства резисторов и методы расчёта их мощности.

Назначение резистора

Для регулировки тока в электрических цепях применяются резисторы. Это свойство определено законом Ома:

I=U/R (1)

Из формулы (1) хорошо видно, что чем меньше сопротивление, тем сильнее возрастает ток, и наоборот, чем меньше величина R, тем больше ток. Именно это свойство электрического сопротивления используется в электротехнике. На основании этой формулы создаются схемы делителей тока, широко применяющиеся в электротехнических устройствах.

В этой схеме ток от источника делится на два, обратно пропорциональных сопротивлениям резисторов.

Кроме регулировки тока, резисторы используются в делителях напряжения. В этом случае опять используется закон Ома, но немного в другой форме:

U=I∙R (2)

Из формулы (2) следует, что при увеличении сопротивления увеличивается напряжение. Это свойство используется для построения схем делителей напряжения.

Из схемы и формулы (2) ясно, что напряжения на резисторах распределяются пропорционально сопротивлениям.

Изображение резисторов на схемах

По стандарту резисторы изображаются прямоугольником с размерами 10 х 4 мм и обозначаются буквой R. Часто указывается мощность резисторов на схеме. Изображение этого показателя выполняется косыми или прямыми чёрточками. Если мощность более 2 Ватт, то обозначение производится римскими цифрами. Обычно это делается для проволочных резисторов. В некоторых государствах, например в США, применяются другие условные обозначения. Для облегчения ремонта и анализа схемы часто приводится мощность резисторов, обозначение которых выполняется по ГОСТ 2.728-74.

Технические характеристики устройств

Основная характеристика резистора – номинальное сопротивление R_н, которое указывается на схеме возле резистора и на его корпусе. Единица измерения сопротивления – ом, килоом и мегаом. Изготавливаются резисторы с сопротивлением от долей ома и до сотен мегаомов. Существует немало технологий производства резисторов, все они имеют и преимущества, и недостатки. В принципе, не существует технологии, которая позволила бы абсолютно точно изготавливать резистор с заданным значением сопротивления.

Второй важной характеристикой является отклонение сопротивления. Оно измеряется в % от номинального R. Существует стандартный ряд отклонения сопротивления: ±20, ±10, ±5, ±2, ±1% и далее вплоть до значения ±0,001%.

Следующей важной характеристикой является мощность резисторов. При работе они нагреваются от проходящего по ним тока. Если рассеиваемая мощность будет превышать допустимое значение, то устройство выйдет из строя.

Резисторы при нагревании изменяют своё сопротивление, поэтому для устройств, работающих в широком диапазоне температур, вводится ещё одна характеристика – температурный коэффициент сопротивления. Он измеряется в ppm/°C, то есть 10^-6 R_н/°C (миллионная часть от R_н на 1°C).

Последовательное соединение резисторов

Резисторы могут соединяться тремя разными способами: последовательным, параллельным и смешанным. При последовательном соединении ток поочерёдно проходит через все сопротивления.

При таком соединении ток в любой точке цепи один и тот же, его можно определить по закону Ома. Полное сопротивление цепи в этом случае равно сумме сопротивлений:

R=200+100+51+39=390 Ом;

I=U/R=100/390=0,256 А.

Теперь можно определить мощность при последовательном соединении резисторов, она рассчитывается по формуле:

P=I²∙R= 0,256²∙390=25,55 Вт.

Аналогично определяется мощность остальных резисторов:

P₁= I²∙R₁=0,256²∙200=13,11 Вт;

P₂= I²∙R₂=0,256²∙100=6,55 Вт;

P₃= I²∙R₃=0,256²∙51=3,34 Вт;

P₄= I²∙R₄=0,256²∙39=2,55 Вт.

Если сложить мощность резисторов, то получится полная P:

P=13,11+6,55+3,34+2,55=25,55 Вт.

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении все начала резисторов подключаются к одному узлу схемы, а концы – к другому. При таком соединении ток разветвляется и течёт по каждому устройству. Величина тока, согласно закону Ома, обратно пропорциональна сопротивлениям, а напряжение на всех резисторах одинаково.

Прежде чем найти ток, нужно рассчитать полную проводимость всех резисторов по общеизвестной формуле:

1/R=1/R₁+1/R₂+1/R₃+1/R₄=1/200+1/100+1/51+1/39=0,005+0,01+0,0196+0,0256= 0,06024 1/Ом.

Сопротивление – величина, обратная проводимости:

R=1/0,06024= 16,6 Ом.

Воспользовавшись законом Ома, находят ток через источник:

I= U/R=100∙0,06024=6,024 A.

Зная ток через источник, находят мощность параллельно соединённых резисторов по формуле:

P=I²∙R=6,024²∙16,6=602,3 Вт.

По закону Ома рассчитывается ток через резисторы:

I₁=U/R₁=100/200=0,5 А;

I₂=U/R₂=100/100=1 А;

I₃=U/R₁=100/51=1,96 А;

I₁=U/R₁=100/39=2,56 А.

Немного по другой формуле можно рассчитать мощность резисторов при параллельном соединении:

P₁= U²/R₁=100²/200=50 Вт;

P₂= U²/R₂=100²/100=100 Вт;

P₃= U²/R₃=100²/51=195,9 Вт;

P₄= U²/R₄=100²/39=256,4 Вт.

Если всё это сложить, то получится мощность всех резисторов:

P= P₁+ P₂+ P₃+ P₄=50+100+195,9+256,4=602,3 Вт.

Смешанное соединение

Схемы со смешанным соединением резисторов содержат последовательное и одновременно параллельное соединение. Эту схему несложно преобразовать, заменив параллельное соединение резисторов последовательным. Для этого заменяют сначала сопротивления R₂ и R₆ на их общее R_2,6, используя формулу, приведённую ниже:

R_2,6=R₂∙R₆/R₂+R_6.

Точно так же заменяются два параллельных резистора R₄, R₅ одним R_4,5:

R_4,5=R₄∙R₅/R₄+R₅.

В результате получается новая, более простая схема. Обе схемы приведены ниже.

Мощность резисторов на схеме со смешанным соединением определяется по формуле:

P=U∙I.

Для расчёта по этой формуле сначала находят напряжение на каждом сопротивлении и величину тока через него. Можно использовать другой метод, чтобы определить мощность резисторов. Для этого используется формула:

P=U∙I=(I∙R)∙I=I²∙R.

Если известно только напряжение на резисторах, то применяют другую формулу:

P=U∙I=U∙(U/R)=U²/R.

Все три формулы часто используются на практике.

Расчёт параметров схемы

Расчёт параметров схемы заключается в нахождении неизвестных токов и напряжений всех ветвей на участках электрической цепи. Имея эти данные, можно рассчитать мощность каждого резистора, входящего в схему. Простые методы расчёта были показаны выше, на практике же дело обстоит сложнее.

В реальных схемах часто встречается соединение резисторов звездой и треугольником, что создаёт значительные трудности при расчётах. Для упрощения таких схем были разработаны методы преобразования звезды в треугольник, и наоборот. Этот метод проиллюстрирован на схеме, представленной ниже:

Первая схема имеет в своём составе звезду, подключенную к узлам 0-1-3. К узлу 1 подсоединён резистор R1, к узлу 3 – R3, а к узлу 0 – R5. На второй схеме к узлам 1-3-0 подключены резисторы треугольника. К узлу 1 подключены резисторы R1-0 и R1-3, к узлу 3 – R1-3 и R3-0, а к узлу 0 – R3-0 и R1-0. Эти две схемы полностью эквивалентны.

Для перехода от первой схемы ко второй рассчитываются сопротивления резисторов треугольника:

R1-0=R1+R5+R1∙R5/R3;

R1-3=R1+R3+R1∙R3/R5;

R3-0=R3+R5+R3∙R5/R1.

Дальнейшие преобразования сводятся к вычислению параллельно и последовательно соединённых сопротивлений. Когда будет найдено полное сопротивление цепи, находят по закону Ома ток через источник. Используя этот закон, несложно найти токи во всех ветвях.

Как определить мощность резисторов после нахождения всех токов? Для этого используют общеизвестную формулу: P=I²∙R, применяя её для каждого сопротивления, найдём их мощности.

Экспериментальное определение характеристик элементов схемы

Для экспериментального определения нужных характеристик элементов требуется собрать заданную схему из реальных компонентов. После этого с помощью электроизмерительных приборов выполняют все необходимые измерения. Этот метод трудоёмкий и дорогостоящий. Разработчики электрических и электронных устройств для этой цели используют моделирующие программы. С помощью них производятся все необходимые вычисления, и моделируется поведение элементов схемы в различных ситуациях. Только после этого собирается опытный образец технического устройства. Одной из таких распространённых программ является мощная система моделирования Multisim 14.0 фирмы National Instruments.

Как определить мощность резисторов с помощью этой программы? Это можно сделать двумя методами. Первый метод – это измерить ток и напряжение с помощью амперметра и вольтметра. Перемножив результаты измерений, получают искомую мощность.

Из этой схемы определяем мощность сопротивления R3:

P₃=U∙I=1,032∙0,02=0,02064 Вт=20,6 мВт.

Второй метод – это непосредственное измерение мощности при помощи ваттметра.

Из этой схемы видно, что мощность сопротивления R3 равна P₃=20,8 мВт. Расхождение из-за погрешности в первом методе больше. Точно так же определяются мощности остальных элементов.

Расчет мощности при параллельном соединении

Все известные виды проводников обладают определенными свойствами, в том числе и электрическим сопротивлением. Это качество нашло свое применение в резисторах, представляющих собой элементы цепи с точно установленным сопротивлением. Они позволяют выполнять регулировку тока и напряжения с высокой точностью в схемах. Все подобные сопротивления имеют свои индивидуальные качества. Например, мощность при паралл ельном и последовательном соединении резисторов будет различной. Поэтому на практике очень часто используются различные методики расчетов, благодаря которым возможно получение точных результатов.

Свойства и технические характеристики резисторов

Как уже отмечалось, резисторы в электрических цепях и схемах выполняют регулировочную функцию. С этой целью используется закон Ома, выраженный формулой: I = U/R. Таким образом, с уменьшением сопротивления происходит заметное возрастание тока. И, наоборот, чем выше сопротивление, тем меньше ток. Благодаря этому свойству, резисторы нашли широкое применение в электротехнике. На этой основе создаются делители тока, использующиеся в конструкциях электротехнических устройств.

Помимо функции регулировки тока, резисторы применяются в схемах делителей напряжения. В этом случае закон Ома будет выглядеть несколько иначе: U = I x R. Это означает, что с ростом сопротивления происходит увеличение напряжения. На этом принципе строится вся работа устройств, предназначенных для деления напряжения. Для делителей тока используется паралл ельное соединение резисторов, а для делителей напряжения – последовательное.

На схемах резисторы отображаются в виде прямоугольника, размером 10х4 мм. Для обозначения применяется символ R, который может быть дополнен значением мощности данного элемента. При мощности свыше 2 Вт, обозначение выполняется с помощью римских цифр. Соответствующая надпись наносится на схеме возле значка резистора. Мощность также входит в состав маркировки, нанесенной на корпус элемента. Единицами измерения сопротивления служат ом (1 Ом), килоом (1000 Ом) и мегаом (1000000 Ом). Ассортимент резисторов находится в пределах от долей ома до нескольких сотен мегаом. Современные технологии позволяют изготавливать данные элементы с довольно точными значениями сопротивления.

Важным параметром резистора считается отклонение сопротивления. Его измерение осуществляется в процентах от номинала. Стандартный ряд отклонений представляет собой значения в виде: +20, +10, +5, +2, +1% и так далее до величины +0,001%.

Большое значение имеет мощность резистора. По каждому из них во время работы проходит электрический ток, вызывающий нагрев. Если допустимое значение рассеиваемой мощности превысит норму, это приведет к выходу из строя резистора. Следует учитывать, что в процессе нагревания происходит изменение сопротивления элемента. Поэтому если устройства работают в широких диапазонах температур, применяется специальная величина, именуемая температурным коэффициентом сопротивления.

Для соединения резисторов в схемах используются три разных способа подключения – паралл ельное, последовательное и смешанное. Каждый способ обладает индивидуальными качествами, что позволяет применять данные элементы в самых разных целях.

Мощность при последовательном соединение

При соединение резисторов последовательно электрический ток по очереди проходит через каждое сопротивление. Значение тока в любой точке цепи будет одинаковым. Данный факт определяется с помощью закона Ома. Если сложить все сопротивления, приведенные на схеме, то получится следующий результат: R = 200+100+51+39 = 390 Ом.

Учитывая напряжение в цепи, равное 100 В, по закону Ома сила тока будет составлять I = U/R = 100/390 = 0,256 A. На основании полученных данных можно рассчитать мощность резисторов при последовательном соединении по следующей формуле: P = I 2 x R = 0,256 2 x 390 = 25,55 Вт.

Таким же образом можно рассчитать мощность каждого отдельно взятого резистора:

• P₁ = I 2 x R₁ = 0,256 2 x 200 = 13,11 Вт;
• P₂ = I 2 x R₂ = 0,256 2 x 100 = 6,55 Вт;
• P₃ = I 2 x R₃ = 0,256 2 x 51 = 3,34 Вт;
• P₄ = I 2 x R₄ = 0,256 2 x 39 = 2,55 Вт.

Если сложить полученные мощность, то полная Р составит: Р = 13,11+6,55+3,34+2,55 = 25,55 Вт.

Мощность при паралл ельном соединение

При паралл ельном подключении все начала резисторов соединяются с одним узлом схемы, а концы – с другим. В этом случае происходит разветвление тока, и он начинает протекать по каждому элементу. В соответствии с законом Ома, сила тока будет обратно пропорциональна всем подключенным сопротивлениям, а значение напряжения на всех резисторах будет одним и тем же.

Прежде чем вычислять силу тока, необходимо выполнить расчет полной проводимости всех резисторов, применяя следующую формулу:

• 1/R = 1/R₁+1/R₂+1/R₃+1/R₄ = 1/200+1/100+1/51+1/39 = 0,005+0,01+0,0196+0,0256 = 0,06024 1/Ом.
• Поскольку сопротивление является величиной, обратно пропорциональной проводимости, его значение составит: R = 1/0,06024 = 16,6 Ом.
• Используя значение напряжения в 100 В, по закону Ома рассчитывается сила тока: I = U/R = 100 x 0,06024 = 6,024 A.
• Зная силу тока, мощность резисторов, соединенных паралл ельно, определяется следующим образом: P = I 2 x R = 6,024 2 x 16,6 = 602,3 Вт.
• Расчет силы тока для каждого резистора выполняется по формулам: I₁ = U/R₁ = 100/200 = 0,5A; I₂ = U/R₂ = 100/100 = 1A; I₃ = U/R₃ = 100/51 = 1,96A; I₄ = U/R₄ = 100/39 = 2,56A. На примере этих сопротивлений прослеживается закономерность, что с уменьшением сопротивления, сила тока увеличивается.

Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать мощность при паралл ельном подключении резисторов: P₁ = U 2 /R₁ = 100 2 /200 = 50 Вт; P₂ = U 2 /R₂ = 100 2 /100 = 100 Вт; P₃ = U 2 /R₃ = 100 2 /51 = 195,9 Вт; P₄ = U 2 /R₄ = 100 2 /39 = 256,4 Вт. Сложив мощности отдельных резисторов, получится их общая мощность: Р = Р₁+Р₂+Р₃+Р₄ = 50+100+195,9+256,4 = 602,3 Вт.

Таким образом, мощность при последовательном и паралл ельном соединении резисторов определяется разными способами, с помощью которых можно получить максимально точные результаты.

При проектировании электрических схем возникает необходимость использования последовательного и параллельного соединений резисторов. Соединения применяются также и при ремонтах электрооборудования, поскольку в некоторых ситуациях невозможно найти эквивалентный номинал резистора. Выполнить расчет просто, и справиться с этой операцией может каждый.

Типы проводников

Проводимость веществом электрического тока связана с наличием в нем свободных носителей заряда. Их количество определяется по электронной конфигурации. Для этого необходима химическая формула вещества, при помощи которой можно вычислить их общее число. Значение для каждого элемента берется из периодической системы Дмитрия Ивановича Менделеева.

Электрический ток — упорядоченное движение свободных носителей заряда, на которые воздействует электромагнитное поле. При протекании тока по веществу происходит взаимодействие потока заряженных частиц с узлами кристаллической решетки, при этом часть кинетической энергии частицы превращается в тепловую энергию. Иными словами, частица «ударяется» об атом, а затем снова продолжает движение, набирая скорость под действием электромагнитного поля.

Процесс взаимодействия частиц с узлами кристаллической решетки называется электрической проводимостью или сопротивлением материала. Единицей измерения является Ом, а определить его можно при помощи омметра или расчитать. Согласно свойству проводимости, вещества можно разделить на 3 группы:

1. Проводники (все металлы, ионизированный газ и электролитические растворы).
2. Полупроводники (Si, Ge, GaAs, InP и InSb).
3. Непроводники (диэлектрики или изоляторы).

Проводники всегда проводят электрический ток, поскольку содержат в своем атомарном строении свободные электроны, анионы, катионы и ионы. Полупроводники проводят электричество только при определенных условиях, которые влияют на наличие или отсутствие свободных электронов и дырок. К факторам, влияющим на проводимость, относятся следующие: температура, освещенность и т. д. Диэлектрики вообще не проводят электричество, поскольку в их структуре вообще отсутствуют свободные носители заряда. При выполнении расчетов каждый радиолюбитель должен знать зависимость сопротивления от некоторых физических величин.

Зависимость сопротивления

Значение электропроводимости зависит от нескольких факторов, которые необходимо учитывать при расчетах, изготовлении элементов резистивной нагрузки (резисторов), ремонте и проектировании устройств. К этим факторам необходимо отнести следующие:

1. Температура окружающей среды и материала.
2. Электрические величины.
3. Геометрические свойства вещества.
4. Тип материала, из которого изготовлен проводник (полупроводник).

К электрическим величинам можно отнести разность потенциалов (напряжение), электродвижущую силу (ЭДС) и силу тока. Геометрией проводника является его длина и площадь поперечного сечения.

Электрические величины

Зависимость величины электропроводимости от параметров электричества определяется законом Ома. Существует две формулировки: одна — для участка, а другая — для полной цепи. В первом случае соотношение определяются, исходя из значений силы тока (I) и напряжения (U) простой формулой: I = U / R. Из соотношения видна прямо пропорциональная зависимость тока от величины напряжения, а также обратно пропорциональная от сопротивления. Можно выразить R: R = U / I.

Для расчета электропроводимости всего участка следует воспользоваться соотношением между ЭДС (e), силой тока (i), а также внутренним сопротивлением источника питания (Rвн): i = e / (R+Rвн). В этом случае величина R вычисляется по формуле: R = (e / i) — Rвн. Однако при выполнении расчетов необходимо учитывать также геометрические параметры и тип проводника, поскольку они могут существенно повлиять на вычисления.

Тип и геометрические параметры

Свойство вещества к проводимости электричества определяется структурой кристаллической решетки, а также количеством свободных носителей. Исходя из этого, тип вещества является ключевым фактором, который определяет величину электропроводимости. В науке коэффициент, определяющий тип вещества, обозначается литерой «р» и называется удельным сопротивлением. Его значение для различных материалов (при температуре +20 градусов по Цельсию) можно найти в специальных таблицах.

Иногда для удобства расчетов используется обратная величина, которая называется удельной проводимостью (σ). Она связана с удельным сопротивлением следующим соотношением: p = 1 / σ. Площадь поперечного сечения (S) влияет на электрическое сопротивление. С физической точки зрения, зависимость можно понять следующим образом: при малом сечении происходят более частые взаимодействия частиц электрического тока с узлами кристаллической решетки. Поперечное сечение можно вычислить по специальному алгоритму:

1. Измерение геометрических параметров проводника (диаметр или длину сторон) при помощи штангенциркуля.
2. Визуально определить форму материала.
3. Вычислить площадь поперечного сечения по формуле, найденной в справочнике или интернете.

В случае когда проводник имеет сложную структуру, необходимо вычислить величину S одного элемента, а затем умножить результат на количество элементов, входящих в его состав. Например, если провод является многожильным, то следует вычислить S для одной жилы. После этого нужно умножить, полученную величину S, на количество жил. Зависимость R от вышеперечисленных величин можно записать в виде соотношения: R = p * L / S. Литера «L» является длиной проводника. Однако для получения точных расчетов необходимо учитывать температурные показатели внешней среды и проводника.

Температурные показатели

Существует доказательство зависимости удельного сопротивления материала от температуры, основанное на физическом эксперименте. Для проведения опыта нужно собрать электрическую цепь, состоящую из следующих элементов: источника питания, нихромовой спирали, соединительных проводов амперметра и вольтметра. Приборы нужны для измерения значений силы тока и напряжения соответственно. При протекании электричества происходит нагревание нихромовой пружины. По мере ее нагревания, показания амперметра уменьшаются. При этом происходит существенное падение напряжения на участке цепи, о котором свидетельствуют показания вольтметра.

В радиотехнике уменьшение величины напряжение называется просадкой или падением. Формула зависимости р от температуры имеет следующий вид: p = p0 * [1 + a * (t — 20)]. Значение p0 — удельное сопротивление материала, взятого из таблицы, а литера «t» — температура проводника.

Температурный коэффициент «а» принимает следующие значения: для металлов — a>0, а для электролитических растворов — a Объединение резистивных радиокомпонентов

Для получения необходимого номинала сопротивления применяются два типа соединения резисторов: параллельное и последовательное. Если их соединить параллельно, то нужно два вывода одного резистора подключить к двум выводам другого. Если соединение является последовательным, то один вывод резистора соединяется с одним выводом другого резистора. Соединения используются для получения необходимых номиналов сопротивлений, а также для увеличения рассеивания мощности тока, протекающего по цепи.

Каждое из соединений обладает определенными характеристиками. Кроме того, последовательно или параллельно могут объединяться несколько резисторов. Соединения также могут быть смешанными, т. е. применяться оба типа объединения радиокомпонентов.

Параллельное соединение

При параллельном подключении значение напряжения на всех резисторах одинаковое, а сила тока — обратно пропорциональна их общему сопротивлению. В интернете web-разработчики создали для расчета величины общего сопротивления параллельного соединения резисторов онлайн-калькулятор.

Рассчитывается общее сопротивление при параллельном соединении по формуле: 1 / Rобщ = (1 / R1) + (1 / R2) + …+ (1 / Rn). Если выполнить математические преобразования и привести к общему знаменателю, то получится удобная формула параллельного соединения для расчета Rобщ. Она имеет следующий вид: Rобщ = (R1 * R2 * … * Rn) / (R1 + R2 + … + Rn). Если необходимо рассчитать величину Rобщ только для двух радиокомпонентов, то формула параллельного сопротивления имеет следующий вид: Rобщ = (R1 * R2) / (R1 + R2).

При ремонте или проектировании схемы устройства возникает задача объединения нескольких резистивных элементов для получения конкретной величины сопротивления. Например, значение Rобщ для определенной цепочки элементов равно 8 Ом, которое получено при расчетах. Перед радиолюбителем стоит задача, какие нужно подобрать номиналы для получения нужного значения (в стандартном ряду резисторов отсутствует радиокомпонент с номиналом в 8 Ом, а только 7,5 и 8,2). В этом случае нужно найти сопротивление при параллельном соединении резистивных элементов. Посчитать значение Rобщ для двух элементов можно следующим образом:

1. Номинал резистора в 16 Ом подойдет.
2. Подставить в формулу: R = (16 * 16) / (16 + 16) = 256 / 32 = 8 (Ом).

В некоторых случаях следует потратить больше времени на подбор необходимых номиналов. Можно применять не только два, но и три элемента. Сила тока вычисляется с использованием первого закона Кирхгофа. Формулировка закона следующая: общее значение тока, входящего и протекающего по цепи, равен выходному его значению. Величина силы тока для цепи, состоящей из двух резисторов (параллельное соединение) рассчитывается по такому алгоритму:

1. Ток, протекающий через R1 и R2: I1 = U / R1 и I2 = U / R2 соответственно.
2. Общий ток — сложение токов на резисторах: Iобщ = I1 + I2.

Например, если цепь состоит из 2 резисторов, соединенных параллельно, с номиналами в 16 и 7,5 Ом. Они запитаны от источника питания напряжением в 12 В. Значение силы тока на первом резисторе вычисляется следующим способом: I1 = 12 / 16 = 0,75 (А). На втором резисторе ток будет равен: I2 = 12 / 7,5 = 1,6 (А). Общий ток определяется по закону Кирхгофа: I = I1 + I2 = 1,6 + 0,75 = 2,35 (А).

Последовательное подключение

Последовательное включение резисторов также применяется в радиотехнике. Методы нахождения общего сопротивления, напряжения и тока отличаются от параллельного подключения. Основные правила соединения следующие:

1. Ток не изменяется на участке цепи.
2. Общее напряжение равно сумме падений напряжений на каждом резисторе.
3. Rобщ = R1 + R2 + … + Rn.

Пример задачи следующий: цепочка, состоящая из 2 резисторов (16 и 7,5 Ом), питается от источника напряжением 12 В и током в 0,5 А. Необходимо рассчитать электрические параметры для каждого элемента. Порядок расчета следующий:

1. I = I1 = I2 = 0,5 (А).
2. Rобщ = R1 + R2 = 16 + 7,5 = 23,5 (Ом).
3. Падения напряжения: U1 = I * R1 = 0,5 * 16 = 8 (В) и U2 = I * R2 = 0,5 * 7,5 = 3,75 (В).

Не всегда выполняется равенство напряжений (12 В не равно 8 + 3,75 = 11,75 В), поскольку при этом расчете не учитывается сопротивление соединительных проводов. Если схема является сложной, и в ней встречается два типа соединений, то нужно выполнять расчеты по участкам. В первую очередь, рассчитать для параллельного соединения, а затем для последовательного.

Таким образом, параллельное и последовательное соединения резисторов применяются для получения более точных значений сопротивлений, а также при отсутствии необходимого номинала радиокомпонента при проектировании или ремонте устройств.

В электрических цепях элементы могут соединяться по различным схемам, в том числе они имеют последовательное и параллельное соединение.

Последовательное соединение

При таком соединении проводники соединяются друг с другом последовательно, то есть, начало одного проводника будет соединяться с концом другого. Основная особенность данного соединения заключается в том, что все проводники принадлежат одному проводу, нет никаких разветвлений. Через каждый из проводников будет протекать один и тот же электрический ток. Но суммарное напряжение на проводниках будет равняться вместе взятым напряжениям на каждом из них.

Рассмотрим некоторое количество резисторов, соединенных последовательно. Так как нет разветвлений, то количество проходящего заряда через один проводник, будет равно количеству заряда, прошедшего через другой проводник. Силы тока на всех проводниках будут одинаковыми. Это основная особенность данного соединения.

Это соединение можно рассмотреть иначе. Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором.

Ток на эквивалентном резисторе будет совпадать с общим током, протекающим через все резисторы. Эквивалентное общее напряжение будет складываться из напряжений на каждом резисторе. Это является разностью потенциалов на резисторе.

Если воспользоваться этими правилами и законом Ома, который подходит для каждого резистора, можно доказать, что сопротивление эквивалентного общего резистора будет равно сумме сопротивлений. Следствием первых двух правил будет являться третье правило.

Применение

Последовательное соединение используется, когда нужно целенаправленно включать или выключать какой-либо прибор, выключатель соединяют с ним по последовательной схеме. Например, электрический звонок будет звенеть только тогда, когда он будет последовательно соединен с источником и кнопкой. Согласно первому правилу, если электрический ток отсутствует хотя бы на одном из проводников, то его не будет и на других проводниках. И наоборот, если ток имеется хотя бы на одном проводнике, то он будет и на всех других проводниках. Также работает карманный фонарик, в котором есть кнопка, батарейка и лампочка. Все эти элементы необходимо соединить последовательно, так как нужно, чтобы фонарик светил, когда будет нажата кнопка.

Иногда последовательное соединение не приводит к нужным целям. Например, в квартире, где много люстр, лампочек и других устройств, не следует все лампы и устройства соединять последовательно, так как никогда не требуется одновременно включать свет в каждой из комнат квартиры. Для этого последовательное и параллельное соединение рассматривают отдельно, и для подключения осветительных приборов в квартире применяют параллельный вид схемы.

Параллельное соединение

В этом виде схемы все проводники соединяются параллельно друг с другом. Все начала проводников объединены в одну точку, и все концы также соединены вместе. Рассмотрим некоторое количество однородных проводников (резисторов), соединенных по параллельной схеме.

Этот вид соединения является разветвленным. В каждой ветви содержится по одному резистору. Электрический ток, дойдя до точки разветвления, разделяется на каждый резистор, и будет равняться сумме токов на всех сопротивлениях. Напряжение на всех элементах, соединенных параллельно, является одинаковым.

Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором. Если воспользоваться законом Ома, можно получить выражение сопротивления. Если при последовательном соединении сопротивления складывались, то при параллельном будут складываться величины обратные им, как записано в формуле выше.

Применение

Если рассматривать соединения в бытовых условиях, то в квартире лампы освещения, люстры должны быть соединены параллельно. Если их соединить последовательно, то при включении одной лампочки мы включим все остальные. При параллельном же соединении мы можем, добавляя соответствующий выключатель в каждую из ветвей, включать соответствующую лампочку по мере желания. При этом такое включение одной лампы не влияет на остальные лампы.

