особенности обозначения, маркировка мощности и сопротивления
Несмотря на то что времена СССР давно канули в Лету, радиоэлектронной техники и радиодеталей того времени ещё осталось предостаточно. Это говорит о том, что людям, занимающихся электроникой и другой сложной электротехникой, просто необходимо знать обозначения радиодеталей, принятые в те времена. Так, маркировка советских резисторов отличается от современных аналогов, однако столь же понятна и проста.
Резисторы советского производства
В отличие от современных резисторов, которые имеют принятую во всём мире маркировку, советские радиодетали имели собственные стандарты и обозначения. К примеру, чтобы понять, какая перед глазами современная деталь, придётся обращаться к таблицам или онлайн-калькуляторам.
Для советских аналогов такие сложности были ни к чему. Обозначались они просто и понятно каждому, даже начинающему радиолюбителю.
Резистор — это полупроводник, который имеет некое заданное сопротивление и применяется для того, чтобы ограничить токи в цепи.
- Номинальное сопротивление — обозначается в омах, килоомах и мегаомах. На схемах всегда присутствует это значение.
- Рассеиваемая мощность — обозначается в ваттах. Как известно, проходя через полупроводник, ток нагревает его. При превышении некоего заданного значения он начнёт разрушаться. Это и есть рассеиваемая мощность, то есть то значение, при котором полупроводник будет работать без ущерба для себя. На схемах также обозначается это значение.
- Допуск номинального сопротивления — обозначается в процентах. Так как создать резистор без отклонений от оптимальных величин невозможно, то приходиться учитывать некий процент погрешности. Допуск номинального сопротивления указывает процент отклонения от заданного значения сопротивления.
Маркировка мощности
Как на современных, так и на советских деталях обозначение мощности было крайне важно, так как является одной из основных характеристик полупроводника. Но этот параметр можно определить и без маркировки, особенно если мастер опытный. Нередко бывает, что маркировка стирается, скалывается или просто плохо видна. Однако это не является преградой, чтобы определить мощность и сопротивление.
Сделать это можно по размеру резистора — чем больше корпус, тем лучше он рассеивает тепло и, следовательно, большую мощность имеет. И основы физики, в частности, закон Джоуля-Ленца, это подтверждают. Таким образом,
Мощность советских резисторов МЛТ, то есть металлопленочного, лакированного, теплоустойчивого элемента, начинали обозначать с 1 Вт — МЛТ-1. Соответственно 2 Вт — МЛТ-2, 3 Вт — МЛТ -3 и так далее. У менее мощных маркировка резисторов по мощности отсутствовала, и определить её можно было лишь по размеру корпуса.
Значение сопротивления
Что же касается буквенной маркировки резисторов в плане значений сопротивления, то и здесь всё довольно просто. Как у резисторов МЛТ, так и у других советских приборов этой группы
Для примера, заданное сопротивление будет 2 килоома, значит, обозначение имеет вид 2К0. Другой пример: сопротивление 33 МОм будет обозначаться как М33. И третий пример: обозначение вида 1К2 говорит о том, что это резистор на один килоом и 200 Ом.
Современные детали
Если говорить о современном обозначении резисторов, то у некоторых это вызывает определённые сложности, особенно у людей, привыкших к советским аналогам. И дело здесь не в сложности, а в трудоёмкости процесса. Ведь нужно брать таблицу, правильно определить расположение цветных полосок и после этого ещё проводить пусть и не сложные, но всё же расчёты. Хотя в этом помогают онлайн-калькуляторы, которые избавляют от множества нежелательных действий.
Для расшифровки цветных полосок на резисторе необходимо сначала правильно его держать. Для этого золотистая или серебристая полоска должна находиться справа. Хотя если таких полосок две или нет вообще, то к левой руке полоски располагаются таким образом, чтобы они получились сдвинутыми влево.
Полосок может быть от трёх и до шести. Каждая из них несёт в себе заданную информацию, прочитать которую можно, лишь прибегнув к таблице или онлайн-калькулятору.
Существуют ещё и SMD-резисторы. Основной их особенностью является очень маленький размер, что затрудняет чтение информации с поверхности. Да и понять, что это — транзистор, резистор или нечто другое — не всегда просто неопытному пользователю.
Как понятно, нанести полную маркировку даже цветными полосками на столь маленькие объекты не получится. Но всё же сделать это нужно. Поэтому, как правило, на очень миниатюрные ничего не наносят, а на детали чуть крупнее и имеющие допуск 10% принято наносить три цифры. Из них первые две указывают на номинал, а третья — на степень десяти.
В качестве примера можно взять обозначение 332. Первые две цифры — номинал, а третья — степень десяти. Значит, 33 умноженное на 10 в квадрате, что даёт 3300. Это число говорит о том, что взята деталь на 3300 Ом или, если привести к нормальному виду, — 3,3 кОм.
Сопротивления с допуском от одного процента и выше обозначаются четырьмя цифрами. Хотя это ни на что не влияет, так как расшифровывается по той же схеме: последняя цифра — степень, первые три — номинал.
В некоторых случаях SMD-детали могут маркироваться и двумя цифрами с буквой. И подобная маркировка действительно вызывает ряд сложностей, так как обязывает иметь таблицу, по которой можно высчитывать номинал такого полупроводника. Так, в качестве примера можно привести обозначение в следующем виде: 01С, где (согласно таблице) 01 равно 100 Ом, а буква С говорит, что множитель равен 102.
Таким образом, 100 Ом, умноженное на множитель 100, даёт 10 000 Ом, что, в свою очередь, равняется 10 кОм.
Обозначение на схемах
Понятно, что сами резисторы могут маркироваться как угодно, согласно ГОСТам или иным стандартам. Но вот на схемах они обозначаются всегда одинаково, вне зависимости от того, советские это или современные экземпляры. Так, схематическое обозначение таких деталей выглядит, как пустой прямоугольник, внутри которого:
- Три вертикальные линии говорят о том, что установлен резистор мощностью 3 Вт.
- Две такие же линии скажут, что здесь расположен элемент мощностью 2 Вт.
- Одна линия говорит о мощности в 1 Вт.
- Если линия одна и располагается горизонтально, то мощность такого резистора будет 0,5 Вт.
- Одна диагональная линия слева направо говорит о мощности в 0,25 Вт.
- Двумя такими наклонными линиями обозначаются детали с мощностью 0,125 Вт.
Другие данные могут располагаться в цифровом и буквенном виде где угодно, но всегда понятно для читающего схему.
В любом случае, советский это резистор, современный, отечественный или зарубежный, всегда можно прочесть его обозначения и узнать интересующие данные. Таким образом, можно сделать вывод, что как бы ни обозначили такую деталь, мастер всегда поймёт, какая она и чем её можно заменить.
Условное графическое обозначение и маркировки мощностей резисторов на схемах
Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 537 Опубликовано
Если вы строите электрическую цепь (последовательную или параллельную), скорее всего, вам потребуется компонент, называемый резистором. Поставляется с фиксированным или переменным типом, они являются важной частью вашего следующего проекта по сборке схем. Поэтому сегодня мы стремимся помочь вам легко понять все, что вам нужно знать об этом крошечном электронном компоненте!
В этом руководстве по резисторам мы рассмотрим следующее, давая вам более глубокий взгляд на то, что такое резисторы и как вы можете их использовать:
- что такое резистор;
- символы и единицы измерения резистора;
- типы резисторов;
- как читать цветные полосы на резисторах;
- резисторы в последовательной цепи и резисторы в параллельной цепи.
Какие бывают резисторы
Когда дело доходит до резисторов, есть в основном два типа – фиксированные и переменные резисторы. В этой части руководства мы объясним оба типа и то, из чего они состоят.
Примечание: есть еще другие типы резисторов, такие как фоторезистор, который использует датчик LDR для определения сопротивления от изменений уровня света и термистор для изменений температуры.
Что такое резистор? Описание
Мы знаем, что резистор является электронным компонентом, но его функциональность заключается в сопротивлении потоку электричества, ограничивая количество электронов, проходящих через цепь.
Обратите внимание! Резисторы не генерируют энергию, а вместо этого потребляют энергию, полагаясь на сопряжение с другими компонентами, такими как микроконтроллеры и интегральные схемы.
Вы можете сделать выводы или аналогии с проточной водопроводной трубой, в которой расположен резистор, чтобы уменьшить общий расход воды.
Какой блок использует резистор?
Резистор использует единицы измерения Ом (Ω) для измерения электрического сопротивления. Установленный г-ном Омом по закону Ома в 1827 году, вы можете рассчитать сопротивление, просто взяв напряжение, деленное на ток.
Условное графическое обозначение переменных резисторов
Как и все электронные компоненты, когда цепь сформирована, вы будете использовать символы для упрощения иллюстрации. В зависимости от стиля, который вы чаще всего видите, графическое обозначение мощности резисторов на схеме будет изображаться так:
УГО в американском стилеМеждународная маркировка резисторовПонимание того, как выглядят символы резисторов, поможет вам различать различные электрические компоненты при анализе принципиальной схемы. Постоянный ток крайне хаотичен, поэтому нужно правильно применять резисторы.
Как определить по внешнему виду
Они представляют собой множество резисторов в диапазоне от 100 до 200 Ом, 330 Ом, 470 Ом, 10 кОм, 4,7 кОм и т. Д. Следовательно, чтобы понять, какой резистор подходит для вашей схемы, вам необходимо рассчитать требуемое сопротивление, чтобы подключить резистор.
Разница в резисторах определяется по маркировке, которая нанесена на корпус. Очень редко производитель делает нестандартную окраску.