Все электрические бытовые устройства в квартире соединены параллельно в сеть с напряжением 220 В, и подключены к распределительному щитку. Другими словами, параллельное соединение используется при необходимости подключения электрических устройств независимо друг от друга. Последовательное и параллельное соединение имеют свои особенности. Существуют также смешанные соединения.

Работа тока

Последовательное и параллельное соединение, рассмотренное ранее, было справедливо для величин напряжения, сопротивления и силы тока, являющихся основными. Работа тока определяется по формуле:

А = I х U х t, где А – работа тока, t – время течения по проводнику.

Для определения работы при последовательной схеме соединения, необходимо заменить в первоначальном выражении напряжение. Получаем:

А=I х (U1 + U2) х t

Раскрываем скобки и получаем, что на всей схеме работа определяется суммой на каждой нагрузке.

Точно также рассматриваем параллельную схему соединения. Только меняем уже не напряжение, а силу тока. Получается результат:

А = А1+А2

Мощность тока

При рассмотрении формулы мощности участка цепи снова необходимо пользоваться формулой:

Р=U х I

После аналогичных рассуждений выходит результат, что последовательное и параллельное соединение можно определить следующей формулой мощности:

Р=Р1 + Р2

Другими словами, при любых схемах общая мощность равна сумме всех мощностей в схеме. Этим можно объяснить, что не рекомендуется включать в квартире сразу несколько мощных электрических устройств, так как проводка может не выдержать такой мощности.

Влияние схемы соединения на новогоднюю гирлянду

После перегорания одной лампы в гирлянде можно определить вид схемы соединения. Если схема последовательная, то не будет гореть ни одной лампочки, так как сгоревшая лампочка разрывает общую цепь. Чтобы выяснить, какая именно лампочка сгорела, нужно проверять все подряд. Далее, заменить неисправную лампу, гирлянда будет функционировать.

При применении параллельной схемы соединения гирлянда будет продолжать работать, даже если одна или несколько ламп сгорели, так как цепь не разорвана полностью, а только один небольшой параллельный участок. Для восстановления такой гирлянды достаточно увидеть, какие лампы не горят, и заменить их.

Последовательное и параллельное соединение для конденсаторов

При последовательной схеме возникает такая картина: заряды от положительного полюса источника питания идут только на наружные пластины крайних конденсаторов. Конденсаторы, находящиеся между ними, передают заряд по цепи. Этим объясняется появление на всех пластинах равных зарядов с разными знаками. Исходя из этого, заряд любого конденсатора, соединенного по последовательной схеме, можно выразить такой формулой:

q_общ= q1 = q2 = q3

Для определения напряжения на любом конденсаторе, необходима формула:

U= q/С

Где С — емкость. Суммарное напряжение выражается таким же законом, который подходит для сопротивлений. Поэтому получаем формулу емкости:

С= q/(U1 + U2 + U3)

Чтобы сделать эту формулу проще, можно перевернуть дроби и заменить отношение разности потенциалов к заряду емкости. В результате получаем:

1/С= 1/С1 + 1/С2 + 1/C3

Немного иначе рассчитывается параллельное соединение конденсаторов.

Общий заряд вычисляется как сумма всех зарядов, накопившихся на пластинах всех конденсаторов. А величина напряжения также вычисляется по общим законам. В связи с этим формула суммарной емкости при параллельной схеме соединения выглядит так:

С= (q1 + q2 + q3)/U

Это значение рассчитывается как сумма каждого прибора в схеме:

С=С1 + С2 + С3

Смешанное соединение проводников

В электрической схеме участки цепи могут иметь и последовательное и параллельное соединение, переплетающихся между собой. Но все законы, рассмотренные выше для отдельных видов соединений, справедливы по-прежнему, и используются по этапам.

Сначала нужно мысленно разложить схему на отдельные части. Для лучшего представления ее рисуют на бумаге. Рассмотрим наш пример по изображенной выше схеме.

Удобнее всего ее изобразить, начиная с точек Б и В. Они расставляются на некотором расстоянии между собой и от края листа бумаги. С левой стороны к точке Б подключается один провод, а справа отходят два провода. Точка В наоборот, слева имеет две ветки, а после точки отходит один провод.

Далее нужно изобразить пространство между точками. По верхнему проводнику расположены 3 сопротивления с условными значениями 2, 3, 4. Снизу будет идти ток с индексом 5. Первые 3 сопротивления включены в схему последовательно, а пятый резистор подключен параллельно.

Остальные два сопротивления (первый и шестой) подключены последовательно с рассматриваемым нами участком Б-В. Поэтому схему дополняем 2-мя прямоугольниками по сторонам от выбранных точек.

Теперь используем формулу расчета сопротивления:

• Первая формула для последовательного вида соединения.
• Далее, для параллельной схемы.
• И окончательно для последовательной схемы.

Аналогичным образом можно разложить на отдельные схемы любую сложную схему, включая соединения не только проводников в виде сопротивлений, но и конденсаторов. Чтобы научиться владеть приемами расчета по разным видам схем, необходимо потренироваться на практике, выполнив несколько заданий.

Сопротивление r 5 1j чем заменить. Резистор. Резисторы переменного сопротивления. Где какие конденсаторы применяют

Резистор служит для ограничения тока в электрической цепи, создания падений напряжения на отдельных её участках и пр. Применений очень много, всех и не перечесть.

Другое название резистора – сопротивление. По сути, это просто игра слов, так как в переводе с английского resistance – это сопротивление (электрическому току).

Когда речь заходит об электронике, то порой можно встретить фразы типа: «Замени сопротивление», «Два сопротивления сгорели». В зависимости от контекста под сопротивлением может подразумеваться именно электронная деталь.

На схемах резистор обозначается прямоугольником с двумя выводами. На зарубежных схемах его изображают чуть-чуть иначе. «Тело» резистора обозначают ломаной линией – своеобразная стилизация под первые образцы резисторов, конструкция которых представляла собой катушку, намотанную высокоомным проводом на изоляционном каркасе.

Рядом с условным обозначением указывается тип элемента (R ) и его порядковый номер в схеме (R1 ). Здесь же указано его номинальное сопротивление. Если указана только цифра или число, то это сопротивление в Омах. Иногда, рядом с числом пишут Ω – так, греческой заглавной буквой «Омега» обозначают омы. Ну, а, если так, – 10к , то этот резистор имеет сопротивление 10 кило Ом (10 кОм – 10 000 Ом). Про множители и приставки «кило», «мега» можете .

Не стоит забывать о переменных и подстроечных резисторах, которые всё реже, но ещё встречаются в современной электронике. Об их устройстве и параметрах я уже рассказывал на страницах сайта.

Основные параметры резисторов.

Номинальное сопротивление.

Это заводское значение сопротивления конкретного прибора, измеряется это значение в Омах (производные килоОм – 1000 Ом, мегаОм – 1000000 Ом). Диапазон сопротивлений простирается от долей Ома (0,01 – 0,1 Ом) до сотен и тысяч килоОм (100 кОм – 1МОм). Для каждой электронной цепи необходимы свои наборы номиналов сопротивлений. Поэтому разброс значений номинальных сопротивлений столь велик.

Рассеиваемая мощность.

Более подробно о мощности резистора я уже писал .

При прохождении электрического тока через резистор происходит его нагрев. Если пропускать через него ток, превышающий заданное значение, то токопроводящее покрытие разогреется настолько, что резистор сгорает. Поэтому существует разделение резисторов по рассеиваемой мощности.

На графическом обозначении резистора внутри прямоугольника мощность обозначается наклонной, вертикальной или горизонтальной чертой. На рисунке обозначено соответствие графического обозначения и мощности указанного на схеме резистора.

К примеру, если через резистор потечёт ток 0,1А (100 mA), а его номинальное сопротивление 100 Ом, то необходим резистор мощностью не менее 1 Вт. Если вместо этого применить резистор на 0,5 Вт, то он вскоре выйдет из строя. Мощные резисторы применяются в сильноточных цепях, например, в блоках питания или сварочных инверторах.

Если необходим резистор мощностью более 2 Вт (5 Вт и более), то внутри прямоугольника на условном графическом обозначении пишется римская цифра. Например, V – 5 Вт, Х – 10 Вт, XII – 12 Вт.

Допуск.

При изготовлении резисторов не удаётся добиться абсолютной точности номинального сопротивления. Если на резисторе указано 10 Ом, то его реальное сопротивление будет в районе 10 Ом, но никак не ровно 10. Оно может быть и 9,88 и 10,5 Ом. Чтобы как-то обозначить пределы погрешности в номинальном сопротивлении резисторов, их делят на группы и присваивают им допуск. Допуск задаётся в процентах.

Если вы купили резистор на 100 Ом c допуском ±10%, то его реальное сопротивление может быть от 90 Ом до 110 Ом. Узнать точное сопротивление этого резистора можно лишь с помощью омметра или мультиметра, проведя соответствующее измерение. Но одно известно точно. Сопротивление этого резистора не будет меньше 90 или больше 110 Ом.

Строгая точность номиналов сопротивлений в обычной аппаратуре важна не всегда. Так, например, в бытовой электронике допускается замена резисторов с допуском ±20% от того номинала, что требуется в схеме. Это выручает в тех случаях, когда необходимо заменить неисправный резистор (например, на 10 Ом). Если нет подходящего элемента с нужным номиналом, то можно поставить резистор с номинальным сопротивлением от 8 Ом (10-2 Ом) до 12 Ом (10+2 Ом). Считается так (10 Ом/100%) * 20% = 2 Ом. Допуск составляет -2 Ом в сторону уменьшения, +2 Ом в сторону увеличения.

Существует аппаратура, где такой трюк не пройдёт – это прецизионная аппаратура. К ней относится медицинское оборудование, измерительные приборы, электронные узлы высокоточных систем, например, военных. В ответственной электронике используются высокоточные резисторы, допуск их составляет десятые и сотые доли процента (0,1-0,01%). Иногда такие резисторы можно встретить и в бытовой электронике.

Стоит отметить, что в настоящее время в продаже можно встретить резисторы с допуском не более 10% (обычно 1%, 5% и реже 10%). Высокоточные резисторы имеют допуск в 0,25…0,05%.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС).

Под влиянием внешней температуры или собственного нагрева из-за протекающего тока, сопротивление резистора меняется. Иногда в тех пределах, которые нежелательны для работы схемы. Чтобы оценить изменение сопротивления из-за воздействия температуры, то есть термостабильность резистора, используется такой параметр, как ТКС (Температурный Коэффициент Сопротивления). За рубежом принято сокращение T.C.R.

В маркировке резистора величина ТКС, как правило, не указывается. Для нас же необходимо знать, что чем меньше ТКС, тем лучше резистор, так как он обладает лучшей термостабильностью. Более подробно о таком параметре, как ТКС, я рассказывал .

Первые три параметра основные, их надо знать!

Перечислим их ещё раз:

Номинальное сопротивление (маркируется как 100 Ом, 10кОм, 1МОм…)

Рассеиваемая мощность (измеряется в Ваттах: 1 Вт, 0,5 Вт, 5 Вт…)

Допуск (выражается в процентах: 5%, 10%, 0,1%, 20%).

Так же стоит отметить конструктивное исполнение резисторов. Сейчас можно встретить как микроминиатюрные резисторы для поверхностного монтажа (SMD-резисторы), которые не имеют выводов, так и мощные, в керамических корпусах. Существуют и невозгораемые, разрывные и прочее. Перечислять можно очень долго, но основные параметры у них одинаковые: номинальное сопротивление , рассеиваемая мощность и допуск .

В настоящее время номинальное сопротивление резисторов и их допуск маркируют цветными полосами на корпусе самого элемента. Как правило, такая маркировка применяется для маломощных резисторов, которые имеют небольшие габариты и мощность менее 2…3 ватт. Каждая фирма-изготовитель устанавливает свою систему маркировки, что вносит некоторую путаницу. Но в основном присутствует одна устоявшаяся система маркировки.

Новичкам в электронике хотелось бы рассказать и о том, что кроме резисторов, цветовыми полосами маркируют и миниатюрные конденсаторы в цилиндрических корпусах. Иногда это вызывает путаницу, так как такие конденсаторы ложно принимают за резисторы.

Таблица цветового кодирования.

Рассчитывается сопротивление по цветным полосам так. Например, три первых полосы – красные, последняя четвёртая золотистого цвета. Тогда сопротивление резистора 2,2 кОм = 2200 Ом.

Первые две цифры согласно красному цвету – 22, третья красная полоса, это множитель. Стало быть, по таблице множитель для красной полосы – 100. На множитель необходимо умножить число 22. Тогда, 22 * 100 = 2200 Ом. Золотистая полоса соответствует допуску в 5%. Значит, реальное сопротивление может быть в пределе от 2090 Ом (2,09 кОм) до 2310 Ом (2,31 кОм). Мощность рассеивания зависит от размеров и конструктивного исполнения корпуса.

На практике широкое распространение имеют резисторы с допуском 5 и 10%. Поэтому за допуск отвечают полосы золотого и серебристого цвета. Понятно, что в таком случае, первая полоса находится с противоположной стороны элемента. С неё и нужно начинать считывание номинала.

Но, как быть, если резистор имеет небольшой допуск, например 1 или 2% ? С какой стороны считывать номинал, если с обеих сторон присутствуют полосы красного и коричневого цветов?

Этот случай предусмотрели и первую полосу размещают ближе к одному из краёв резистора. Это можно заметить на рисунке таблицы. Полоски, обозначающие допуск расположены дальше от края элемента.

Конечно, бывают случаи, когда нет возможности считать цветовую маркировку резистора (забыли таблицу, стёрта/повреждена сама маркировка, некорректное нанесение полос и пр.).

В таком случае, узнать точное сопротивление резистора можно только, если измерить его сопротивление мультиметром или омметром. В таком случае вы будете 100% знать его реальную величину. Также при сборке электронных устройств рекомендуется проверять резисторы мультиметром для того, чтобы отсеить возможный брак.

Часто во время внешнего осмотра можно обнаружить повреждение лакового или эмалевого покрытия. Резистор с обуглившейся поверхностью или с колечками на ней также неисправен. Небольшое потемнение лакового покрытия допустимого у таких резисторов следует проверить величину сопротивления. Допустимое отклонение от номинальной величины не должно превышать ±20 %. Отклонение величины сопротивления от номинала в сторону возрастания наблюдается при длительной эксплуатации у высокоомных резисторов (более 1 МОм).