Вот изображение того, как выбрать резистор, который соответствует требованиям вашего проекта:
Простая электронная схема с аккумулятором и светодиодом- Напряжение светодиода: 20 мА
- Преобразование в Amps: 0.02A
- Источник питания: 5 В
Резистор, который вы должны использовать: 5 В / 0,02 А = 250 Ом резистор. Если у вас нет резистора 250, это будет обозначать, что лучше использовать следующее ближайшее более высокое значение, чтобы быть в безопасности! Для более точного измерения применяют потенциометр.
Расчет резистора для светодиода смотрите здесь.
Расшифровка цветовой маркировки резисторов
Хотя они могут не отображать свою ценность напрямую, большинство резисторов размечены, чтобы показать их сопротивление. Резисторы из ПТГ используют систему цветовой кодировки, а резисторы SMD имеют свою собственную систему маркировки значений.
В сквозных отверстиях в осевых резисторах обычно используется система цветных полос для отображения их значения. Большинство из этих резисторов будут иметь четыре полосы цвета, окружающие резистор, хотя вы также найдете пяти-полосные и шести-полосные резисторы.
Резистор со стрелкой на схеме – обозначение, которое чаще всего используется в СНГ, чтобы отметить элемент электрической цепи. За границей они обозначаются по-другому, хотя можно встретить исключения.
Четырехполосные резисторы
В стандартных четырехполосных резисторах первые две полосы показывают две наиболее значимые цифры значения резистора. Третья полоса – это значение веса, которое умножает две значащие цифры на степень десяти.
Последняя полоса указывает на допуск резистора. Допуск объясняет, насколько больше или меньше фактического сопротивления резистора можно сравнить с его номинальным значением. Нет идеального резистора, и различные производственные процессы приведут к лучшим или худшим вариантам измерений допуска. Например, резистор 1 кОм с допуском 5% может быть где-то между 0,95 кОм и 1,05 кОм.
Как указать, какая группа первая и последняя? Последняя полоса сопротивления часто четко отделена от полос, и обычно это либо серебро, либо золото. Рассмотрим, какие бывают резисторы, какой размер нужен для конкретной цепи, как расчитывать параметры без калькулятора и подбирать на ходу параметры для обустройства конкретного участка цепи.
Пяти- и Шестиступенчатые Резисторы
Пяти-полосные резисторы имеют третью полосу значащих цифр между первыми двумя полосами и полосой умножителя . Пяти-полосные резисторы также имеют более широкий диапазон доступных условных допусков. Если не умножать полученное число на допускной коэффициент, результат будет искажаться.
Шести-полосные резисторы – это в основном пять полосных резисторов с дополнительной полосой на конце, которая указывает температурный коэффициент. Это указывает на ожидаемое изменение значения резистора при изменении температуры в градусах Цельсия. Как правило, эти значения температурного коэффициента чрезвычайно малы в своем диапазоне.
При декодировании цветовых полос резисторов обращайтесь к таблице цветовых кодов резисторов, как показано ниже. Для первых двух полос найдите соответствующее цифровое значение этого цвета. Резистор 4,7 кОм, показанный здесь, имеет начальные цветовые полосы желтого и фиолетового цвета, которые имеют цифры 4 и 7 (47). Третья полоса 4,7 кОм красного цвета , что означает, что 47 следует умножить на 10 2 (или 100). 47 раз 100 – это 4700!
Таблица цветовых кодов резисторов
Переменный резистор (обозначение на схеме), подстроечный резистор на схеме. Номенклатуру определяет ГОСТ 28883-90.
Цифровая маркировка на корпусе резисторов
Резисторы SMD, как и в пакетах 0603 или 0805, имеют свой собственный способ отображения их значения. Есть несколько распространенных методов маркировки, которые вы увидите на этих резисторах. Они обычно имеют от трех до четырех символов – цифры или буквы – напечатанные в верхней части корпуса.
Если все три символа, которые вы видите, являются цифрами , вы, вероятно, смотрите на резистор с маркировкой вида E24 . Эти маркировки на самом деле имеют некоторое сходство с системой цветовых полос, используемой на резисторах ПТГ. Первые два числа представляют первые две наиболее значимые цифры значения, последнее число представляет величину. Цифровая маркировка резисторов будет выглядеть так:
На приведенном выше примере изображения резисторы обозначены 104 , 105 , 205 , 751 и 754 . Резистор, помеченный 104, должен быть 100 кОм (10×10 4 ), 105 будет 1 МОм (10×10 5 ), а 205 – 2 МОм (20×10 5 ). 751 – это 750 Ом (75×10 1 ), а 754 – 750 кОм (75×10 4 ).
Еще одна распространенная система кодирования – E96 , и она самая необычная из всех. Резисторы E96 будут отмечены тремя символами – двумя цифрами в начале и буквой в конце. Два числа показывают первые три цифры значения, соответствующие одному из неочевидных значений в этой справочной таблице.
Буква в конце представляет множитель, соответствующий чему-то в этой таблице:
Таким образом, резистор 01C – лучший выбор, 10 кОм (100×100), 01B – 1 кОм (100×10), а 01D – 100 кОм. Это легко, другие коды могут не быть. 85A с картинки выше 750 Ом (750×1) и 30C на самом деле 20 кОм.
Коротко о характеристиках, отображенных в маркировке
Применяют такие обозначения и добавочные коэффициенты:
Маркировка SMD резисторов
Таблица международноймаркировки популярных моделей резисторов типа SMD
Значения сопротивлений резисторов. Все о резисторах. Определение, типы резисторов и их номинал
Большинство людей приходят в радиолюбительство из-за желания сделать что-то своими руками, чего-то неповторимого, что несомненно принесет пользу себе и окружающим… Но выбрав конструкцию для самостоятельной сборки зачастую возникает масса проблем связанная со скудным запасом знаний в области радиоэлектроники. Конечно сразу начинается повальное чтение книг соответствующей тематики и извлечение оттуда ценной информации о разнообразии радиоэлементов, о работе транзистора и прочих приборов. Когда много чего прочитано, уже имеется представление об условном графическом отображении элементов на схеме, и есть какие-то понятия о принципе работы, возникает проблема переноса схемы с бумаги в реальность, а именно поиск компонентов схемы. Сейчас не составляет проблемы составить список сходить и купить радиодетали, но у многих все же отсутствует возможность приобретения деталей, и на помощь приходит старая сломанная радиоаппаратура. О том как найти нужные радиодетали в старой технике и пойдет речь в этой статье. Я преднамеренно не буду описывать какую-то конкретную схему, поскольку невозможно охватить все разнообразие электронных компонентов в рамках одного устройства. Так же не буду описывать принципа работы элементов, все это вы уже должны знать.
Пассивные компоненты
Резисторы
Самым часто встречающимся элементом является резистор , без него невозможно построить ни одну схему. Встретить его можно практически в любом электронном устройстве, резистор представляет из себя цилиндр с двумя диаметрально-противоположными выводами. Служит для ограничения тока в цепи и имеет определенное сопротивление, измеряемое в Омах. Обозначается прямоугольником с двумя черточками с противоположных сторон, внутри прямоугольника обычно указывают мощность(рис.1).
В бытовой аппаратуре применяются резисторы с номиналами, расположенными по ряду Е24 , это значит, что в диапазоне от 1 до 10 имеется 24 номинала сопротивления. Существует множество типов резисторов, вот наиболее часто встречающиеся:
Рис.12).
18 – 18 Ом, при обозначениях единиц Ом буква иногда не ставится, в том числе и на схемах.
Если же номинальное сопротивление выражено целым числом с дробью, то единицу измерения ставят на месте запятой.
1М5-1,5 МОм.
К51- 510 Ом, если буква стоит перед числом, то это значит, что сопротивление меньше килоома (мегаома), следующая цифра показывает сопротивление.
Дальше в обозначении стоит буква, обозначающая величину допуска в процентах: (Е=±0.001; L=±0.002; R=±0.005; Р=±0.01; U=±0, 02; В(Ж)=±0.1; С(У)=±0.25; D(Д)=±0.5; F(Р)=±1; G(Л)=±2; J(И)=±5; К(С)=±10; М(В)=±20; N(Ф)=±30. Величина допуска может быть нанесена под номиналом сопротивления во второй строке и будет выражена в процентах.
Резисторы типа ВС (водостойкие) можно встретить в ламповой аппаратуре 60-70х годов (рис.2). А именно в радиолах и черно-белых телевизорах. Практической ценности в настоящее время не несут. Маркировка схожа с МЛТ, имеют несколько габаритных размеров в зависимости от мощности.
Рис. 2. Тип ВС
В середине 80-х годов появилась цветовая маркировка резисторов (рис.3, рис.4), которая существует и по сей день, что позволило быстро определять номинал без выпайки из схемы (нам это тоже на руку, поиск нужного резистора значительно ускоряется). Резисторов с такого рода маркировкой производит множество отечественных и зарубежных фирм, поэтому определить конкретный тип резистора весьма сложно, да зачастую и не нужно.
Рис. 3. Резисторы с цветовой кодовой маркировкой
Рис. 4. Расшифровка цветовой маркировки резисторов
В таблице показана методика определения номинала резистора и класса точности. Класс точности показывает на сколько процентов может отличаться сопротивление от заявленного номинала.
Определить сопротивление по цветовым полосам можно с помощью: .
В последнее время появилась тенденция к минимизации и стали появляться компоненты для поверхностного монтажа(SMD). Вот так называемые чип-резисторы (рис.5).3 =12000 Ом =12 кОм. Часто встречаются чип резисторы с обозначением 0, это резистор нулевого сопротивления или попросту перемычка.