В ряде случае обрыв токопроводящего элемента не вызывает никаких изменений внешнего вида резистора. Поэтому проверку резисторов на соответствие их величин номинальным значениям производят с помощью омметра. Перед измерением сопротивления резисторов в схеме следует выключить приемник и разрядить электролитические конденсаторы. При измерении необходимо обеспечить надежный контакт между выводами проверяемого резистора и зажимами прибора. Чтобы не шунтировать прибор, не следует касаться руками металлических частей щупов омметра. Величина измеренного сопротивления должна соответствовать тому номиналу, который обозначен на корпусе резистора с учетом допуска, соответствующего классу данного резистора и собственной погрешности измерительного прибора. Например, при измерении сопротивления резистора I класса точности с помощью прибора Ц-4324 суммарная погрешность во время измерения может достигать ±15 % (допуск резистора ±5 % плюс погрешность прибора ±10). Если резистор проверяется без. выпаивания его из схемы, то необходимо учитывать влияние шунтирующих цепей.

Наиболее часто встречающаяся неисправность у резисторов- пе регорание токопроводящего слоя, которое может быть вызвано прохождением через резистор недопустимо большого тока в результате различных замыканий в монтаже или пробоя конденсатора. Проволочные резисторы значительно реже выходят из строя. Основные неисправности их (обрыв или перегорание проволоки) обычно находят при помощи омметра.

Переменные резисторы (потенциометры) чаще всего имеют нарушения контакта подвижной щетки с токопроводящими элементами резистора. Если такой потенциометр используется в радиоприёмнике для регулировки громкости, то при повороте его оси в головке динамического громкоговорителя слышны трески. Встречаются также обрывы, износ или повреждение токопроводящего слоя.

Исправность потенциометров определяют омметром. Для этого подключают один из щупов омметра к среднему лепестку потенциометра, а второй щуп — к одному из крайних лепестков. Ось регулятора при каждом таком подключении очень медленно вращают. Если потенциометр исправен, то стрелка омметра перемещается вдоль шкалы плавно, без дрожания и рывков. Дрожание и рывки стрелки свидетельствуют о плохом контакте щетки с токопроводящим элементом. Если стрелка омметра вообще не отклоняется, это означает, что резистор неисправен. Такую проверку рекомендуется повторить, переключив второй щуп омметра ко второму крайнему лепестку резистора, чтобы убедиться в исправности и этого вывода. Неисправный потенциометр необходимо заменить новым или отремонтировать, если это возможно. Для этого вскрывают корпус потенциометра и тщательно промывают спиртом токопроводящий элемент и наносят тонкий слой машинного масла. Затем его собирают и вновь проверяют надежность контакта.

Резисторы, признанные непригодными, обычно заменяются исправными, величины которых подбирают так, чтобы они соответствовали принципиальной схеме приемника. При отсутствии резистора с соответствующим сопротивлением его можно заменить двумя (или несколькими) параллельно или последовательно соединенными. При параллельном соединении двух резисторов общее сопротивление цепи можно рассчитать по формуле

где Р — рассеиваемая на резисторе мощность, Вт; U — напряжение на резисторе,. В; R — величина сопротивления резистора; Ом.

Желательно взять резистор с несколько большей мощностью рассеяния (на 30,..40 %), чем полученная при расчете. При отсутствии резистора требуемой мощности можно подобрать несколько резисторов меньшей. мощности и соединить их между собой параллельно или последовательно с таким расчетом, чтобы их общее сопротивление оказалось равным заменяемому, а общая мощность не ниже требуемой.

При определении взаимозаменяемости различных типов постоянных и переменных резисторов для последних учитывают также характеристику изменения сопротивления от угла поворота его оси. Выбор характеристики изменения потенциометра определяют его схемным назначением. Например, чтобы получить равномерное регулирование громкости радиоприемника, следует выбирать потенциометры группы В (с показательной зависимостью изменения сопротивления), а в цепях регулировки тембра — группы А.

При замене вышедших из строя резисторов типа ВС можно рекомендовать резисторы типа МЛТ соответствующей мощности рассеяния, имеющие меньшие габариты и лучшую влагоустойчивость. Номинальная мощность резистора и класс его точности не имеют существенного значения в цепях управляющих сеток ламп и коллекторов транзисторов малой мощности.

Продолжение статьи о начале занятий электроникой. Для тех, кто решился начать. Рассказ о деталях.

Радиолюбительство до сих пор является одним из самых распространенных увлечений, хобби. Если в начале своего славного пути радиолюбительство затрагивало в основном конструирование приемников и передатчиков, то с развитием электронной техники расширялся диапазон электронных устройств и круг радиолюбительских интересов.

Конечно, такие сложные устройства, как, например, видеомагнитофон, проигрыватель компакт-дисков, телевизор или домашний кинотеатр у себя дома собирать не станет даже самый квалифицированный радиолюбитель. А вот ремонтом техники промышленного производства занимаются очень многие радиолюбители, причем достаточно успешно.

Другим направлением является конструирование электронных схем или доработка «до класса люкс» промышленных устройств.

Диапазон в этом случае достаточно велик. Это устройства для создания «умного дома», преобразователи 12…220В для питания телевизоров или звуковоспроизводящих устройств от автомобильного аккумулятора, различные терморегуляторы. Также очень популярны , а также многое другое.

Передатчики и приемники отошли на последний план, а вся техника называется теперь просто электроникой. И теперь, пожалуй, следовало бы называть радиолюбителей как-то иначе. Но исторически сложилось так, что другого названия просто не придумали. Поэтому пусть будут радиолюбители.

Компоненты электронных схем

При всем разнообразии электронных устройств они состоят из радиодеталей. Все компоненты электронных схем можно разделить на два класса: активные и пассивные элементы.

Активными считаются радиодетали, которые обладают свойством усиливать электрические сигналы, т.е. обладающие коэффициентом усиления. Нетрудно догадаться, что это транзисторы и все, что из них делается: операционные усилители, логические микросхемы, и многое другое.

Одним словом все те элементы, у которых маломощный входной сигнал управляет достаточно мощным выходным. В таких случаях говорят, что коэффициент усиления (Кус) у них больше единицы.

К пассивным относятся такие детали, как резисторы, и т.п. Одним словом все те радиоэлементы, которые имеют Кус в пределах 0…1! Единицу тоже можно считать усилением: «Однако, не ослабляет». Вот сначала и рассмотрим пассивные элементы.

Резисторы

Являются самыми простыми пассивными элементами. Основное их назначение ограничить ток в электрической цепи. Простейшим примером является включение светодиода, показанное на рисунке 1. С помощью резисторов также подбирается режим работы усилительных каскадов при различных .

Рисунок 1. Схемы включения свтодиода

Свойства резисторов

Раньше резисторы назывались сопротивлениями, это как раз их физическое свойство. Чтобы не путать деталь с ее свойством сопротивления переименовали в резисторы .

Сопротивление, как свойство присуще всем проводникам, и характеризуется удельным сопротивлением и линейными размерами проводника. Ну, примерно так же, как в механике удельный вес и объем.

Формула для подсчета сопротивления проводника: R = ρ*L/S, где ρ удельное сопротивление материала, L длина в метрах, S площадь сечения в мм2. Нетрудно увидеть, что чем длиннее и тоньше провод, тем больше сопротивление.

Можно подумать, что сопротивление не лучшее свойство проводников, ну просто препятствует прохождению тока. Но в ряде случаев как раз это препятствие является полезным. Дело в том, что при прохождении тока через проводник на нем выделяется тепловая мощность P = I 2 * R. Здесь P, I, R соответственно мощность, ток и сопротивление. Эта мощность используется в различных нагревательных приборах и лампах накаливания.

Резисторы на схемах

Все детали на электрических схемах показываются с помощью УГО (условных графических обозначений). УГО резисторов показаны на рисунке 2.

Рисунок 2. УГО резисторов

Черточки внутри УГО обозначают мощность рассеяния резистора. Сразу следует сказать, что если мощность будет меньше требуемой, то резистор будет греться, и, в конце концов, сгорит. Для подсчета мощности обычно пользуются формулой, а точнее даже тремя: P = U * I, P = I 2 * R, P = U 2 / R.

Первая формула говорит о том, что мощность, выделяемая на участке электрической цепи, прямо пропорциональна произведению падения напряжения на этом участке на ток через этот участок. Если напряжение выражено в Вольтах, ток в Амперах, то мощность получится в ваттах. Таковы требования системы СИ.

Рядом с УГО указывается номинальное значение сопротивления резистора и его порядковый номер на схеме: R1 1, R2 1К, R3 1,2К, R4 1К2, R5 5М1. R1 имеет номинальное сопротивление 1Ом, R2 1КОм, R3 и R4 1,2КОм (буква К или М может ставиться вместо запятой), R5 — 5,1МОм.

Современная маркировка резисторов

В настоящее время маркировка резисторов производится с помощью цветных полос. Самое интересное, что цветовая маркировка упоминалась в первом послевоенном журнале «Радио», вышедшем в январе 1946 года. Там же было сказано, что вот, это новая американская маркировка. Таблица, объясняющая принцип «полосатой» маркировки показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Маркировка резисторов

На рисунке 4 показаны резисторы для поверхностного монтажа SMD, которые также называют «чип — резистор». Для любительских целей наиболее подходят резисторы типоразмера 1206. Они достаточно крупные и имеют приличную мощность, целых 0,25Вт.

На этом же рисунке указано, что максимальным напряжением для чип резисторов является 200В. Такой же максимум имеют и резисторы для обычного монтажа. Поэтому, когда предвидится напряжение, например 500В лучше поставить два резистора, соединенных последовательно.

Рисунок 4. Резисторы для поверхностного монтажа SMD

Чип резисторы самых маленьких размеров выпускаются без маркировки, поскольку ее просто некуда поставить. Начиная с размера 0805 на «спине» резистора ставится маркировка из трех цифр. Первые две представляют собой номинал, а третья множитель, в виде показателя степени числа 10. Поэтому если написано, например, 100, то это будет 10 * 1Ом = 10Ом, поскольку любое число в нулевой степени равно единице первые две цифры надо умножать именно на единицу.

Если же на резисторе написано 103, то получится 10 * 1000 = 10 КОм, а надпись 474 гласит, что перед нами резистор 47 * 10 000 Ом = 470 КОм. Чип резисторы с допуском 1% маркируются сочетанием букв и цифр, и определить номинал можно лишь пользуясь таблицей, которую можно отыскать в интернете.

В зависимости от допуска на сопротивление номиналы резисторов разделяются на три ряда, E6, E12, E24. Значения номиналов соответствуют цифрам таблицы, показанной на рисунке 5.

Рисунок 5.

Из таблицы видно, что чем меньше допуск на сопротивление, тем больше номиналов в соответствующем ряду. Если ряд E6 имеет допуск 20%, то в нем всего лишь 6 номиналов, в то время как ряд E24 имеет 24 позиции. Но это все резисторы общего применения. Существуют резисторы с допуском в один процент и меньше, поэтому среди них возможно найти любой номинал.

Кроме мощности и номинального сопротивления резисторы имеют еще несколько параметров, но о них пока говорить не будем.

Соединение резисторов

Несмотря на то, что номиналов резисторов достаточно много, иногда приходится их соединять, чтобы получить требуемую величину. Причин этому несколько: точный подбор при настройке схемы или просто отсутствие нужного номинала. В основном используется две схемы соединения резисторов: последовательное и параллельное. Схемы соединения показаны на рисунке 6. Там же приводятся и формулы для расчета общего сопротивления.

Рисунок 6. Схемы соединения резисторов и формулы для расчетов общего сопротивления

В случае последовательного соединения общее сопротивление равно просто сумме двух сопротивлений. Это как показано на рисунке. На самом деле резисторов может быть и больше. Такое включение бывает в . Естественно, что общее сопротивление будет больше самого большего. Если это будут 1КОм и 10Ом, то общее сопротивление получится 1,01КОм.

При параллельном соединении все как раз наоборот: общее сопротивление двух (и более резисторов) будет меньше меньшего. Если оба резистора имеют одинаковый номинал, то общее их сопротивление будет равно половине этого номинала. Можно так соединить и десяток резисторов, тогда общее сопротивление будет как раз десятая часть от номинала. Например, соединили в параллель десять резисторов по 100 ОМ, тогда общее сопротивление 100 / 10 = 10 Ом.

Следует отметить, что ток при параллельном соединении согласно закону Кирхгофа разделится на десять резисторов. Поэтому мощность каждого из них потребуется в десять раз ниже, чем для одного резистора.

Продолжение читайте в следующей статье.

При сборке любого устройства, даже самого простейшего, у радиолюбителей часто возникают проблемы с радиодеталями, бывает что не удается достать какой то резистор определенного номинала, конденсатор или транзистор… в данной статье я хочу рассказать про замену радиодеталей в схемах, какие радиоэлементы на что можно заменять и какие нельзя, чем они различаются, какие типы элементов в каких узлах применяют и многое другое. Большинство радиодеталей могут быть заменены на аналогичные, близкие по параметрам.

Начнем пожалуй с резисторов.

Итак, вам наверное уже известно, что резисторы являются самыми основными элементами любой схемы. Без них не может быть построена ни одна схема, но что же делать, если у вас не оказалось нужных сопротивлений для вашей схемы? Рассмотрим конкретный пример, возьмем к примеру схему светодиодной мигалки, вот она перед вами:

Для того чтобы понять, какие резисторы здесь в каких пределах можно менять, нам нужно понять, на что вообще они влияют. Начнем с резисторов R2 и R3 – они влияют (совместно с конденсаторами) на частоту мигания светодиодов, т.е. можно догадаться, что меняя сопротивления в большую или меньшую сторону, мы будем менять частоту мигания светодиодов. Следовательно, данные резисторы в этой схеме можно заменить на близкие по номиналу, если у вас не окажется указанных на схеме. Если быть точнее, то в данной схеме можно применить резисторы ну скажем от 10кОм до 50кОм. Что касается резисторов R1 и R4, в некоторой степени и от них тоже зависит частота работы генератора, в данной схеме их можно поставить от 250 до 470Ом. Тут есть еще один момент, светодиоды ведь бывают на разное напряжение, если в данной схеме применяются светодиоды на напряжение 1,5вольт, а мы поставим туда светодиод на большее напряжение – они у нас будут гореть очень тускло, следовательно, резисторы R1 и R4 нам нужно будет поставить на меньшее сопротивление. Как видите, резисторы в данной схеме можно заменить на другие, близкие номиналы. Вообще говоря, это касается не только данной схемы, но и многих других, если у вас при сборке схемы скажем не оказалось резистора на 100кОм, вы можете заменить его на 90 или 110кОм, чем меньше будет разница – тем лучше ставить вместо 100кОм 10кОм не стоит, иначе схема будет работать некорректно или вовсе, какой либо элемент может выйти из строя. Кстати, не стоит забывать что у резисторов допустимо отклонение номинала. Прежде чем резистор менять на другой, прочитайте внимательно описание и принцип работы схемы. В точных измерительных приборах не стоит отклоняться от заданных в схеме номиналов.