Для построения усилителей, а вернее их выходных каскадов часто требуются мощные резисторы более 2-х ватт с сопротивлением не более 1 ома, это как правило резисторы марки ПЭ или ПЭВ — резисторы проволочные, бывают от 1 до нескольких сотен ватт (рис.7). Также наиболее современные различных фирм производителей (рис.8). Встретить можно в старых ламповых телевизорах, радиолах и устройствах промышленной автоматики. В случае отсутствия необходимого резистора, его можно изготовить самостоятельно из спирали от электронагревателя, отрезав необходимую длину, подобрав сопротивление при помощи омметра.
Рис. 7. Резисторы ПЭВ
Рис. 8
Отдельное место среди постоянных резисторов занимают резисторные сборки (рис.9), которые очень удобны при построении схем, где требуется много одинаковых резисторов.
Рис. 9. Резисторные сборки dip и smd
Сборки имеют два типа соединения, либо в виде нескольких обычных резисторов, только в одном корпусе, либо резисторов с одним общим выводом. Встретить можно во многих цифровых устройствах, там они, как правило применяются, как подтягивающие.
В электронных устройствах часто применяются резисторы с изменяемым сопротивлением, их можно разделить на переменные — применяются для оперативного изменения параметров устройства в процессе эксплуатации, таких как громкость, тембр, яркость, контраст, и подстроечные – используются для настройки прибора во время сборки и наладки.
Резисторы переменные:
Рис. 10. Переменные резисторы
Резисторы переменные рис.10:
1.Со встроенным тумблером, можно встретить в ламповых телевизорах и радиолах 70-х годов
2. Резистор типа СП3-30а можно встретить в телевизорах, приемниках, абонентских громкоговорителях до 90-х годов выпуска.
3. Резистор Сп-04, встречаются в телевизорах и носимых магнитофонах 80-х годов.
4. СП3-4а во всей технике конца 80-х начала 90-х.
5. Специализированный счетверенный с тумблером СП3-33-30, обычно встречается в разного типа магнитолах.
Рис. 11. Ползунковые переменные резисторы
Ползунковые резисторы (рис.11) часто встречаются в магнитофонах 80-90х годов в качестве регуляторов звука и тембра.
Рис. 12. Современные переменные резисторы
Более современные резисторы(рис. 12), можно встретить в любой импортной технике с начала 90-х годов, от кассетных плееров и автомагнитол, до телевизоров и музыкальных центров. Часто встречаются сдвоенные резисторы для регулировки звука сразу по двум каналам (стерео). Очень интересен последний резистор (на рисунке), так называемый 3D – резистор или же джойстик, представляет из себя несколько сочлененных резисторов и отслеживает перемещение рукоятки влево-вправо, вверх- вниз и вращение вокруг своей оси. Встретить такой экземпляр можно в джойстиках от игровых консолей.
Для всех переменных резисторов помимо сопротивления есть очень важный параметр – зависимость сопротивления от угла поворота вала (линейного перемещения), обозначается буквой после значения сопротивления:
Советские:
А — линейная зависимость
Б — логарифмическая зависимость
В — обратно-логарифмическая зависимость
Импортные:
A — логарифм
B — линейная
С — обратный логарифм
Для регулировки громкости как правило используют резисторы с логарифмической зависимостью.
Подстроечные резисторы:
Рис. 13. Подстроечные резисторы СССР
Подстроечные резисторы рис.13:
1,2,3 – как правило встречаются в старых ламповых телевизорах.
4,7 (РП1-64Б), 8 (СП3-29А) — в полупроводниковых цветных телевизорах
5 – во всей советской технике 80-х годов
6 – СП5-50МА мощный проволочный резистор, в цветных ламповых телевизорах.
9 – СП3-36 многооборотный подстроечный резистор, встречается как правило в блоке настройки каналов телевизоров.
Рис. 14
Рис. 15. Многооборотные резисторы
Многооборотный подстроечный, применяется в усилительной аппаратуре для установки тока покоя и во всех системах, где нужна точная настройка.
Все переменные и подстроечные резисторы, также различаются по мощности, которая как правило указана на корпусе или в документации на элемент. Для своих конструкций можно применять практически любые из перечисленных исходя из требуемых габаритов и мощности.
Со временем и подстроечные и переменные резисторы портятся и у них появляется нежелательное явление, именуемое шорохом. Вызвано это явление недостаточным прижимом (контактом) ползунка или износом подложки, как правило ремонтировать резисторы смысла нет, хотя иногда встречаются очень редкие и уникальные(например в большинстве микшерных пультов), что найти замену, не представляется возможным. В этом случае резистор нужно аккуратно разобрать, подогнуть контакт, восстановить при помощи твердого карандаша графитовое покрытие и смазав силиконовой смазкой собрать назад. Резистор после такой реанимации сможет еще послужить.
Существуют также резисторы, реагирующие на изменения окружающей среды, в любительских конструкциях используются мало, но все же о них стоит упомянуть: терморезисторы
Рис. 16. Терморезисторы
Применяются для термостабилизации схемы, встречаются очень часто, но в самодельных устройствах применяются мало.
Рис. 17. Фоторезистор
Изменяет свое сопротивление в зависимости от освещенности. Можно вынуть из любительских фотоаппаратов, там они применяются в качестве датчика света.
Тензорезиторы
Рис.18. Тензорезисторы
Изменяют свое сопротивление в зависимости от деформации, их в бытовой аппаратуре встретить можно очень редко и применяются они как правило в виде датчиков в устройствах автоматики.
Варистором называется полупроводниковый резистор, сопротивление которого эффективно уменьшается под действием приложенного к нему напряжения, а ток, протекающий в цепи, нарастает.
Рис. 19. Варисторы
Применяются как устройство защиты в импульсных блоках питания бытовой аппаратуры от превышения напряжения питания. Можно встретить в любом современном устройстве.
Каждый, кто работает с электроникой, или когда-нибудь видел электронную схему, знает, что практически ни одно электронное устройство не обходится без резисторов.
Функция резистора в схеме может быть совершенно разной: ограничение тока, деление напряжения, рассеивание мощности, ограничение времени зарядки или разрядки конденсатора в RC-цепочке и т. д. Так или иначе, каждая из этих функций резистора осуществима благодаря главному свойству резистора — его активному сопротивлению.
Само же слово «резистор» — это русскоязычное прочтение английского слова «resistor» , которое в свою очередь происходит от латинского «resisto» — сопротивляюсь. В электрических цепях применяют постоянные и переменные резисторы, и предметом данной статьи будет обзор основных видов постоянных резисторов, так или иначе встречающихся в современных электронных устройствах и на их схемах.
В первую очередь постоянные резисторы классифицируются по максимальной рассеиваемой компонентом мощности: 0,062 Вт, 0,125 Вт, 0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 3 Вт, 4 Вт, 5 Вт, 7 Вт, 10 Вт, 15 Вт, 20 Вт, 25 Вт, 50 Вт, 100 Вт и даже больше, вплоть до 1 кВт (резисторы для особых применений).
Данная классификация не случайна, ведь в зависимости от назначения резистора в схеме и от условий, в которых должен работать резистор, рассеиваемая на нем мощность не должна привести к разрушению самого компонента и компонентов расположенных поблизости, то есть в крайнем случае резистор должен разогреться от прохождения по нему тока, и суметь рассеять тепло.
Например, керамический резистор с цементным заполнением SQP-5 (5 ватт) номиналом 100 Ом уже при 22 вольтах постоянного напряжения, длительно приложенных к его выводам, разогреется более чем до 200°C, и это необходимо учитывать.
Так, лучше выбрать резистор необходимого номинала, допустим на те же 100 Ом, но с запасом по максимальной рассеиваемой мощности, скажем, на 10 ватт, который в условиях нормального охлаждения не разогреется выше 100°C — это будет менее опасно для электронного устройства.
SMD резисторы для поверхностного монтажа с максимальной рассеиваемой мощностью от 0,062 до 1 ватта — также можно встретить сегодня на печатных платах. Такие резисторы так же как и выводные всегда берутся с запасом по мощности. Например в 12 вольтовой схеме для подтягивания потенциала к минусовой шине можно использовать SMD резистор на 100 кОм типоразмера 0402. Или выводной на 0,125 Вт, поскольку рассеиваемая мощность будет в десятки раз дальше от максимально допустимой.
Проволочные и непроволочные резисторы, точность резисторов
Резисторы для различных целей используют разные. Не желательно, например, проволочный резистор ставить в высокочастотную цепь, а для промышленной частоты 50 Гц или для цепи постоянного напряжения достаточно и проволочного.
Проволочные резисторы изготавливают путем намотки проволоки из манганина, нихрома или константана на керамический или порошковый каркас.
Изготавливают не из проволоки, а из проводящих пленок и смесей на основе связующего диэлектрика. Так, выделяют тонкослойные (на основе металлов, сплавов, оксидов, металлодиэлектриков, углерода и боруглерода) и композиционные (пленочные с неорганическим диэлектриком, объемные и пленочные с органическим диэлектриком).
Непроволочные резисторы — это зачастую резисторы повышенной точности, которые отличаются высокой стабильностью параметров, способны работать при высоких частотах, в высоковольтных цепях и внутри микросхем.
Резисторы в принципе подразделяются на резисторы общего назначения и специального назначения. Резисторы общего назначения выпускаются номиналами от долей ома до десяти мегаом. Резисторы специального назначения могут быть номиналом от десятков мегаом до единиц тераом, и способны работать под напряжением 600 и более вольт.
Специальные высоковольтные резисторы способны работать в высоковольтных цепях с напряжением в десятки киловольт. Высокочастотные способны работать с частотами до нескольких мегагерц, поскольку обладают исключительно малыми собственными емкостями и индуктивностями. Прецизионные и сверхпрецизионные отличаются точностью номиналов от 0,001% до 1%.