Теперь что касается мощностей, чем мощнее резистор тем он толще, ставить вместо мощного 5 ваттного резистора 0,125 ватт никак нельзя, в лучшем случае он будет очень сильно греться, в худшем — просто сгорит.

А заменить маломощный резистор более мощным – всегда пожалуйста, от этого ничего не будет, только мощные резисторы они более крупные, понадобится больше места на плате, или придется его поставить вертикально.

Не забывайте про параллельное и последовательное соединение резисторов, если вам нужен резистор на 30кОм, вы можете его сделать из двух резисторов по 15кОм, соединив последовательно.

В схеме что я дал выше, присутствует подстроечный резистор. Его конечно же можно заменить переменным, разницы никакой нет, единственное, подстроечный придется крутить отверткой. Можно ли подстроечные и переменные резисторы в схемах менять на близкие по номиналу? В общем то да, в нашей схеме его можно поставить почти любого номинала, хоть 10кОм, хоть 100кОм – просто изменятся пределы регулирования, если поставим 10кОм, вращая его мы быстрее будем менять частоту мигания светодиодов, а если поставим 100кОм., регулировка частоты мигания будет производиться плавнее и «длиннее» нежели с 10к. Иначе говоря, при 100кОм диапазон регулировки будет шире, чем при 10кОм.

А вот заменять переменные резисторы более дешевыми подстроечными не стоит. У них движок грубее и при частом использовании сильно царапается токопроводящий слой, после чего при вращении движка сопротивление резистора может меняться скачкообразно. Пример тому хрип в динамиках при изменении громкости.

Подробнее про виды и типы резисторов можно почитать .

Теперь поговорим про конденсаторы, они бывают разных видов, типов и конечно же емкостей. Все конденсаторы различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск. В радиоэлектронике применяют два типа конденсаторов, это полярные, и неполярные. Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные конденсаторы нужно включать в схему строго соблюдая полярность. Конденсаторы по форме бывают радиальные, аксиальные (выводы у таких конденсаторов находятся сбоку), с резьбовыми выводами (обычно это конденсаторы большой емкости или высоковольтные), плоские и так далее. Различают импульсные, помехоподавляющие, силовые, аудио конденсаторы, общего назначения и др.

Где какие конденсаторы применяют?

В фильтрах блоков питания применяют обычные электролитические, иногда еще ставят керамику (служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения), в фильтрах импульсных блоков питания применяют высокочастотные электролиты, в цепях питания — керамику, в некритичных цепях тоже керамику.

На заметку!

У электролитических конденсаторов обычно большой ток утечки, а погрешность емкости может составлять 30-40%, т.е. емкость указанная на банке, в реальности может сильно отличаться. Номинальная ёмкость таких конденсаторов уменьшается по мере их срока эксплуатации. Самый распространённый дефект старых электролитических конденсаторов – это потеря ёмкости и повышенная утечка, такие конденсаторы не стоит эксплуатировать дальше.

Вернемся мы к нашей схеме мультивибратора (мигалки), как видите там присутствуют два электролитических полярных конденсатора, они так же влияют на частоту мигания светодиодов, чем больше емкость, тем медленнее они будут мигать, чем меньше емкость, тем быстрее будут мигать.

Во многих устройствах и приборах нельзя так «играть» емкостями конденсаторов, к примеру если в схеме стоит 470 мкФ – то надо стараться поставить 470 мкФ, или же параллельно 2 конденсатора 220 мкФ. Но опять же, смотря в каком узле стоит конденсатор и какую роль он выполняет.

Рассмотрим пример на усилителе низкой частоты:

Как видите, в схеме присутствует три конденсатора, два из которых не полярные. Начнем с конденсаторов С1 и С2, они стоят на входе усилителя, через эти конденсаторы проходит/подается источник звука. Что будет если вместо 0.22 мкФ мы поставим 0.01 мкФ? Во первых немного ухудшится качество звучания, во вторых звук в динамиках станет заметно тише. А если мы вместо 0.22 мкФ поставим 1 мкФ – то на больших громкостях у нас появятся хрипы в динамиках, усилитель будет перегружаться, будет сильнее нагреваться, да и качество звука снова может ухудшиться. Если вы глянете на схему какого нибудь другого усилителя, можете заметить, что конденсатор на входе может стоять и 1 мкФ, и даже 10 мкФ. Все зависит от каждого конкретного случая. Но в нашем случае конденсаторы 0.22 мкФ можно заменять на близкие по значению, например 0.15 мкФ или лучше 0.33 мкФ.

Итак, дошли мы до третьего конденсатора, он у нас полярный, имеет плюс и минус, путать полярность при подключении таких конденсаторов нельзя, иначе они нагреются, что еще хуже, взорвутся. А бабахают они очень и очень сильно, может уши заложить. Конденсатор С3 емкостью 470 мкФ у нас стоит по цепи питания, если вы еще не в курсе, то скажу, что в таких цепях, и например в блоках питания чем больше емкость, тем лучше.

Сейчас у каждого дома имеются компьютерные колонки, может быть вы замечали, что если громко слушать музыку, колонки хрипят, а еще мигает светодиод в колонке. Это обычно говорит как раз о том, что емкость конденсатора в цепи фильтра блока питания маленькая (+ трансформаторы слабенькие, но об этом я не буду). Теперь вернемся к нашему усилителю, если мы вместо 470 мкФ поставим 10 мкФ – это почти то же самое что конденсатор не поставить вообще. Как я уже говорил, в таких цепях чем больше емкость, тем лучше, честно говоря в данной схеме 470 мкФ это очень мало, можно все 2000 мкФ поставить.

Ставить конденсатор на меньшее напряжение чем стоит в схеме нельзя, от этого он нагреется и взорвется, если схема работает от 12 вольт, то нужно ставить конденсатор на 16 вольт, если схема работает от 15-16 вольт, то конденсатор лучше поставить на 25 вольт.

Что делать, если в собираемой вами схеме стоит неполярный конденсатор? Неполярный конденсатор можно заменить двумя полярными, включив их последовательно в схему, плюсы соединяются вместе, при этом емкость конденсаторов должна быть в два раза больше чем указано на схеме.

Никогда не разряжайте конденсаторы замыкая их вывода! Всегда нужно разряжать через высокоомный резистор, при этом не касайтесь выводов конденсатора, особенно если он высоковольтный.

Практически на всех полярных электролитических конденсаторах на верхней части вдавлен крест, это своеобразная защитная насечка (часто называют клапаном). Если на такой конденсатор подать переменное напряжение или превысить допустимое напряжение, то конденсатор начнет сильно греться, а жидкий электролит внутри него начнет расширяться, после чего конденсатор лопается. Таким образом часто предотвращается взрыв конденсатора, при этом электролит вытекает наружу.

В связи с этим хочу дать небольшой совет, если после ремонта какой либо техники, после замены конденсаторов вы впервые включаете его в сеть (например в старых усилителях меняются все подряд электролитические конденсаторы), закрывайте крышку и держитесь на расстоянии, не дай бог что бабахнет.

Теперь вопрос на засыпку: можно ли включать в сеть 220вольт неполярный конденсатор на 230 вольт? А на 240? Только пожалуйста, сходу не хватайте такой конденсатор и не втыкайте его в розетку!

У диодов основными параметрами являются допустимый прямой ток, обратное напряжение и прямое падение напряжения, иногда еще нужно обратить внимание на обратный ток. Такие параметры заменяющих диодов должны быть не меньше, чем у заменяемых.

У маломощных германиевых диодов обратный ток значительно больше, чем у кремниевых. Прямое падение напряжения у большинства германиевых диодов примерно в два раза меньше чем у похожих кремниевых. Поэтому в цепях, где используется это напряжение для стабилизации режима работы схемы, например в некоторых оконечных усилителях звука, замена диодов на другой тип проводимости не допустима.

Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются обратное напряжение и предельно допустимый ток. Например, при токах 10А можно применять диоды Д242…Д247 и похожие, для тока 1 ампер можно КД202, КД213, из импортных это диоды серии 1N4xxx. Ставить вместо 5 амперного диода 1 амперный конечно же нельзя, наоборот можно.

В некоторых схемах, например в импульсных блоках питания нередко применяют диоды Шоттки, они работают на более высоких частотах чем обычные диоды, обычными диодами такие заменять не стоит, они быстро выйдут из строя.

Во многих простеньких схемах в качестве замены можно поставить любой другой диод, единственное, не спутайте вывода, с осторожностью стоит к этому относиться, т.к. диоды так же могут лопнуть или задымиться (в тех же блоках питания) если спутать анод с катодом.

Можно ли диоды (в т.ч. диоды Шоттки) включать параллельно? Да можно, если два диода включить параллельно, протекающий через них ток может быть увеличен, сопротивление, падение напряжения на открытом диоде и рассеиваемая мощность уменьшаются, следовательно – диоды меньше будут греться. Параллелить диоды можно только с одинаковыми параметрами, с одной коробки или партии. Для маломощных диодов рекомендую ставить так называемый «токоуравнивающий» резистор.

Транзисторы делятся на маломощные, средней мощности, мощные, низкочастотные, высокочастотные и т.д. При замене нужно учитывать максимально допустимое напряжение эмиттер-коллектор, ток коллектора, рассеиваемая мощность, ну и коэффициент усиления.

Заменяющий транзистор, во первых, должен относиться к той же группе, что и заменяемый. Например, малой мощности низкой частоты или большой мощности средней частоты. Затем подбирают транзистор той же структуры: р-п-р или п-р-п, полевой транзистор с р-каналом или n-каналом. Далее проверяют значения предельных параметров, у заменяющего транзистора они должны быть не меньше, чем у заменяемого.
Кремниевые транзисторы рекомендуется заменять только кремниевыми, германиевые — германиевыми, биполярные – биполярными и т.д.

Давайте вернемся к схеме нашей мигалки, там применены два транзистора структуры n-p-n, а именно КТ315, данные транзисторы спокойно можно заменить на КТ3102, или даже на старенький МП37, вдруг завалялся у кого Транзисторов, способных работать в данной схеме очень и очень много.

Как вы думаете, будут ли работать в этой схеме транзисторы КТ361? Конечно же нет, транзисторы КТ361 другой структуры, p-n-p. Кстати, аналогом транзистора КТ361 является КТ3107.

В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в каскадах управления реле, светодиодов, в логических схемах и пр… выбор транзистора не имеет большого значения, выбирайте аналогичной мощности, и близкий по параметрам.

В некоторых схемах между собой можно заменять например КТ814, КТ816, КТ818 или КТ837. Возьмем для примера транзисторный усилитель, схема его ниже.

Выходной каскад построен на транзисторах КТ837, их можно заменить на КТ818, а вот на КТ816 уже не стоит менять, он будет очень сильно нагреваться, и быстро выйдет из строя. Кроме того, уменьшится выходная мощность усилителя. Транзистор КТ315 как вы уже наверное догадались меняется на КТ3102, а КТ361 на КТ3107.

Мощный транзистор можно заменить двумя маломощными того же типа, их соединяют параллельно. При параллельном соединении, транзисторы должны применяться с близкими значениями коэффициента усиления, рекомендуется ставить выравнивающие резисторы в эмиттерной цепи каждого, в зависимости от тока: от десятых долей ома при больших токах, до единиц ом при малых токах и мощностях. В полевых транзисторах такие резисторы обычно не ставятся, т.к. у них положительный ТКС канала.

Думаю, на этом закончим, в заключении хочу сказать, что вы всегда сможете попросить помощи у Google, он вам всегда подскажет, даст таблицы по замене радиодеталей на аналоги. Удачи!

2 \ Omega {/ eq} резистор и мощность каждой батареи.

Простая схема:

При простом анализе цепей следует иметь в виду, по крайней мере, две основные вещи, а именно: правило точки Кирхгофа и правило петли Кирхгофа.

Первый гласит, что полный ток, идущий в любую заданную точку цепи, равен полному току, выходящему из той же точки. Это прямое следствие сохранения заряда.Как сказано в большей части литературы, «в цепи не должно быть источников и стоков для зарядов».

Последний утверждает, что при прохождении данного цикла в определенном направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки, принимая во внимание потенциальные «выигрыши» и «падения» и суммируя их для всего цикла, сумма должна быть равна нулю. Указанное правило на самом деле является прямым следствием принципа сохранения энергии.

В некоторых случаях направление тока в данном элементе схемы неизвестно.Тем не менее, направление можно смело предположить. В таких случаях, если предполагаемое направление неверно, величина, связанная с предположением, просто окажется отрицательной в конце любых вычислений, включающих уравнения и отношения, вытекающие из вышеупомянутых правил схемы.

Рисунок 1

Рассмотрим рисунок выше, обратите внимание, как батареи и самый большой резистор слева соединены вместе вверху и как нижние концы всех четырех резисторов подключены к одним и тем же точкам.

Ответ и объяснение:

Применение упомянутого выше правила цикла дает

$$ \ begin {align *} -I_1 (200.0 \, \ Omega) + I_2 (80.0 \, \ Omega) + 40.0 \, \ mathrm {V} & = 0 \\ -I_1 (200,0 \, …

См. Полный ответ ниже.

РЕШЕНО: Рассчитайте мощность, подаваемую на каждый резистор, показанный на Рисунке \ mathrm {P} 28.30.