Номиналы резисторов и их маркировка
Резисторы выпускаются на различные номиналы, и есть так называемые ряды резисторов, например широко распространенный ряд Е24. Вообще, стандартизированных рядов у резисторов шесть: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 и Е192. Число после буквы «Е» в названии ряда отражает количество значений номиналов на десятичный интервал, и в Е24 этих значений 24.
Номинал резистора обозначается числом из ряда, умноженным на 10 в степени n, где n — целое отрицательное или положительное число. Каждый ряд характеризуется своим допустимым отклонением.
Цветовая маркировка выводных резисторов в виде четырех или пяти полос давно стала традиционной. Чем больше полос — тем выше точность. На рисунке приведен принцип цветовой маркировки резисторов с четырьмя и пятью полосами.
Резисторы для поверхностного монтажа (SMD – резисторы) с допуском в 2%, 5% и 10% маркируются цифрами. Первые две цифры из трех образуют число, которое необходимо умножить на 10 в степени третьего числа. Для обозначения точки в десятичной дроби, на ее месте ставят букву R. Маркировка 473 обозначает 47 умножить на 10 в степени 3, то есть 47х1000 = 47 кОм.
SMD резисторы начиная с типоразмера 0805, с допуском в 1%, имеют четырехзначную маркировку, где первые три — мантисса (число, которое следует умножить), а четвертая — степень числа 10, на которое следует умножить мантиссу, чтобы получить значение номинала. Так, 4701 обозначает 470х10 = 4,7 кОм. Для обозначения точки в десятичной дроби, на ее место ставят букву R.
Две цифры и одна буква применяются в маркировке SMD резисторов типоразмера 0603. Цифры — это код определения мантиссы, а буквы — код показателя степени числа 10 — второго множителя. 12D обозначает 130х1000 = 130 кОм.
На схемах резисторы обозначаются белым прямоугольником с надписью, и в надписи иногда содержится как информация о номинале резистора, так и информация о его максимальной рассеиваемой мощности (если она критична для данного электронного устройства). Вместо точки в десятичной дроби обычно ставят букву R, K, M – если имеются ввиду Ом, кОм и МОм соответственно. 1R0 – 1 Ом; 4K7 – 4,7 кОм; 2M2 – 2,2 МОм и т. д.
Чаще в схемах и на платах резисторы просто нумеруются R1, R2 и т. д., а в сопроводительной документации к схеме или плате дается список компонентов по этими номерами.
Относительно мощности резистора, на схеме она может быть указана надписью буквально, например 470/5W – значит — 470 Ом, 5 ваттный резистор? или символом в прямоугольнике. Если прямоугольник пустой, то резистор берется не очень мощный, то есть 0,125 — 0,25 ватт, если речь о выводном резисторе или максимум типоразмера 1210, если выбран резистор SMD.
Маркировка техники и других товаров проводится с целью контроля за их передвижением. Таким образом, маркировку разделяют на два типа – внутреннего и глобального использования.
Современная маркировка резисторов может быть цветовой или кодовой. Последняя отображается с помощью букв и цифр.
Стандартной мощностью устройства называют максимальную величину либо постоянного, либо переменного тока, при которой прибор может функционировать без перебоев на протяжении длительного периода времени в том случае, если температурный режим не выше допустимых значений.
Если же из-за значительного выделения тепла радиодеталями, которые находятся внутри оборудования, температурный показатель будет заметно выше номинального, то необходимо, чтобы мощность, распределяемая по прибору, была значительно ниже допустимой.
Таким образом, характерная мощность должна снижаться согласно закономерностям линейного закона.
Кодовая маркировка отечественных резисторов
Согласно стандартам ГОСТа 11076-69, а также нормам из Публикаций 62 или 115-2 IЕС, первые несколько обозначений в кодовой маркировки резисторов отечественного производителя — это значения допустимых сопротивлений элементов, которые можно определить по базовому значению из ряда Е3…Е192, а также множитель.
Символ, находящийся в конце кодовой маркировки, указывает допуск-класс степени точности оборудования. Стандарты данного ГОСТа с требованиями IЕС практически никаким образом не отличаются от стандартов из BS1852 — British Standart.
Перед тем, следует разобраться с помощью индикаторной отвертки, где фаза, ноль и заземление. Также для установки такого блока рекомендуется использовать более толстый провод — это повысит безопасность при использовании мощных электроприборов.
Необходимо отметить, что в большинстве случаев на корпусе отечественных резисторов в качестве дополнения, помимо значений основного кода, добавляют символ, который содержит данные о виде прибора, допустимых мощностях, а также о других его характеристиках.
Маркировка импортных резисторов
Большое количество зарубежных компаний-производителей для кодовой маркировки данного прибора выбирают номинал, соответствующий известным европейским нормам. Таким образом, несколько первых цифр отражают номинал, измеряющийся в Омах, а последние символы представляют собой множитель, то есть количество нулей.
В зависимости от степени точности оборудования кодировка может быть в форме 3-х либо 4-х знаков. От стандартных способов кодовой маркировки импортных переменных резисторов могут быть отличия, выражающиеся в трактовке цифровых символов 7,8, 9, использующихся, как значение в конце кода.
Зарубежные заводы-изготовители используют букву R с целью обозначения десятичной запятой либо же, если она находится в конце, то она может указывать на такую характеристику, как диапазон.
Для резисторов, которые имеют нулевое сопротивление, применяется единичное значение «0».
Видео ролик с полезной информацией о резисторах
В электрических цепях для регулировки тока применяются резисторы. Выпускается огромное количество различных их видов. Чтобы определиться во всём многообразии деталей, для каждой вводится условное обозначение резистора. Они маркируются различными способами, в зависимости от модификации.
Типы резисторов
Резистор ‒ это устройство, которое имеет его основное назначение ‒ ограничение тока в электрической цепи. Промышленность выпускает различные типы резисторов для самых разных технических устройств. Их классификация осуществляется разными способами, один из них ‒ характер изменения сопротивления. По этой классификации различают 3 типа резисторов:
- Постоянные резисторы. У них не имеется возможности произвольно изменять величину сопротивления. По назначению они делятся на два вида: общего и специального применения. Последние делятся по назначению на прецизионные, высокоомные, высоковольтные и высокочастотные.
- Переменные резисторы (их ещё называют регулировочными). Обладают возможностью изменять сопротивление с помощью управляющей ручки. По конструктивному исполнению они очень разные. Есть совмещённые с выключателем, сдвоенные, строенные (то есть на одной оси установлено два или три резистора) и множество других разновидностей.
- Подстроечные резисторы. Применяются только во время настройки технического устройства. Органы настройки у них доступны только под отвёртку. Производится большое количество различных модификаций этих резисторов. Они применяются во всевозможных электротехнических и электронных устройствах, начиная от планшетников и заканчивая большими промышленными установками.
Некоторые типы рассмотренных резисторов приведены на нижеприведённой фотографии.
Классификация компонентов по способу монтажа
Существует 3 основных вида монтажа электронных компонентов: навесной, печатный и для микромодулей. Для каждого вида монтажа предназначены свои элементы, они сильно различаются и по размерам, и по конструкции. Для навесного монтажа применяются резисторы, конденсаторы и Они выпускаются с проволочными выводами, чтобы можно было их впаивать в схему. В связи с миниатюризацией электронных устройств этот метод постепенно утрачивает актуальность.
Для печатного монтажа применяются более малогабаритные детали, с выводами для впаивания в или без них. Для соединения со схемой эти детали имеют контактные площадки. Печатный монтаж существенно способствовал сокращению размеров электронных изделий.
Для печатного и микромодульного монтажа часто используются smd-резисторы. Они очень малы по размерам, легко встраиваются автоматами в печатную плату и микромодули. Они выпускаются различного номинального сопротивления, мощности и размеров. В новейших электронных устройствах преимущественно используются smd-резисторы.
Номинальное сопротивление и рассеваемая мощность резисторов
Номинальное сопротивление, выраженное в омах, килоомах или мегаомах, является основной характеристикой резистора. Эта величина приводится на принципиальных схемах, наносится непосредственно на резистор в буквенно-цифровом коде. В последнее время часто стало применяться цветовое обозначение резисторов.
Вторая важнейшая характеристика резистора — это рассеиваемая мощность, она выражается в ваттах. Любой резистор при прохождении через него тока нагревается, то есть рассеивает мощность. Если эта мощность превысит допустимую величину, наступает разрушение резистора. По стандарту обозначение на схеме практически всегда присутствует, эта величина часто наносится и на его корпус.
Допуск номинального сопротивления и его зависимость от температуры
Большое значение имеет погрешность, или отклонение от номинальной величины, измеряемая в процентах. Невозможно абсолютно точно изготовить резистор с заявленной величиной сопротивления, обязательно будет отклонение от заданной величины. Погрешность указывается непосредственно на корпусе, чаще в виде кода из цветных полос. Оценивается она в процентах от номинального значения сопротивления.
Там, где существуют большие колебания температуры, немалое значение имеет зависимость сопротивления от температуры, или сокращённое обозначение — ТКС, измеряемый в относительных единицах ppm/°C. ТКС показывает, на какую часть от номинального меняется сопротивление резистора, если температура среды увеличивается (уменьшается) на 1°C.
Условное графическое обозначение резистора на схеме
При вычерчивании схем требуется соблюдение государственного стандарта ГОСТ 2.728-74 на условные графические обозначения (УГО). Обозначение резистора любого типа — это прямоугольник 10х4 мм. На его основе создаются графические изображения для других типов резисторов. Кроме УГО, требуется обозначение на схеме, это облегчает её анализ при поиске неисправностей. В нижеприведённой таблице указаны УГО постоянных сопротивлений с указанием рассеиваемой мощности.
Ниже на фотографии изображены постоянные резисторы разной мощности.
Условное графическое обозначение переменных резисторов
УГО переменных резисторов наносятся на принципиальную схему так же, как и постоянные резисторы, по государственному стандарту ГОСТ 2.728-74. В таблице приведено изображение этих резисторов.
На фотографии ниже изображены переменные и подстроечные резисторы.
Стандартное обозначение сопротивления резисторов
Международными стандартами принято обозначать номинальное сопротивление резистора на схеме и на самом резисторе немного по-разному. Правила этого обозначения вместе с образцами примеров приведены в таблице.
Полное обозначение | Сокращённое обозначение | ||||||
Единица измерения | Обозн. ед. изм. | Предел номин. сопротивления | на схеме | на корпусе | Предел номин. сопротивления | ||
Ом | Ом | 999,9 | 0,51 | E51 или R51 | 99,9 | ||
5,1 | 5E1; 5R1 | ||||||
51 | 51E | ||||||
510 | 510E; K51 | ||||||
Килоом | кОм | 999,9 | 5,1k | 5K1 | 99,9 | ||
51k | 51K | ||||||
510k | 510K; M51 | ||||||
Мегаом | МОм | 999,9 | 5,1M | 5M1 | 99,9 | ||
51M | 51M | ||||||
510M | 510M |
Из таблицы видно, что обозначение на схемах резисторов постоянного сопротивления делаются буквенно-цифровым кодом, сначала идёт числовое значение сопротивления, затем указывается единица измерения. На корпусе резистора принято в цифровом обозначении вместо запятой использовать букву, если это омы, то ставится E или R, если же килоомы, то буква K. При обозначении мегаомов вместо запятой применяется буква M.
Цветовая маркировка резисторов
Цветовое обозначение резисторов было принято, чтобы проще было нанести информацию о технических характеристиках на их корпусе. Для этого наносится несколько цветовых полосок разного цвета. Всего в обозначении полосок принято 12 различных цветов. Каждый из них имеет своё определённое значение. Цветовой код резистра наносится с края, при низкой его точности (20%) наносится 3 полоски. Если точность выше, на сопротивлении можно увидеть уже 4 полоски.
При высокой точности резистора наносится 5-6 полосок. У маркировки, содержащей 3-4 полоски, первые две обозначают величину сопротивления, третья полоска ‒ это множитель, на него умножается эта величина. Следующая полоска определяет точность резистора. Когда маркировка содержит 5-6 полосок, первые 3 соответствуют сопротивлению. Следующая полоска ‒ это множитель, 5-я полоска соответствует точности, а 6-я — температурному коэффициету.
Для расшифровки цветовых кодов резисторов существуют справочные таблицы.
Резисторы для поверхностного монтажа
Поверхностный монтаж — это когда все детали располагаются на плате со стороны печатных дорожек. В этом случае не сверлятся отверстия для монтажа элементов, они припаиваются к дорожкам. Для этого монтажа промышленность выпускает широкий набор smd-компонентов: резисторы, диоды, конденсаторы, полупроводниковые приборы. Эти элементы гораздо меньше по размерам и технологически приспособлены для автоматизированного монтажа. Использование smd-компонентов позволяет существенно уменьшить размеры изделий электроники. Поверхностный монтаж в электронике практически уже вытеснил все другие виды.
При всех достоинствах рассматриваемого монтажа он имеет ряд недостатков.
- Печатные платы, изготовленные по этой технологии, боятся ударов и других механических нагрузок, так как при этом повреждаются smd-компоненты.
- Эти компоненты боятся перегрева при пайке, потому что от сильных перепадов темературы они могут потрескаться. Этот дефект сложно обнаружить, он проявляется обычно во время работы.
Стандартное обозначение smd-резисторов
В первую очередь smd-резисторы различаются типоразмерами. Самый маленький типоразмер ‒ 0402, чуть больше — 0603. Самый ходовой типоразмер smd-резистора — 0805, и побольше — 1008, следующий типоразмер 1206 и самый большой — 1812. Резисторы самого малого типоразмера имеют и самую малую мощность.
Обозначение smd-резисторов осуществляется специальным цифровым кодом. Если резистор имеет типоразмер 0402, то есть самый маленький, то он никак не маркируется. Резисторы других типоразмеров добавочно различаются по допуску номинального сопротивления: 2, 5, 10%. Все эти резисторы имеют маркировку из 3 цифр. Первая и вторая из них показывают мантиссу, третья — множительный коэффициент. Например, код 473 читается так R=47∙10 3 Ом=47 кОм.
Все резисторы, которые имеют 1% допуск, а типоразмер больше 0805, имеют маркировку из четырёх цифр. Как и в предыдущем случае, первые цифры показывают мантиссу номинала, а на множитель указывает последняя цифра. Например, код 1501 расшифровывается так: R=150∙10 1 =1500 Ом=1.5 кОм. Аналогично читаются и остальные коды.
Простейшая принципиальная схема
Правильное обозначение на схемах резисторов и других элементов — основное требование государственных стандартов при проектировании электронных и электротехнических изделий. Стандарт устанавливает правила на условные обозначения резисторов, конденсаторов, индуктивностей и других компонентов схем. На схеме указывается не только обозначение резистора или другого элемента схемы, но также его номинальное сопротивление и мощность, а для конденсаторов — рабочее напряжение. Ниже приведён пример простейшей принципиальной схемы с элементами, обозначенными по стандарту.
Знание всех условных графических обозначений и чтение буквенно-цифровых кодов к элементам схем позволит легко разобраться в принципе работы схемы. В данной статье рассмотрены только резисторы, а элементов схем довольно много.
Цветная маркировка резисторов — таблица и программа онлайн-калькулятора для определения
Основное предназначение резисторов – преобразование силы тока в напряжение или выполнение обратного процесса, ограничения показателя силы тока, поглощение электрической энергии. Используется практически во всех сложных электрических схемах, поэтому следует обратить внимание на цветовую маркировку.
Из-за небольших размеров, резисторы редко имеют маркировку в виде цифрового или буквенного значения. Чаще всего проводится нанесение цветов, которые определяют все основные качества. Для того, чтобы правильно подобрать резистор, следует знать особенности нанесения цветных точек или линий.
Стандартная цветовая маркировка
Для того, чтобы правильно проводить маркировку и таблицы получили широкое применение, были приняты международные стандарты, согласно которым на резистор могут быть нанесены от 3 до 6 полос, каждая из которых имеет определенное предназначение.
Рассмотрим особенности проведения стандартной цветовой маркировки:
- Маркировка с 3 полосами проводится следующим образом: первых 2 кольца обозначают цифры, 3 – множитель. 4 кольца нет, так как для всех подобных резисторов принятое отклонение составляет 20%.
- 4 кольца – маркировка, которая несколько отличается от предыдущего случая. Последнее кольцо означает отклонение. Все значения выбираются при помощи специальной таблицы. В данном случае отклонение составляет 5%, 10%.
- 5 колец означает минимальный показатель отклонения, до 0, 005%. В данном случае первые 3 кольца означают цифры, которые затем нужно умножить на множитель. Найти множитель можно по все той же таблице, искать нужно значение цвета 4 кольца.
- Есть варианты исполнения резисторов, которые имеют 6 колец. Их расшифровка проводится также, как и при 5 кольцах, только последнее из них означает температурный коэффициент изменения. Данное значение определяет то, насколько изменится показатель сопротивления при повышении температуры корпуса резистора.
Не все таблицы имеют столбец для расшифровки 6 кольца, что стоит учитывать.
Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах
Обратите внимание, что резисторы одного номинала могут быть с разной мощностью рассеивания. Этот параметр зависит от технологии изготовления, материала корпуса. Есть определенный ряд мощностей и их графическое обозначение по ГОСТу.
Графическое обозначение мощности резисторов на схеме — черточки и римские цифры, нанесенные на поверхность сопротивления. Самое малое стандартное значение 0,05 Вт, самое большое — 25 Вт, но есть и более мощные. Но это уже специальная элементная база и в бытовой аппаратуре не встречается.
Как обозначаются мощность маломощных резисторов надо просто запомнить. Это косые линии на прямоугольниках, которыми обозначают сопротивления на схемах. Количество косых черточек обозначает количество четвертей дюйма. При номиналах сопротивлений от 1 Вт на изображении ставятся римские цифры: I, II, III, V, VI и т.д. Цифра эта и обозначает мощность резистора в ваттах. Тут немного проще, так как соответствие прямое.
Для чего нужна?
Малой мощности резисторы имеют очень небольшие размеры, их мощность составляет около 0,125 Вт. Диаметральный размер подобного варианта исполнения составляет около миллиметра, а длина – несколько миллиметров.
Прочитать параметры, которые часто имеют несколько цифр, достаточно сложно, как и нанести их. При указании номинала, если размеры позволяют, часто используют букву для того, чтобы определить дробную величину значения.
Примером можно назвать 4К7, что означает 4,7 кОм. Однако, также подобный метод в некоторых случаях не применим.
Цветовая схема маркировки имеет следующие особенности:
- Легко читаемая.
- Проще наносится.
- Может передать всю необходимую информацию о номиналах.
- Со временем информация не стирается.
При этом, можно отметить основное различие в данной маркировке:
- При точности 20% используется маркировка, содержащая 3 полоски.
- Если точность составляет 10% или 5%, то наносится 4 полоски.
- Более точные варианты исполнения имеют 5 или 6 полосок.
Подведя итоги, можно сказать, что нанесение цветов позволяет узнать точность и номинальные значения резистора, для чего нужно использовать специальные таблицы или онлайн-сервисы.
Что такое мощность резистора
Мощность определяется как произведение силы тока на сопротивление: P = I * R и измеряется в ваттах (закон Ома). Рассеиваемая мощность резистора — это максимальный ток, который сопротивление может выдерживать длительное время без ущерба для работоспособности. То есть, этот параметр надо выбирать для каждой схемы отдельно — по максимальному рабочему току.