Стенограмма видео

, почему здесь на рисунке приведена принципиальная схема, есть буква d.Батарея C, имеющая эру на 50 неисправностей, подключена к собственному резистору. Тогда это военный домашний бизнес, тер. А в спирали стоит еще один четырехполюсный резистор и никогда не распродается. Мм 20 мир, которому приходится иметь дело с Тер, подключенным к его положительному выводу, а затем обратно к отрицательному выводу от первого подобным образом. Теперь, как эти два резистора отключены друг от друга, просто параллельно. Таким образом, их параллельная комбинация будет, как мы знаем, параллельной, если идентичные резисторы и одинаковые резисторы, имеющие сопротивление, соединены параллельно.Затем их чистая комбинация предоставляется нам в конце. Итак, здесь каждый резистор имеет сопротивление вне форума. Их два, так что это становится все, следовательно, перерисовка на выходных. На принципиальной схеме просто указаны собственные резисторы, и все они имеют ваши значения. Это 20 мир. Это тепло А вот это 50 голосов. Предположим, что этот терминал — волосы, а это будет? Нет. Мы рисуем текущие распределения, чтобы применить три задания. Закон был назван предположим, что ток I выходит из этой батареи от 50 золотых на перекрестке A.Он будет разделен на две части. Предположим, что ток I идет сюда, потому что эта комната. Итак, оставшееся I минус, что я не пойду туда, войдет в отрицательный терминал от себя 20 мира. Тогда такой же ток выйдет на его положительный вывод. Они прошли к одному, а затем мы подошли к перекрестку, где я иду сюда. Итак, снова эти два тока будут соединены с использованием правила соединения существ, чтобы снова дать ток I, который войдет в отрицательную клемму после продажи 50.Голосуйте сейчас, мы применим синее правило существ к двум петлям, левой петле и правой доле. Итак, в первую очередь, мы применяем ваши вакансии. Неа. Правила слева. Замкнутый цикл. Ага. Прежде всего, это падение потенциала, при котором ток проходит по часовой стрелке. Так что это положительно относится к Ивану. Тогда это будет еще один потенциальный грабеж на Ивана, который также положителен и будет равен общему количеству, даже если применить 50 миров, что также по часовой стрелке, поэтому руки оно также будет положительным. И что? Все встанет на вопрос «Я плюс два на буксире».Иван, эти двое — потенциальные падения в этом замкнутом контуре. И эти две потенциальные капли алгебраического Нечто равного. Полностью применено МП, которое составляет 50 вольт. И мы отмечаем это как вопрос торга. Нет, мы будем применять ту же культуру. Абсолютное правило во втором взгляде в нужную комнату. Да, этот текущий Иван, когда он будет проходить через это к дому, и для этого цикла его направление будет против часовой стрелки, поэтому оно станет отрицательным, в то время как на этот раз минус я вошел в Still, это будет положительным И этот мир 20, поскольку он также отправляет его ток по часовой стрелке.Это также будет положительным и скажем, что уравнение станет теперь мы применяем сцену jobs New rule. Ладно, ладно. Замкнутый цикл. Во вторую тесную группу попадаем. В этой цепи также есть два перепада потенциала. Протез делаю на покупку — отрицательный. Итак, минус два. Я выиграл, но еще одно потенциальное падение, и это положительно. Идите в я минус. Хочу сделать котел я минус Иван и продать 20 старых. Вы знаете, это тоже хорошо. Сейчас мы расширяемся. Рекорд становится минус два. Я выиграл. Плюс я минус вообще Иван. Он называется 20.В итоге становится минус четыре I один плюс тау. Я за 20. Это вопрос номер два. Теперь решим эти два уравнения. Уравнение один сводилось к тому, что я проиграл от 0 до 50. Это был вопрос номер один. Итак, если я добавлю их сюда, это будет плюс две идеи для решения этих двух уравнений. Прежде всего, мы упростим это уравнение, разделив каждый член на два. Таким образом, она станет минусовой единицей. Благослови I равно 10. Итак, теперь я добавлю эти два уравнения, добавляя вещи к этому плюсу, и на этом минусе будет рак.Итак, Дуайт, меньше меня. Это три. I равно 50 плюс 10 минут 16 Итак, наконец, значение этого тока I выходит, Тоби 20 и далее означает, что ток начинается с этой батареи. 50 мир. Это 20 ампер. Теперь нам нужно найти значения при отключении тока I, на которые я откладываю это значение. Я в уравнении номер один. Итак, путинское значение выключено. Любой вопрос номер один, в котором говорится, что я плюс Тау Иван, равен 50. Итак, это два на 20 плюс два. Иван Иван здесь отсутствует равный 50 пальцу ноги. Итак, I один равен 50 минус 20 на 40.Значит, это 10. Следовательно, Иван равен тому, почему я здесь, означает, что этот ток, проходящий через шторм. Это пять МП, но на самом деле это, чтобы владеть, складывается из параллельных резисторов форума. Следовательно, эта находка на самом деле будет на 2,5 пустых. Эти пять на самом деле были на 2,5, и они проходят через обе двери магазинов. Итак, это 2,5. Это тоже 2,5. Я здесь чистый. Это 20 ампер и, наконец, 20 минус 2,5 с проходящим там 15 м Пьером. Итак, теперь мы можем вычислить мощность, прилагаемую к каждому сопротивлению.Итак, начиная с инструмента, мощность доставляется самому левому собственному резистору. Можно сказать, что люди равны I квадрату в нашем или I квадрате. Это 20 квадратов к Итак, это 800 слов. Первый ответ Нет, сила. Доставьте еду, чтобы сформировать сестер. Нас увидят. Р два равно р три. Мощность, подаваемая на каждый резистор 41, снова будет использоваться по той же формуле, которую я хочу возвести в квадрат, чтобы получить 2,5 квадрата на четыре. Итак, здесь 6,25 к 4. Что? Какое получается 25? Что равняется двум Петри. Другой ответ: теперь оставшаяся потерянная мощность передана в правую часть на домашние резисторы. Позвольте мне раньше, и ток здесь, в нем, я минус квадрат Ивана в нашем, он становится 15 в квадрате. Есть ли там? Вот оно, чтобы стало 25 до чего? Итак, наконец, БП выходит за 450 т.е. Что? И это последний ответ на данный момент.Спасибо

Wire Wound Resistor — Проволочный силовой резистор

Что такое силовые резисторы с проволочной обмоткой?

Резистор с проволочной обмоткой — это электрическое пассивное устройство, ограничивающее или ограничивающее ток в цепи. Резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются из токопроводящей проволоки. Затем проводящий провод наматывают на непроводящий сердечник. Проводящий провод может быть изготовлен из различных сплавов и толщины для контроля значения сопротивления.Резисторы с проволочной обмоткой обычно используются в мощных и промышленных устройствах, таких как автоматические выключатели и предохранители.

Конструкция с проволочной обмоткой

Мы предлагаем более 20 различных серий с проволочной обмоткой. который можно выбрать в зависимости от монтажа, применения и диапазона сопротивления. Различные типы резисторов с проволочной обмоткой включают прецизионные, осевые, трубчатые, поверхностные и регулируемые, все они обладают хорошей стабильностью и диапазоном сопротивления и производятся во многих номиналах мощности. Резисторы с проволочной обмоткой более высокой мощности используются в приложениях с высоким током / торможением.

20 серии

Осевые оконечные резисторы серии 20 компании Ohmite

долговечны и экономичны. У них есть все электрические атрибуты более дорогих осевых резисторов с проволочной обмоткой, включая цельносварную конструкцию.… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

200 серии

Ohmite’s серии 200 Brown Devil® — это небольшой, исключительно прочный силовой резистор.Он имеет цельносварную конструкцию и прочное, огнестойкое конформное покрытие из стекловидной эмали без содержания свинца… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

210 серии

Стекловидная эмаль Dividohm® Регулируемый силовой резистор Выбирайте регулируемые резисторы Ohmite типа 210 для приложений, требующих настройки при различных значениях сопротивления.Эти резисторы с проволочной обмоткой… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

270 серии

Сила стекловидной эмали Выберите постоянные резисторы типа 270 для приложений, требующих номинальной мощности от 12 до 1000 Вт. Резисторы типа 270 оснащены наконечниками, подходящими для… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

280 серии

Corrib® фиксированный и регулируемый Сила стекловидной эмали Резисторы Corrib® идеально подходят для приложений с высокими токами при очень низких значениях сопротивления — всего 0.1 Ом для блока 300 Вт.… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

30 серии

Серия 30 с проволочной обмоткой для высоких энергий Осевой терминал / поверхностный монтаж / теплоотводящая упаковка Резисторы с проволочной обмоткой используют особую технику намотки, чтобы максимизировать эффективное значение джоулей каждого… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

40 серии

Резисторы серии

Ohmite 40 являются наиболее экономичными из предлагаемых конформных резисторов с силиконово-керамическим покрытием.Эти цельносварные агрегаты отличаются низкотемпературными коэффициентами и прочностью… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

50 серии

Автоматическая намотка, линейная цветовая шкала и тестирование позволяют получить недорогой промышленный силовой резистор с проволочной обмоткой.Резисторы серии Ohmite 50 имеют цельносварную конструкцию… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

60 серии

Четырехконтактные резисторы без неизолированных элементов Четырехконтактные резисторы Ohmite с неизолированными элементами обеспечивают сверхнизкие значения сопротивления (до 0.0005Ω) для относительно высоких требований по току, с преимуществами… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

Серия 80 RW Серия

Резисторы

Ohmite серии 80 представляют собой конформные резисторы с силиконовым керамическим покрытием высочайшего качества с конформным осевым выводом.Серия 80 разработана для приложений, требующих высокой точности… Подробнее

Скачать PDF

89 серии

Серия 89 — это высокоэффективный осевой резистор с радиатором. Эти резисторы литой конструкции в металлическом корпусе доступны с более высокой номинальной мощностью, чем стандартные осевые резисторы, и лучше… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

90 серии

Если вам нужны осевые оконечные резисторы высочайшего качества с проволочной обмоткой, выбирайте резисторы Ohmite серии 90. Они производятся с помощью уникального процесса формования стекловидной эмали… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

ARCOL в алюминиевом корпусе

HS Резисторы в алюминиевом корпусе Изготовлен в соответствии с требованиями MIL 18546 и IEC 115, предназначен для непосредственного монтажа радиатора с термопастой для достижения максимальной производительности.Высокий… Подробнее

Скачать PDF

ARCOL серии HS 400-600

Резисторы в алюминиевом корпусе серии

HS Эти резисторы в алюминиевом корпусе, являющиеся продолжением популярной серии Arcol HS, предназначены для установки на радиаторе для достижения максимальной мощности. Рана в… Подробнее

Скачать PDF

ARCOL ARF серии

Низкопрофильные резисторы с проволочной обмоткой в ​​металлической оболочке

ARF обладают гибкой конструкцией и обладают высокой импульсной способностью.Они идеально подходят для торможения и применения инверторов / преобразователей. Повышенные уровни мощности… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

ARCOL RWS серии

RWS Прецизионный силовой резистор SMD с проволочной обмоткой Компактный и точный силовой резистор, изготовленный по высочайшим стандартам; надежный и прочный, но при этом достигается дрейф менее 1% и TCR… Подробнее

Скачать PDF

ARG серии

Серия ARG представляет собой высокоэффективный резистор в алюминиевом корпусе с теплоотводом.Эти резисторы в алюминиевом корпусе подходят для промышленных применений, которые могут включать вибрацию, удары и т. Д. Подробнее

Скачать PDF

Золотые аудиорезисторы

Трубчатая обмотка Ohmite теперь предлагает семейство Audio Gold Resistor, специально разработанное для высококачественных громкоговорителей и усилителей.В этих резисторах используется высококачественное сопротивление… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

Axiohm серии

Серия

Ohmite Axiohm наиболее известна своим неорганическим огнестойким покрытием и возможностью производства с жесткими допусками.Серия Axiohm была разработана, чтобы соответствовать или превосходить характеристики… Подробнее

Скачать PDF

BA серии

Резисторы в алюминиевом корпусе серии

BA Резисторы в алюминиевом корпусе Ohmite серии BA идеально подходят для динамического торможения, запуска двигателя и других приложений управления мощностью.В прочной конструкции используется проволочная обмотка… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

Euro-Power проволочная обмотка

Сила стекловидной эмали Выбирайте фиксированные резисторы серии Euro для приложений, требующих номинальной мощности от 72 до 1000 Вт.Резисторы Euro-Power подходят для тяжелых условий эксплуатации и сварены точечной сваркой… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

G серии

Крепление конденсатора, разрядка и симметрия Резисторы Ohmite серии G предназначены для установки на конденсаторы самых популярных размеров.Серия G обеспечивает рассеиваемую мощность до 13 Вт при 25 ° C… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

HCLB серии

резистивные блоки нагрузки Сильноточная овальная окантовка Выбор, когда условия требуют первоклассной производительности, эти блоки нагрузки резисторов обычно используются для динамического торможения в транзитных приложениях… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

HPW серии

Серия резисторов HPW с проволочной обмоткой предназначена для высокоточных приложений.По запросу серия HPW может быть произведена с концентрацией менее 0,1% с температурным коэффициентом, соответствующим 1 ppm. HPW… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

HSP серии

Серия HSP от Ohmite представляет собой прецизионный резистор с осевой заделкой с проволочной обмоткой.Серия HSP чрезвычайно стабильна с температурным коэффициентом до 3 частей на миллион. Эта стабильность достигается с помощью … Подробнее

Скачать PDF

Metalohm серии

Серия

Metalohm Серия Metalohm от Ohmite — это холоднокатаный резистор с проволочной обмоткой в ​​стальном корпусе, который является пожаробезопасным и негигроскопичным.Емкость радиатора обеспечивает эту серию продуктов… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

PC-58 серии

Серия PC-58 предназначена для непосредственной вставки в печатные платы; подходят для стандартных матричных плат 0,10 дюйма со стандартными 0.Отверстия диаметром 046 дюймов. Радиальная конструкция ПК-58 и… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

RC, RF, RW, RP, RM серии

Серия для литого поверхностного монтажа чрезвычайно универсальна. 5 различных типов конструкции: композит, металлическая пленка, проволочная обмотка, силовая пленка и толстая пленка.Каждая конструкция используется для оптимизации… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

Реостаты

Реостаты высокой мощности

Ohmite используются с 1925 года. Такая же прочная конструкция с проволочной обмоткой используется сегодня и продолжает находить новые применения.Использование провода сопротивления… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

RW5 и RW7 серии

Компания Ohmite использовала свой опыт управления температурным режимом для создания резистора уникальной конструкции. Корпус резистора состоит из ребер, идентичных радиатору.Эти ребра, как и радиатор, увеличивают… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

TUM / TUW серии

Резисторы серии TUM / TUW — самые экономичные силовые резисторы Ohmite. Доступны мощности до 15 Вт и значения сопротивления до 150 кОм.Две конструкции используются для получения широкого… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

TWM / TWW серии

Радиальные оконечные силовые резисторы серии TWM / TWW обеспечивают значительную экономию места на плате по сравнению с осевыми клеммами и удерживают выделяемое тепло вдали от печатной платы.Их рекомендуют… Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

WFH серии

Блок питания с проволочной обмоткой в ​​алюминиевом корпусе Новая технология обмотки с плоским сердечником компании Ohmite позволяет создавать резисторы с проволочной обмоткой с очень низким профилем и превосходными характеристиками теплопередачи. Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

WL серии

Миниатюрная проволочная обмотка Текущее чувство Серия WL со сверхнизким омическим значением для приложений измерения тока имеет очень низкую индуктивность (Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

WLRD6G серии

Сильноточные резисторы с овальной окантовкой и окантовкой Выбор, когда условия требуют первоклассных характеристик, эти резисторы обычно используются для динамического торможения в транспортных средствах.Выберите из пяти… Подробнее

Скачать PDF

WLRH серии

Heliohm Wirewound (Гелиом с проволочной обмоткой) WLRH — это прочный универсальный резистор, подходящий для следующих применений: запуск двигателя и управление скоростью, заземление нейтрали, пускорегулирующие устройства и компрессор переменного тока… Подробнее

Скачать PDF

WH / WN серии

Серия

WH / WN включает две техники намотки.WH представляет собой стандартный резистор с проволочной обмоткой, а WN намотан в неиндуктивном стиле Aryton Perry. Индуктивность WN Подробнее

Посмотреть в каталоге

Скачать PDF

параллельная цепь RL | Диаграмма фазора | Треугольник импеданса и мощности

В этом руководстве рассматриваются анализ параллельных цепей RL, фазорная диаграмма, треугольник импеданса и мощности, а также несколько решенных примеров с ответами на вопросы для обзора.