Физически рассеиваемая мощность резистора — это то количество тепла, которое его корпус может «отдать» в окружающую среду и не перегреться при этом до фатальных последствий. При этом, нагрев не должен слишком сильно влиять на сопротивление резистора.
Онлайн-калькуляторы
К наиболее популярным можно отнести:
- https://www.chipdip.ru/info/rescalc – сервис, позволяющий проводить расчеты для вариантов исполнения, которые имеют 4 или 5 маркировочных полосок. Работает сервис следующим образом: таблица имеет столбцы, которые соответствуют той или иной цветовой полосе, а строки содержат цвета. Для того, чтобы провести расчет, достаточно отметить цвет в соответствующей линии. Рассматриваемый калькулятор позволяет провести расчет сопротивления и допуска, которые измеряются в МОм и процентах соответственно. Достоинством этого онлайн-калькулятора можно назвать наличие не только названия цвета, но и его образца. Данная особенность позволяет быстро провести сравнение для выполнения расчетов. В отличие от других подобных калькуляторов, в этом случае есть наглядная картинка, которая изменяется при выборе определенных цветов. Именно поэтому, он очень прост в использовании, так как наглядный пример позволяет понять то, какой резистор был выбран для проведения расчетов.
- https://www.radiant.su/rus/articles/?action=show&id=335 – сервис, который позволяет также быстро провести расчет номинальных значений для варианта исполнения, имеющего 4 полосы. Этот вариант калькулятора имеет простую схему работы: есть 5 полей, при открытии которых отображается название цвета и его образец. После выбора проводится расчет показателя сопротивления, которые отображается в Ом, а также предельное отклонение в процентах. Рассматриваемый сервис имеет не только калькулятор, но и наглядные примеры проводимых расчетов, таблицы с необходимой информацией и многое другое.
- https://www.qrz.ru/shareware/contribute/decoder.shtml – один из немногих сервисов, который позволяет проводить расчет для 3 линий, а также 4 и 5. В отличие от других вариантов исполнения, этот не имеет наглядной картинки того, как выглядит тот или иной вариант исполнения резистора при смене цвета линии. Также, можно сказать, что данный вариант исполнения калькулятора – один из самых сложных. Если резистор имеет 3 полоски, проводится ввод обозначений в 1, 2, 4 поле, если 4 – в 1 , 2, 4, 5, если 5 – нужно заполнить все поля. Результат выводится в виде значения сопротивления в КОм, также есть поле, указывающее погрешность впроцентом соотношении.
Все расчеты проводятся исключительно при выполнении маркировки согласно принятым правилам ГОСТ 175-72. Чтение линий всегда проводится слева на право. Стоит отметить, что согласно принятым правилам первая полоса всегда располагается ближе к выводу.
Если этого нельзя сделать, первую полосу делают более широкой, чем остальные. Эти правила следует учитывать при расшифровке резистора при помощи калькулятора.
Что такое мощность резистора?
Вообще, мощность (измеряемая в ваттах) — это энергия (измеряемая в джоулях), передаваемая (или потребляемая, или отдаваемая) в секунду. Энергия электрического тока в проводнике состоит из кинетической энергии скорости электронов и их количества (сила тока, I), и потенциальной энергии сжатости электронного газа (напряжение, U). Мощность электрического тока, проходящего через резистор, определяется по формуле P=U·I=R·I 2 , где U — падение напряжения на выводах резистора, R — заявленное сопротивление резистора.
Электроны врезаются в молекулы полупроводника-резистора и нагревают их (увеличивают амплитуду колебаний), энергия электронного тока частично переходит в тепловую энергию нагрева резистора. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду (воздух), спасаясь от перегрева, и чем быстрее он это делает (чем больше джоулей тепла в секунду отдаёт во вне) тем больше его мощность [рассеивания] и тем более мощный ток он может через себя пропустить. Соответственно, резистор тем мощнее, чем больше поверхность его тушки (или радиатора, к которому он привинчен), чем холоднее и плотнее окружающая среда (воздух, вода, масло), чем большую температуру разогрева себя, любимого, может выдержать резистор.
Так вот, мощность резистора — это максимальная мощность тока, проходящего через резистор, которую резистор выдерживает бесконечно долго, не ломаясь от перегрева и не меняя слишком сильно своего исходного (номинального; при 25°С) сопротивления.
Как же может сломаться резистор, если он сделан из таких материалов как графит (температура плавления >3800°С), керамика (>2800°С), сплава «константан» (=1260°С), нихрома, … ? Ломаются резисторы обычно путём трескания напополам их тщедушного тельца или отваливания (отгорания) от тела колпачков-выводов на концах. Обугливание краски
Мощный резистор, целый, но обуглилась краска на нём, так что пропала маркировка
поломкой не считается. Но чтобы не терять маркировку, в последнее время стало модно запихивать резистор мощностью ≥ 3 Вт в керамический параллелепипед, который снаружи выглядит как новый даже после многих лет напряжённой работы-разогрева резистора.
Универсальная таблица цветов
Существует универсальная таблица цветов, которая позволяет проводить быстрый расчет номиналов каждого резистора при необходимости.
При создании подобной таблицы выделяют следующие поля:
- Цвет кольца или нанесенной точки. При этом, указывается как название, так и приводится пример.
- В зависимости от того, каким по счету стоит цвет, есть возможность перевести цветовую кодировку в числовое значение. Это необходимо при создании схемы для условного обозначения номиналов.
- Множитель позволяет провести математическое вычисление того, какое сопротивление имеет рассматриваемый вариант исполнения.
- Также, практически для каждого цвета имеется поле, которое обозначает максимально отклонение от номинала.
Стоит помнить, что каждый цвет может обозначать цифру в маркировке, значение множителя или максимальное отклонение.
Примеры
Пример 1:
Использование подобной таблицы рассмотрим на следующем примере: коричневый, черный, красный, серебристый. Чтение колец проводим слева на право, получаемое значение всегда кодируется в Омах.
Согласно данным из таблицы, проводим следующую расшифровку:
- Коричневый цвет в первом положении обозначает как цифру, так и множитель. В этом случае, цифра будет равна «1», а множитель «10». Стоит отметить, что в первой позиции не могут использоваться следующие цвета: черный, золотистый или белый.
- Второй цвет означает номер второй цифры. Черный означает «0» и он не используется при расчетах. Имея подобные данные, можно сделать вывод, что резистор имеет буквенно-числовую маркировку 1К0.
- Третий цвет определяет множитель. В нашем случае он красный, множитель у этого цвета «100».
- Последний цвет означает максимальный допуск по отклонению, и серебристый цвет соответствует 10%.
Используя таблицу, можно сказать, что рассматриваемый резистор имеет маркировку 1К0 и значение сопротивления 1000 Ом (10*100) или 1 кОм, а также допуск 10%.
Пример 2:
Еще одним более сложным примером назовем расчет номинальных значений следующего резистора: красный, синий, фиолетовый, зеленый, коричневый, коричневый. Данная маркировка состоит из 6 колец.
При расшифровке отмечаем следующее:
- 1 кольцо, красное – число «2».
- 2 кольцо, синее – число «6».
- 3 кольцо, фиолетовое – число «7».
- Все числа выбираем из таблицы. При их сочетании получаем число «267».
- 4 кольцо имеет зеленый цвет. В данном случае обращаем внимание не на числовой значение, а множитель. Зеленый цвет соответствует множителю 105. Проводим расчет: 267*105=2,67 МОм.
- 5 кольцо имеет коричневый цвет и ему соответствует значение максимального отклонения в обе стороны 1%.
- 6 линия коричневая, что соответствует температурному коэффициенту в значении 100 ppm/°C.
Из вышеприведенного примера можно сказать, что провести расшифровку маркировки не сложно, и количество колец практически не оказывает влияние на то, насколько сложными будут расчеты. В рассматриваемом случае, резистор имеет сопротивление 2,67 МОм с отклонением в обе стороны 1% при температурном коэффициенте 100 ppm/°C.
Процедуру можно упростить, воспользовавшись специальными калькуляторами. Однако, не многие проводят вычисление 6 колец, что стоит учитывать.
Номинальные ряды резисторов можно назвать результатом проведения стандартизации номинальных значений. Постоянные резисторы имеют 6 подобных рядов. Также, введен один ряд для переменных номиналов и специальный ряд Е3.
На примере приведенного номинала проведем расшифровку:
- Буква «Е» обозначает то, что проводится маркировка по ряду номинала. Эта бука всегда идет в обозначении.
- Цифры после буквы означает число номинальных значений сопротивления в каждом десятичном интервале.
Существуют специальные таблицы с отображение номинальных рядов.
Для выявления стандартных рядов, был принят ГОСТ 2825-67. При этом, можно выделить несколько наиболее популярных стандартных рядов:
- Ряд Е6 имеет отклонение в обе стороны 20%.
- Ряд Е 12 имеет допустимое отклонение 10%.
- Ряд Е24 обладает показателем максимально допустимого отклонения в обе стороны 5%.
Последующие ряды Е48 и Е96, Е192 обладают показателем отклонения 2%, 1%, 0,5% соответственно.
Как определить сопротивление резистора по цвету
Понять номинального типа значение выводной детали по буквам и цифрам, имея под рукой, справочные материалы несложно. Таблица сопротивлений резисторов тоже помогает разобраться в вопросе.
Важно! Сейчас сложно найти предохранительные (разрывные) резисторы, которым больше 20 лет, хотя отдельные старенькие «Рекорды» и «Электроны» все еще есть в некоторых квартирах. Наполненные раритетной электроникой старые ТВ и радиоприемники в своем составе имели, стандартного типа сопротивление коричневого или зеленого цветового решения с буквенной кодировкой.
Раньше многие приборы и устройства выпускались предприятием оборонного назначения, но при этом собиралась из тех, же элементов, что и военное оборудование без особого подбора. Такие разрывного типа резисторы выделяли по размерным характеристикам – чем крупнее радиокомпонент, тем большее сопротивление.
Нынешнее мнемоническое кодирование элементов во многом отличается от того тем, что существует несколько разновидностей – простейшие, типовые цилиндрические сопротивления с разноцветной маркировкой и СМД-детали.
Обозначение резисторов на схемах
На некоторых схемах, резистор изображают в виде прямоугольника с символом R сверху. Вслед за буквой идет специальный номер. Завершает все, числа, которые указывают на номинального типа сопротивление. Надпись R12 100 означает, что поставлен 12 резистор сопротивлением в 100 Ом.
Сводная таблица цветной маркировки резисторов
Для каждодневного использования можно использовать сводную таблицу цветной маркировки, которая объединяет следующую информация:
- Соответствие цветов определенным значениям.
- Цифры номинального ряда.
- Величина множителя.
- Величина допуска.
- Показатель коэффициента температурного изменения.
- Процент отказов.
Подобная таблица позволит быстро провести расшифровку маркировки.
Особенности маркировки проволочных резисторов
Правила, принятые по цветной маркировке резисторов, распространяются на все их типы, в том числе на проволочные варианты исполнения.
В данном случае, есть только несколько отличительных признаков, которые нужно учитывать:
- 1 полоса, которая шире других и обычно белого цвета, не является частью маркировки, а обозначает только тип резистора.
- Десятичные показатели более 4 не могут быть применены при маркировке.
- Последняя полоса может указывать на особые свойства, к примеру, огнестойкость.
Таблица, которая используется в этом случае, несколько отличается. Отличие заключается в величине множителя.
Нестандартная маркировка импортных резисторов
Несмотря на принятые правила цветной маркировки, некоторые компании используют свои стандарты. К ним можно отнести:
- Philips – производитель бытовой и промышленной электроники, который ввел некоторые свои стандарты в область маркировки резисторов. Так можно отметить, что цвета компания использует не только для обозначения основных характеристик, но и для отображения о технологии производства и свойствах компонентов. Для этого сам корпус окрашивается в определенный цвет, а кольца располагаются в определенном порядке друг относительно друга.
- CGW и Panasonic также ввели свои правила маркировки. Так эти производители проводят нанесение информации об особых свойствах резистора.
Практически все производители в мире приняли установленные правила, что позволяет упростить процедуру идентификации номиналов.
В заключение отметим, что кроме цветовой маркировки могут присутствовать буквенно-числовые обозначения. Они наносятся на поверхность довольно крупных вариантов исполнения резисторов и также могут использоваться для выявления рабочих характеристик.
Типоразмеры SMD резисторов
В основном термин типоразмер включает в себя размер, форму и конфигурацию выводов (тип корпуса) какого-либо электронного компонента. Например, конфигурация обычной микросхемы, которая имеет плоский корпус с двусторонним расположением выводов (перпендикулярно плоскости основания), называется DIP.
Типоразмер SMD резисторов стандартизированы, и большинство производителей используют стандарт JEDEC. Размер SMD резисторов обозначается числовым кодом, например, 0603. Код содержит в себе информацию о длине и ширине резистора. Таким образом, в нашем примере код 0603 (в дюймах) длина корпуса составляет 0,060 дюйма, шириной 0,030 дюйма.
Органайзер для SMD компонентов Отлично подходит для хранения 1206/0805/0603/0402/0201… Паяльная станция 2 в 1 с ЖК-дисплеем Мощность: 800 Вт, температура: 100…480 градусов, поток возду… Набор SMD резисторов 1206 100 шт., 0R…10M 1/2 Вт, 0, 1, 10, 100, 150, 220, 330… Профессиональный тестер SMD компонентов Цифровой тестер проверки SMD резисторов, конденсаторов, диодов…
Такой же типоразмер резистора в метрической системе будет иметь код 1608 (в миллиметрах), соответственно длина равна 1,6 мм, ширина 0,8мм. Чтобы перевести размеры в миллиметры, достаточно размер в дюймах перемножить на 25,4.
Размеры SMD резисторов и их мощность
Размер резистора SMD зависит главным образом от необходимой мощности рассеивания. В следующей таблице перечислены размеры и технические характеристики наиболее часто используемых SMD резисторов.
Резисторы
Резистор (или сопротивление) — пассивный элемент электрической цепи. Он может обладать конкретным значением сопротивления или переменным. Резисторы используются практически во всех электронных и электрических устройствах. В электрических цепях резисторы используют в разных целях:
- Для преобразования силы тока в напряжение
- Для преобразования напряжения в силу тока
- Для ограничения тока
- Для поглощения эл. энергии
Их основные технические параметры — номинальное сопротивление (номинал) в Омах, максимальная рассеиваемая мощность, максимальное рабочее напряжение и класс точности. Есть и другие параметры, такие как температурный коэффициент, термостойкость, влагоустойчивость и другие. Так же имеются паразитные параметры — емкость и индуктивность. Эти параметры важно учитывать при разработке устройств, предназначенных для работы в сложных условиях или требующих высокой точности, но можно опустить при небольших самоделках на Arduino.
Обозначение резисторов
В мире есть несколько общепринятых условных графических обозначений резисторов на схемах. В США рисунок резистора похож на зигзаг, а в России и Европе он выглядит как прямоугольник.
Пример рисунка резисторов в России и Европе (а), и в США (б)В России существует ГОСТ 2.728-74, в соответствии с которым постоянные резисторы на схемах должны обозначаться так:
Обозначения постоянных резисторов по ГОСТ 2.728-74По тому же ГОСТу нелинейные, переменные и подстроечные резисторы должны обозначаться так:
Обозначение переменных резисторов по ГОСТ 2.728-74Маркировка резисторов
Постоянные резисторы обычно имеют очень небольшие размеры. Есть и крупные резисторы, но они используются для более специфических задач, так как они способны выдерживать большие токи, напряжения и температуры.
Резистор большой мощностиДля удобства обозначения основных параметров мелких постоянных резисторов используют цветовая маркировка. На корпус резистора наносятся несколько цветных полос, цвета которых имеют свое значение. Для расшифровки используется либо таблица цветовой маркировки постоянных резисторов либо онлайн калькуляторы.
Цветовая маркировка резисторовВиды резисторов
Классификаций резисторов очень много:
- По области применения:
- Высокоомные (обладающие сопротивление более 10 МОм)
- Высокочастотные (с уменьшенной паразитарной индуктивностью и емкостью)
- Высоковольтные (способные пропускать через себя тысячи вольт)
- Прецизионные (повышенной точности с допуском менее 1%)
- По способности изменять сопротивление
- Переменные подстроечные
- Постоянные
- Переменные регулировочные
- По влагозащищенности
- Обычные незащищенные
- Покрытые лаком
- Залитые компаундом
- Впрессованные в пластмассу
- Вакуумные
- По способу монтажа
- Для навесного монтажа
- Для монтажа на печатных платах
- Для микромодулей и микросхем
- По виду ВАХ (вольт-амперной характеристики)
- Линейные
- Нелинейные (фоторезисторы, терморезисторы, варисторы и другие)
- В зависимости от используемых проводящих элементов
- Проволочные
- Непроволочные
- По виду используемых материалов
- Углеродистые
- Металлопленочные
- Интегральные
- Проволочные
Далее рассмотрим несколько видов резисторов такие как постоянные, переменные и некоторые нелинейные резисторы.
Постоянный резистор
Постоянный резистор — это тот резистор, характеристики которого предопределены и не изменяются. Иначе говоря это элемент электрической цепи с фиксированным сопротивлением, предельным напряжением, классом точности. Такие резисторы изображены на картинках выше.
Расчет постоянного резистора для светодиода
Постоянные резисторы мы использовали во многих проектах. Например в проекте с подключением светодиода к Ардуино. Выход ардуино имеет напряжение 5 вольт и способен подать ток гораздо выше допустимого для светодиода. Так же необходимо учитывать, что сопротивление светодиода и без того низкое, так еще и падает во время работы.
Используя закон Ома мы можем увидеть, что сила тока будет расти при падении сопротивления и при одинаковом напряжении. Это значит что светодиод требующий 20 мА для работы, будет пропускать через себя более сильный ток и попросту сгорит. Тут то нам и поможет обычный постоянный резистор.
Что бы вычислить необходимый номинал резистора нам необходимо знать характеристики источника питания и характеристики светодиода. Источником питания для нашего светодиода выступает плата Arduino Uno. А характеристики светодиода можно посмотреть в его техническом описании, или спросить у продавца. Обычно это ток 20 мА и падение напряжения 2 В.
- Vps — напряжение источника питания (5 Вольт)
- Vdf — падение напряжения на светодиоде (2 Вольта)
- If — номинальный ток светодиода (20 миллиампер или 0.02 Ампера)
Теперь подставим наши данные в формулу закона Ома для расчета сопротивления. Если кто забыл то напомню: R = U / I (сопротивление равно напряжению деленному на силу тока). Подставляем наши данные: R = (Vps — Vdf) / If = (5В — 2В) / 0.02А = 150 Ом
Теперь мы просто берем резистор на 150 Ом и ставим его перед или после светодиода (без разницы).
Подключение светодиода к ArduinoПеременный резистор
Переменный резистор — это электротехническое устройство, используемое для регулирования параметров электрической цепи (напряжение, сила тока) за счет заданного изменения сопротивления.