Комбинация резистора и катушки индуктивности, подключенных параллельно к источнику переменного тока, как показано на рисунке , рис. 1, называется цепью , параллельной RL . В параллельной цепи постоянного тока напряжение на каждой из параллельных ветвей одинаковое. Это также верно для параллельной цепи переменного тока .

Напряжения на каждой параллельной ветви:

• То же значение.
• Равно общему приложенному напряжению E _T .
• Все синхронно друг с другом.

Рисунок 1 Параллельная цепь RL .

Следовательно, для параллельной цепи RL

n параллельных цепей постоянного тока простая арифметическая сумма отдельных токов ветви равна общему току. То же самое верно и в параллельной цепи переменного тока, если параллельно подключены только чистые резисторы или только чистые катушки индуктивности.

Однако, когда резистор и катушка индуктивности соединены параллельно, два тока будут на сдвинуты по фазе на друг с другом.В этом случае полный ток равен векторной сумме , а не арифметической сумме токов.

Напомним, что напряжение и ток через резистор синфазны, но через чистый индуктор ток отстает от напряжения ровно на 90 градусов. Это все еще имеет место, когда два соединены параллельно.

Параллельная схема RL

Связь между напряжением и токами в параллельной цепи RL проиллюстрирована на векторной (векторной) диаграмме Рисунок 2 и резюмирована следующим образом:

• опорный вектор обозначен E и представляет собой напряжение в цепи, общее для всех элементов.
• Поскольку ток через резистор синфазен с напряжением на нем, I _R (2 A) показано наложенным на вектор напряжения.
• Ток в катушке индуктивности I _L (4 А) отстает от напряжения на 90 градусов и расположен в нисходящем направлении, отставая от вектора напряжения на 90 градусов.
• Сложение векторов I _R и I _L дает результат, который представляет собой общий (IT) или линейный ток (4.5 А).
• Угол тета (θ) представляет собой фазу между приложенным линейным напряжением и током.

Рисунок 2 Параллельная RL векторная диаграмма (вектор) .

Как и во всех параллельных цепях, ток в каждой ветви параллельной цепи RL действует независимо от токов в других ветвях. Ток в каждой ветви определяется напряжением на этой ветви и противодействием току в форме сопротивления или индуктивного реактивного сопротивления, содержащегося в ветви.

Закон Ома может быть использован для нахождения отдельных токов ответвления следующим образом:

Резистивный ток ответвления имеет ту же фазу, что и приложенное напряжение, но индуктивный ток ответвления отстает от приложенного напряжения на 90 градусов. . В результате общий линейный ток (IT) состоит из I _R и I _L , сдвинутых по фазе на 90 градусов друг с другом.

Ток, протекающий через резистор и катушку индуктивности, образует катеты прямоугольного треугольника, а полный ток — это гипотенуза.Следовательно, можно применить теорему Пифагора, чтобы сложить эти токи вместе, используя уравнение:

Во всех параллельных цепях RL фазовый угол тета (θ), на который общий ток отстает от напряжения, находится где-то между 0 и 90 градусов. Величина угла определяется тем, на больше индуктивного тока или резистивного тока.

Если индуктивный ток больше, фазовый угол будет ближе к 90 градусам.Он будет ближе к 0 градусам, если будет более резистивный ток. Из векторной диаграммы цепи вы можете видеть, что значение фазового угла можно рассчитать по уравнению:

Ток в параллельной цепи RL, пример 1

Для параллельной цепи RL , показанной на рисунке Рисунок 3 , определите:

1. Ток, протекающий через резистор.
2. Ток, протекающий через катушку индуктивности.
3. Полный линейный ток.
4. Фазовый угол между напряжением и полным током.
5. Выразите все токи в полярных обозначениях.
6. Используйте калькулятор, чтобы преобразовать все токи в прямоугольную форму.

Рисунок 3 Схема для примера 1.

Решение:

\ [\ text {a} \ text {. } {{\ text {I}} _ {\ text {R}}} \ text {=} \ frac {\ text {E}} {\ text {R}} \ text {=} \ frac {\ text { 120 В}} {\ text {30} \! \! \ Omega \! \! \ Text {}} \ text {= 4A} \]

\ [\ text {b} \ text {.{\ text {o}}} \\\ end {matrix} \]

\ [\ text {f} \ text {.} \ begin {matrix} \ text {} {{\ text {I}} _ { \ text {T}}} \ text {= 4-j3} & {{\ text {I}} _ {\ text {R}}} \ text {= 4 + j0} & {{\ text {I}} _ {\ text {L}}} \ text {= 0-j3} \\\ end {matrix} \]

Сопротивление параллельной цепи RL

Полное сопротивление ( Z ) параллельной цепи RL Цепь является полной противоположностью протеканию тока. Он включает сопротивление ( R ), обеспечиваемое резистивной ветвью, и индуктивное реактивное сопротивление (XL), обеспечиваемое индуктивной ветвью.

Полное сопротивление параллельной цепи RL вычисляется аналогично параллельной резистивной цепи. Однако, поскольку X _L и R являются векторными величинами, они должны добавляться векторно. В результате уравнение для полного сопротивления параллельной цепи RL , состоящей из одного резистора и катушки индуктивности, имеет следующий вид:

, где величина в знаменателе представляет собой векторную сумму сопротивления и индуктивного реактивного сопротивления.Если имеется более одной резистивной или индуктивной ветви, R и X _L должны равняться общему сопротивлению или реактивному сопротивлению этих параллельных ветвей.

Когда известны общий ток (IT) и приложенное напряжение, импеданс равен , что проще вычислить , используя закон Ома следующим образом:

Импеданс параллельной цепи RL всегда равен на меньше, чем сопротивление или индуктивное реактивное сопротивление любой ветви.Это связано с тем, что каждая ветвь создает отдельный путь для прохождения тока, тем самым уменьшая общее или общее сопротивление цепи протеканию тока.

Ветвь, которая имеет большее количество тока (или меньшее сопротивление), оказывает наибольшее влияние на фазовый угол. Это напротив последовательной цепи RL . В параллельной цепи RL , если X _L больше, чем R, , резистивный ток ветви больше, чем индуктивный ток ветви, поэтому фазовый угол между приложенным напряжением и полным током ближе к 0 градусов ( более резистивный по своей природе ).

Импеданс в параллельной цепи RL, пример 2

Для параллельной цепи RL , показанной на рисунке 4, определите:

1. Импеданс ( Z ) на основе данных R и X _L значений.
2. Ток, протекающий через резистор и катушку индуктивности.
3. Полный линейный ток.
4. Импеданс ( Z ) на основе полного тока (IT) и значений приложенного напряжения.

Рисунок 4 Схема для примера 2.{2}}} = 2.36A \]

\ [Z = \ frac {E} {{{I} _ {T}}} = \ frac {100V} {2.36A} = 42.4 \ Omega \]

Мощность в параллельной цепи RL

В параллельной цепи RL ВА (полная мощность) включает как Вт, (истинная мощность), так и переменные (реактивная мощность), как показано на Рисунок 5. Истинная мощность (Вт) — это мощность, рассеиваемая резистивной ветвью, а реактивная мощность (VAR) — это мощность, возвращаемая источнику индуктивной ветвью.

Взаимосвязь VA, W и VAR: такой же для параллельной цепи RL , как и для последовательной цепи RL . Ниже приводится краткое изложение этих формул:

• Истинная мощность в ваттах равна падению напряжения на резисторе , умноженному на тока, протекающего через него:

• Реактивная мощность в ВАР равна падению напряжения на катушке индуктивности , умноженному на тока, протекающего через нее:

• Полная мощность в ВА равна приложенному напряжению умножить на общий ток:

Рисунок 5 Силовые компоненты параллельной цепи RL .

На рисунке 6 показан треугольник мощности для параллельной цепи RL . Примените теорему Пифагора, и различные компоненты мощности можно определить с помощью следующих уравнений:

Рисунок 6 Треугольник мощности для параллельной цепи RL .

Коэффициент мощности в параллельной цепи RL

Коэффициент мощности (PF) в параллельной цепи RL — это отношение истинной мощности к полной мощности, как в цепи последовательной RL .Однако есть некоторые различия в других формулах, используемых для расчета коэффициента мощности в последовательной и параллельной цепях RL .

В цепи серии RL коэффициент мощности можно определить путем деления падения напряжения на резисторе на общее приложенное напряжение. В параллельной цепи напряжение одинаково, но токи разные, и коэффициент мощности можно рассчитать по формуле

Другая формула коэффициента мощности, которая отличается, включает сопротивление и импеданс.В параллельной цепи RL импеданс будет на меньше, чем на , чем сопротивление. Следовательно, когда коэффициент мощности вычисляется с использованием сопротивления и импеданса, используется формула:

Пример расчета параллельной цепи RL 3

Для параллельной цепи RL , показанной на рисунке Рисунок 7, определите:

1. Текущий поток через резистор.
2. Истинная мощность в ваттах.
3. Ток, протекающий через катушку индуктивности.
4. Реактивная мощность в вар.
5. Индуктивность индуктора.
6. Общий ток.
7. Полное сопротивление цепи.
8. Полная мощность в ВА.
9. Коэффициент мощности.
10. Фазовый угол цепи θ.

Рисунок 7 Схема для примера 3.

Решение:

• Шаг 1 . Составьте таблицу и запишите все известные значения.

• Шаг 2 . Рассчитайте ток через резистор и введите значение в таблицу.

• Шаг 3 . Рассчитайте истинную мощность и введите значение в таблицу.

• Шаг 4 . Рассчитайте ток через катушку индуктивности и введите значение в таблицу.

• Шаг 5 . Рассчитайте реактивную мощность и введите значение в таблицу.

• Шаг 6. Рассчитайте индуктивность индуктора и введите значение в таблицу.

• Шаг 7 . Рассчитайте общий ток и введите значение в таблицу.

• Шаг 8 . Рассчитайте импеданс и введите значение в таблицу.

• Шаг 9 . Рассчитайте полную мощность и введите значение в таблицу.

• Шаг 10 . Рассчитайте коэффициент мощности и введите значение в таблицу.

• Шаг 11 . Рассчитайте фазовый угол цепи θ и введите значение в таблицу.

Контрольные вопросы

1. Перечислите три характеристики напряжения на каждой ветви параллельной цепи RL .
2. В параллельной цепи RL полный ток равен векторной сумме, а не арифметической сумме. Почему?
3. Что используется в качестве опорного вектора в векторной диаграмме параллельной цепи RL ?
4. Предположим, что резистивный элемент параллельной цепи RL увеличен.Приведет ли это к увеличению или уменьшению фазового угла схемы? Почему?
5. В параллельной цепи RL полное сопротивление или полное противодействие всегда меньше, чем у отдельного сопротивления или индуктивного реактивного сопротивления. Почему?
6. Определите термины полная мощность , реактивная мощность, и истинная мощность применительно к параллельной цепи RL .
7. Измерения тока параллельной цепи RL показывают, что ток 2 ампера через резистивную ветвь и 4 ампера через индуктивную.Определите:
   1. Значение общего текущего расхода.
   2. Фазовый угол между напряжением и полным током.
8. Для параллельной цепи RL , показанной на рисунке Рисунок 8, определите:
   1. Полная мощность.
   2. Истинная мощность.
   3. Реактивная мощность.
   4. Коэффициент мощности цепи.

Рисунок 8 Цепь для контрольного вопроса 8.

9. Заполните таблицу для всех заданных и неизвестных величин для параллельной цепи RL , показанной на Рисунок 9.

Рисунок 9 Цепь для вопроса обзора 9.

Обзорные вопросы — ответы

1. Напряжение на каждой ветви параллельной цепи RL имеет одинаковое значение, равное общему приложенному напряжению, E _T , а также в фазе друг с другом.
2. Полный ток в параллельной цепи RL равен векторной сумме токов ответвления, потому что токи ответвления не совпадают по фазе друг с другом.
3. Опорным вектором в параллельной цепи RL является приложенное напряжение E.
4. Если резистивный элемент параллельной цепи RL увеличивается, резистивный ток будет уменьшаться, а фазовый угол увеличится, потому что теперь цепь более индуктивна.
5. Каждая ветвь создает отдельный путь для прохождения тока, уменьшая общее или общее сопротивление цепи.
6. В параллельной цепи RL VA (полная мощность) включает в себя как ватты (истинную мощность), так и VAR (реактивную мощность), истинная мощность (ватты) — это мощность, рассеиваемая резистивной ветвью, и реактивная мощность ( VARs) — это мощность, возвращаемая источнику индуктивной ветвью.
7. (а) 4,47 А, (б) 63,4 °
8. (а) 3120 ВА, (б) 2880 Вт, (в) 1200 ВАР, (г) отставание 92,3%

	E	I	R / X L / Z	Вт / VA / VARs		PF
R 100 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 Ом	1000 Вт	0
L	100 В	5 A		20 Ом	500 ВАР	90
9000 9000 9000 A	8,93 Ом	1120 VA	26,8	89,3%

Общие сведения о резисторных сетях в электронике

Мы более внимательно рассмотрим эти типы схем и изучим некоторые принципы, которые позволят вам проанализировать другие сложные резисторные схемы. Цепи с более чем одним резистором иногда называют цепями резисторов .

Для краткости рассмотрим только двухрезисторные схемы (сети).Это оставляет нам две основные схемы: резисторы, включенные параллельно, и резисторы, включенные последовательно. Схема с двумя параллельными резисторами показана ниже. Резисторы R ₁ и R ₂ могут иметь или не иметь одинаковое сопротивление.

Из этой схемы можно отметить два важных общих принципа. Во-первых, поскольку напряжение одинаково во всех точках данного проводника (провода), падение напряжения на R ₁ совпадает с падением напряжения на R ₂ .В более общем плане мы можем сказать, что падение напряжения одинаково для всех резисторов, включенных параллельно, независимо от того, сколько их может быть. Предположим, что блок питания имеет напряжение В вольт .

Таким образом, мы видим, что напряжение на каждом резисторе, включенном параллельно, одинаково — в данном случае напряжение В. Обратите внимание, однако, что из-за закона Ома ток через каждый резистор отличается: зависит от сопротивления R резистора.

Токи через резисторы следующие (опять же, просто применяя закон Ома):

и

Помните, что положительный ток течет от положительной клеммы источника питания к отрицательной клемме. Блок питания должен обеспечивать одновременно I ₁ и I ₂ .Мы можем логически увидеть, что источник питания должен обеспечивать сумму двух токов; эта сумма разделяется (что-то вроде реки с двумя рукавами), причем часть тока ( I ₁ ) проходит через резистор R ₁ , а другая часть тока ( I ₂ ) через резистор R ₂ .

Таким образом, мы можем сделать еще один важный вывод об анализе цепи: ток, входящий в любую конкретную точку цепи, обычно должен быть таким же, как ток, выходящий из этой точки.(Есть некоторые исключения из этого правила, но они выходят за рамки данной статьи.) Обратите внимание, что это особенно применимо к точкам A и B, отмеченным ниже.

Например, общий ток на входе в точку A ( I ₁ + I ₂ ) равен общему току на выходе из точки (сумма I ₁ и I ₂ ).

Практическая задача : Какой ток через резистор R ₂ в приведенной ниже схеме?

Решение : Из нашего обсуждения мы знаем, что падение напряжения на параллельных резисторах одинаково.В этой конфигурации это напряжение составляет 3 В. Затем мы можем просто использовать закон Ома для вычисления тока через R ₂ .

Таким образом, через R ₂ протекает ток 0,3 ампера.

Резисторы серии

Другое возможное расположение двух резисторов в простой цепи называется последовательными резисторами . Это расположение показано на принципиальной схеме ниже.

Мы можем проанализировать эту схему, используя принципы, которые мы обсуждали до сих пор. Во-первых, мы знаем, что полное падение напряжения на двух резисторах (то есть от точки A к точке B) совпадает с напряжением на клеммах источника питания (которое мы назовем V ).

Мы также отметили выше, что ток, входящий в любую конкретную точку, должен быть таким же, как ток, выходящий из этой точки.В результате этого принципа ток через резистор R ₁ должен быть таким же, как ток через резистор R ₂ . Мы назовем этот ток I. На схеме ниже точки A и B заменены соответствующими напряжениями в этих точках (относительно земли). Мы также добавили неизвестное напряжение В _м ( м для средний ), чтобы представить напряжение на проводе, соединяющем два резистора.

Используя закон Ома, мы можем определить падение напряжения как на R ₁ , так и на R ₂ . Этот процесс требует немного алгебры, но мы можем вывести общую формулу для вычисления V _m. Во-первых, мы знаем, что падение напряжения на R ₁ — это разница между V и V _m (или V — V м ).По закону Ома это равно произведению I и R ₁ .

И падение напряжения на R ₂ составляет V _m (или V _m — 0 = V _m ). Опять же, используя закон Ома, это падение напряжения является произведением I и R ₂ .

Здесь мы должны решить эти два уравнения одновременно, сначала исключив I . (Если вы не слишком знакомы с алгеброй, не волнуйтесь — просто обратите внимание, что мы можем придумать уравнение для V _m , которое всегда работает для этой схемы.)

Теперь давайте решим для V _m .Мы предполагаем, что известны V, R ₁ и R ₂ .

Это последнее выражение позволяет нам вычислить напряжение на втором резисторе, R ₂ .

Используя этот результат, мы можем определить ток в цепи и падение напряжения на каждом резисторе, если мы просто знаем напряжение источника питания В и сопротивления R ₁ и R ₂ .Кстати, эту схему иногда называют делителем напряжения , потому что напряжение на втором резисторе меньше напряжения источника питания. Эта характеристика является ключевой для обеспечения более низких напряжений в определенных частях более сложной схемы — скажем, если мы подключим другой электронный компонент параллельно с R ₂ . Эта схема немного сложнее, чем просто два резистора, включенных последовательно или параллельно, но вы можете видеть, что мы можем применить некоторые из тех же концепций, чтобы понять, что общий компонент C (который может быть или не быть резистором) имеет такое же падение напряжения, что и на резисторе R ₂ , что меньше напряжения питания В.

Практическая задача : Простая схема с двумя последовательно включенными резисторами имеет напряжение питания 10 В. Первый резистор имеет сопротивление 2 Ом. а второй — сопротивление 8 Ом. Какую мощность рассеивает второй резистор?

Решение : Сначала нарисуем принципиальную схему и соответствующим образом обозначим компоненты.

Чтобы рассчитать мощность, рассеиваемую вторым (8 Ом) резистором, нам сначала нужно найти ток I. Для этого рассчитаем падение напряжения на втором резисторе по формуле, которую мы вывели ранее. Мы назовем это падение напряжения В _м , следуя вышеуказанному соглашению.

Теперь давайте воспользуемся законом Ома, чтобы определить I.

Теперь, используя ток через резистор (1 ампер) и падение напряжения на нем (8 вольт), мы можем рассчитать рассеиваемую им мощность.

Таким образом, резистор рассеивает 8 Вт. Обратите внимание, что это чистое совпадение, что напряжение, мощность и сопротивление резистора имеют одинаковое числовое значение (8). Так будет не всегда.

Как использовать термисторы PTC в качестве токовой защиты | Примечание по применению

Одно из свойств термисторов PTC заключается в том, что при протекании чрезмерно большого тока они сами выделяют тепло и становятся очень резистивными.Благодаря этому свойству они используются как устройства защиты от сверхтоков.
В этой статье описаны приложения для следующих целей.
«Для ограничения пускового тока»
«Для максимальной токовой защиты»
«Телеком»

Преимущества термисторов PTC

Термисторы

PTC — это терморезисторы на основе специальной полупроводниковой керамики с высоким положительным температурным коэффициентом (PTC). Они показывают относительно низкие значения сопротивления при комнатной температуре.Когда через PTC протекает ток, выделяемое тепло повышает температуру PTC. При превышении определенной температуры (температуры Кюри) сопротивление PTC значительно возрастает.
Этот эффект можно использовать для защиты цепей или устройств от сверхтоков. В этом случае перегрузка по току приводит к высокой температуре PTC, и возникающее в результате высокое сопротивление ограничивает перегрузку по току. Когда причина неисправности будет устранена, PTC остынет и снова будет действовать как самовосстанавливающийся предохранитель.Благодаря этому свойству термисторы ПК используются в качестве устройств защиты от перегрузки по току. Следующие примеры приложений описывают, как термисторы PTC могут использоваться для защиты от сверхтока.

Содержание

• Применение термисторов PTC для ограничения пускового тока
• Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току
• Применение термисторов PTC для максимальной токовой защиты в телекоммуникационных сетях

Применение термисторов PTC для ограничения пускового тока

Применение: ограничение пускового тока для бортовых зарядных устройств (OBC)

Импульсные источники питания (SMPS), небольшие, легкие и высокопроизводительные, часто используются в качестве источников питания электронных устройств.Когда SMPS включен (то есть когда начинается зарядка сглаживающего конденсатора), через устройство протекает бросок тока с высоким пиком. Этот бросок тока может отрицательно сказаться на сроке службы сглаживающего конденсатора, повредить контакты переключателя питания или разрушить выпрямительный диод. Следовательно, необходимо ограничить пусковой ток ИИП.

На приведенной ниже принципиальной схеме показан пример цепи ограничителя пускового тока (ICL), в которой термистор PTC и тиристор (или механическое реле) используются в комбинации.

Когда переключатель питания замкнут и начинается процесс зарядки, незаряженный конденсатор похож на короткое замыкание и поэтому потребляет очень высокий пусковой ток. Поскольку тиристор в это время находится в высокоомном состоянии (механическое реле будет в разомкнутом состоянии), PTC, который подключен последовательно к сглаживающему конденсатору, ограничивает пусковой ток (ток зарядки конденсатора) до желаемого более низкого уровня. Как только конденсатор заряжен, тиристор замыкает PTC накоротко, и к нему прикладывается электрическая нагрузка.
В некоторых случаях тиристор (или механическое реле) может выйти из строя и не замкнуть PTC. Когда это происходит, на цепь прикладывается нагрузка, и высокий рабочий ток нагревает PTC. Затем PTC переходит в высокоомное состояние, тем самым снижая ток неисправности до более низкого уровня, который не опасен. Термисторы PTC могут выдерживать такую ​​нагрузку без каких-либо повреждений.
Если для ограничения пускового тока используется постоянный резистор, как это было распространено в прошлом, высокий рабочий ток может термически перегрузить резистор и даже разрушить резистор или вызвать возгорание.

Рисунок 1 Ограничение пускового тока в импульсном блоке питания

Применение: Ограничение пускового тока для промышленных преобразователей

Асинхронные двигатели часто используются в вентиляторах, насосах, кондиционерах и другом оборудовании на заводах. Асинхронный двигатель прост по конструкции, надежен, а его скорость зависит от частоты источника питания. Инверторы используются для управления скоростью асинхронных двигателей. Такие частотно-регулируемые приводы (ЧРП) повышают эффективность двигателя и, следовательно, снижают энергопотребление.

Инверторная система состоит из преобразовательной части и инверторной части. Конденсатор промежуточного контура (сглаживающий конденсатор) размещается после преобразовательной части. Когда система включена, конденсатор промежуточного контура заряжается пусковым током, пик которого в несколько раз превышает установившийся ток, необходимый для зарядки конденсатора. Этот бросок тока может отрицательно сказаться на сроке службы конденсатора или разрушить полупроводниковые устройства, подверженные действию тока.
Очень хороший способ ограничить пусковой ток — использовать ограничитель пускового тока (ICL), в котором термистор PTC и тиристор (или реле) используются в комбинации друг с другом.
Функция PTC ICL такая же, как и для встроенного зарядного устройства. Опять же, PTC обладает самозащитными свойствами (повышенное сопротивление в случае неисправности цепи)

Рисунок 2 Ограничение пускового тока в промышленном инверторе

Применение термисторов PTC для максимальной токовой защиты

Применение: Максимальная токовая защита бортовых двигателей постоянного тока

Когда двигатель перегружен или вращение двигателя остановлено (заблокировано), через двигатель протекает сверхток.Это может привести к термическому перенапряжению змеевика. Термисторы PTC могут эффективно защитить двигатели от такой перегрузки по току.
Например, если боковое зеркало автомобиля заблокировано каким-либо предметом, двигатель заблокируется, когда будет предпринята попытка установить зеркало или втянуть его. Это приведет к перегрузке по току в обмотке двигателя. Для защиты от теплового перенапряжения используется термистор PTC. Высокий ток вызывает нагрев PTC. Затем сопротивление PTC существенно увеличивается, что, в свою очередь, снижает высокий ток до уровней, не вызывающих перенапряжения системы.Такие термисторы защиты от перегрузки по току также используются, например, для двигателей, приводящих в действие электрические замки и сиденья с электроприводом.

Рисунок 3 Пример защиты бортового двигателя постоянного тока

Применение: максимальная токовая защита соленоидов

Соленоиды, которые заставляют якоря двигаться под действием магнитной силы их катушки, представляют собой простые и удобные приводы, используемые в офисном автоматическом оборудовании, таком как принтеры, а также в электрических замках. Доступны соленоиды прямого действия, вращающиеся и другие типы.
Если катушка соленоида блокируется из-за механической неисправности или по какой-либо другой причине, это приведет к сохранению состояния перегрузки по току, что может повредить схему драйвера.
Термистор PTC, в случае продолжающегося перегрузки по току, отключит свое значение сопротивления из-за самонагрева, уменьшит выходной ток и тем самым предотвратит повреждение схемы драйвера.

Рисунок 4 Предотвращение пускового тока в соленоиде

Применение термисторов PTC для максимальной токовой защиты в телекоммуникационных сетях

Применение: Защита от перегрузки по току в устройстве защиты от перенапряжения (SPD), используемом для систем безопасности

Термисторы

PTC для телекоммуникационных приложений также используются для различных систем безопасности на заводах и в офисных зданиях.Например, устройства защиты от перенапряжения (SPD) устанавливаются в важных местах в этих системах, поскольку сигнальные кабели, используемые для систем пожарной сигнализации, систем наблюдения и других сетевых систем, соединяющих несколько объектов, могут быть повреждены скачками молнии.
На схеме ниже показан пример схемы защиты, в которой используется сменный подключаемый SPD. Сторона вилки включает разрядник и варистор для защиты от перенапряжения. Сторона гнезда включает термистор PTC для защиты от перегрузки по току.

TDK предлагает полную линейку термисторов PTC для телекоммуникационных приложений. Защитные устройства для телекоммуникационных пар (TPP), каждый из которых включает в себя два термистора PTC, упакованных в пластиковый корпус, часто используются для SPD.

Функция PTC очень похожа на описанную в предыдущем разделе.

Рисунок 5 Пример схемы защиты съемного устройства защиты от перенапряжения (SPD)

Связанные страницы

• ■ Термисторы PTC Порталы продуктов

Что такое чисто резистивная цепь? — Фазорная диаграмма и осциллограмма

Цепь, содержащая только чистое сопротивление R Ом в цепи переменного тока, известна как Чистая резистивная цепь переменного тока .Наличие индуктивности и емкости не существует в чисто резистивной цепи. Переменный ток и напряжение движутся как вперед, так и назад в обоих направлениях цепи. Следовательно, переменный ток и напряжение соответствуют форме синусоидальной волны или известной как синусоидальная форма волны.

Состав:

В чисто резистивной схеме мощность рассеивается резисторами, а фаза напряжения и тока остается прежней, т. Е., напряжение и ток одновременно достигают максимального значения. Резистор — это пассивное устройство, которое не производит и не потребляет электроэнергию. Преобразует электрическую энергию в тепло .

Описание резистивной цепи

В цепи переменного тока отношение напряжения к току зависит от частоты источника питания, угла сдвига фаз и разности фаз. В резистивной цепи переменного тока значение сопротивления резистора будет одинаковым независимо от частоты питания.

Пусть переменное напряжение, приложенное к цепи, определяется уравнением

Тогда мгновенное значение тока, протекающего через резистор, показанное на рисунке ниже, будет:

Значение тока будет максимальным при ωt = 90 ° или sinωt = 1

Подставляя значение sinωt в уравнение (2), мы получаем

Фазовый угол и форма волны резистивной цепи

Из уравнений (1) и (3) ясно, что нет разницы фаз между приложенным напряжением и током, протекающим через чисто резистивную цепь, т.е.е. фазовый угол между напряжением и током составляет ноль . Следовательно, в цепи переменного тока, содержащей чистое сопротивление, ток находится в фазе с напряжением, как показано на рисунке ниже.

Форма волны и фазовая диаграмма чисто резистивной цепи

Питание в чисто резистивной цепи

Три цвета: красный, синий и розовый, показанные на кривой мощности или на форме волны, обозначают кривую тока, напряжения и мощности соответственно. Из векторной диаграммы видно, что ток и напряжение находятся в фазе друг с другом, что означает, что значение тока и напряжения достигает своего пика в один и тот же момент времени, а кривая мощности всегда положительна для всех значений тока. и напряжение.

Как и в цепи питания постоянного тока, произведение напряжения и тока известно как мощность в цепи. Точно так же мощность такая же и в цепи переменного тока, с той лишь разницей, что в цепи переменного тока учитывается мгновенное значение напряжения и тока.