У переменного резистора есть множество названий и подвидов: реостат, потенциометр, переменное сопротивление, подстроечный резистор, регулировочный резистор. Попробуем разобраться в чем отличия. Переменное сопротивление, переменный резистор и реостат — это всё названия одного класса резисторов. «Потенциометр» — это жаргонное название переменного резистора, подключенного как делитель напряжения (о резисторных сборках и делителях напряжения мы расскажем в отдельной статье).
Реостат, потенциометр, переменный резистор, переменное сопротивление- Регулировочный резистор — переменный резистор, предназначенный для многократной регулировки параметров электрической цепи.
- Подстроечный резистор — это тоже переменный резистор, который используется для подстройки параметров электрической цепи, у которого число перемещений подвижной системы значительно меньше, чем у регулировочного резистора.
Нелинейные резисторы
Нелинейные резисторы — это резисторы сопротивление которых изменяется в зависимости от внешних факторов. Внешними факторами могут быть: температура, количество света, магнитное поле, напряжение в электрической цепи и другие. Вот некоторые примеры нелинейных резисторов, подробнее о которых вы сможете почитать по ссылкам в википедии:
- терморезисторы — сопротивление меняется в зависимости от температуры;
- варисторы — сопротивление меняется в зависимости от приложенного напряжения;
- фоторезисторы — сопротивление меняется в зависимости от освещённости;
- тензорезисторы — сопротивление меняется в зависимости от деформации резистора;
- магниторезисторы — сопротивление меняется в зависимости от величины магнитного поля.
Не путайте такие резисторы с датчиками, они не показывают реальные величины, воздействующих на них сил. Изменяется лишь сопротивление. Можно откалибровать данные и привязать значение сопротивления, например терморезистора, к определенной температуре, но это не лучший вариант.
На сегодня это всё. В отдельной статье мы поговорим о соединении резисторов в разных комбинациях, таких как делители напряжения, подключение резисторов последовательно и параллельно.
таблица типоразмеров и мощности чипов, подстроечные резисторы
Цифро-буквенная маркировка резисторов
Самым простым в части оценки является советский резистор, номинал его мощности наносится прямо на корпусе маркировкой МЛТ-1 и так далее, где единица измерения – это мощность, а МЛТ – это вид наиболее ходовые в свое советское время резисторы а эта сокращение означает что резистор М- металлопленочный, Л- лакированный, Т-термоустойчивый. Мощность таких резисторов зависит от их размеров, чем больше размеры резистора – тем большую мощности он способен рассеять. Эти резисторы уже вымирающий вид, найти их можно в старой радиоэлектронной технике.
Для резисторов МЛТ типа единицей измерения сопротивления как и у других выступают Омы, обозначаются они как R и E. Точный размер мощности обозначает дополнительной буквой «К» – килоомы или буквой «М» — мегаомы, система измерения здесь достаточно проста. Например: 33E – это 33 Ома, а 47К – это 47 кОм, соответственно 1М2 – 1.2 Мегаом и так далее.
Если стоит только цифра без буквы, то они означают что это сопротивление в Ом, а допуск при таком обозначении равен 20%. К примеру если написано число 10, значит перед вами резистор с сопротивлением на 10 Ом ,а допуск равен 20%.
Примеры цифро-буквенной маркировки резисторов
3E9И или 3R9 означает что сопротивления 3,9 Ом, допуск 5%
2К2И означает что сопротивления 2,2 кОм,допуск 5%
5К1С означает что сопротивления 5,1 кОм,допуск 10%
Технические характеристики чип резисторов 0805 1%
- Номинальная мощность smd резистора при 70°С………..0,125 Вт
- Рабочее напряжение smd резистора …………………………..150 В
- Максимальное напряжение smd резистора ………………….300 В
- Диапазон рабочих температур smd резистора …………….-55° +125°С
- Температурный коэффициент сопротивления………………100 ppm/°С
Типоразмер smd резисторов 0805 5% удобен для ручного монтажа, однако занимает достаточно много места на плате и имеет боле высокую цену чем меньшие 0402 5% и 0402 1% или 0603 5% и 0603 1%. Для электрических схем где необходимо большая рассеиваемая мощность или рабочее напряжения, со склада компании поставляются чип резисторы 1206 5%, 1206 1% и резисторы с рассеиваемой мощностью 1 Вт типоразмера 2512 5%; 2512 1%, низкоомные со значением номинала менее 1 Ом, или высоковольтные с номинальным сопротивлением свыше 10 Мом высокоомные резисторы 0805 в этом же типоразмере представлены термисторы.
Технические характеристики и маркировка чип резисторов 1% 0805 производитель Liket
Технические характеристики и маркировка чип резисторов 1% 0805 производитель Walsin
Цветовая маркировка резисторов
Цветовая маркировка немного упростила процесс маркировки в масштабах массового производства, но также и запутала некоторых радиолюбителей, но на самом деле все просто.
Стартовой точкой отчета принято считать золотую полоску или же серебряную – это начальное звено, и оно не считается, необходимо повернуть сориентировать таким образом, чтобы цветные полоски начинались с левой стороны.
Далее считывает номер по полоскам:
- 0-черный;
- 1-коричневый ;
- 2-Красный ;
- 3-Оранжевый ;
- 4-Желтый ;
- 5-Зеленый ;
- 6-Синий ;
- 7-Фиолетовый ;
- 8-Серый ;
- 9-Белый.
Третья полоса в штрих коде имеет немного иное значение – она отмеряет количество нулей, которые необходимо добавить к полученному значению. Следовательно, черный – 0, коричный – 1 ноль (0), красный – 2 нуля (00) и так далее.
Чтобы упростить себе подсчеты можно воспользоваться программой на компьютере которая называется Резистор 2.2 (ссылка на скачивание программы во вложении). Она упростит подсчеты и автоматически покажет мощность резистора при вводе всех полосок. Либо же воспользоваться калькулятором цветовой маркировки резистора прямо онлайн.
Онлайн калькулятор SMD резисторов
Этот калькулятор поможет вам найти величину сопротивления SMD резисторов. Просто введите код, написанный на резисторе и его сопротивление отразится внизу.
Калькулятор может быть использован для определения сопротивления SMD резисторов, которые маркированы 3 или 4 цифрами, а так же по стандарту EIA-96 (2 цифры + буква).
Читать также: Светодиодные светильники потолочные схема подключения
Хотя мы сделали все возможное, чтобы проверить функцию данного калькулятора, мы не можем гарантировать, что он вычисляет правильные значения для всех резисторов, поскольку иногда производители могут использовать свои пользовательские коды.
Поэтому чтобы быть абсолютно уверенным в значении сопротивления, лучше всего дополнительно измерить сопротивление с помощью мультиметра.
Спасибо, очень удобный справочник.
Спасибо Вам за прекрасную и необходимую работу!
Полезная информация.Просто,удобно и понятно.Спасибо!
Все бы ничего, почему калькулятор не считаетв EIA?
Вроде все считает..
Буковку «С» нужно ввести после номинала
Доброго всем дня. На резисторе (СМД) написанно Е22 измерить не получается ,так как корозия уничтожила выводы. Стоит в десеке (переключатель спутниковых конвертеров) Прочитал только под микроскопом очень маленький размер. На глаз длинна не более 1,5мм. Подскажите кто силён.
На обычных резисторах этот номинал означает 22 Ома
Привет, а не могли бы сжато написать если не трудно: что такое смд резистор, его предназначение, сколько минимально ом и сколько максимально? Просто я только начал пытаться учить смд компоненты и сейчас тяжело усваиваю инфу, мне нужно сжато суть выучить смд резисторы, диоы и кандеры, что это, предназначение их, мощность мин и макс и как прозваниваются!
смд — маленький, без проводков, на плату сразу припаивать к дорожкам предназначение — Сопротивляться прохождению тока (от ангельского Резист — Сопротивление) минимально — Ноль (0) Ом (без приставки Омы — маленькое значение) Максимально — Сколько повезёт (ххх) МегаОм (приставка Кило — среднее значение)
Прозванивается мультиметром на режиме Ʊ после предварительного замыкания измерительных контактов (эту цифру вычесть из измеренного сопротивления резистора). Измеренное значение Ноль при цифрах на маркировке говорит о коротком замыкании резистора внутри (сгорел). Сменой режима мультиметра можно найти нужный диапазон измерения, чтобы увидеть точное значение. Небольшое отличие от написанного номинала допустимо. Если на всех пределах показывает превышение предела — значит резистор в обрыве (сгорел). Как проводить измерения — написано в инструкции к измерительному прибору. Как работает сопротивление — описано в учебнике по физики, раздел про Закон Ома. Остальные компоненты также имеются в физике. Книга небольшая, прочитать можно один раз и потом на столе держать как справочник.
Маркировка SMD резисторов
С маркировкой SMD немного сложнее, размеры SMD резисторов не позволяют нанести на них цветовые кольца либо написать номинал. Поэтому маркируются они 3 или 4 цифрами, кроме резисторов типоразмера 0402. Значения резисторов типа 0402 можно найти в таблице. Остальные имеют следующий порядок маркировки.
Резисторы с допуском до 10 % имеют в маркировке 3 цифры, где первые 2 цифры – это номинал резистора, а последняя – обозначает десятичное значение.
Пример маркировки SMD резисторов:
Резистор с 3 символами
Резистор с цифрами 222 – означает 22 * 102 = 2200 Ом или другими словами 2,2 кОм.
Резистор с 4 символами
Резисторы с 4 символами имеют допуск 1 %, подсчет проводим аналогичным образом: 4422 это 442*2 * 102 = 44,2 кОм
Бывают также smd резистор без маркировки, таких резисторов сопротивление равно 0, нужны они просто чтобы заполнить пустое пространство в плате, их еще называют нулевыми резисторами.
Использованием кодов в настоящее время – самый популярный способ маркировки SMD резисторов, основанный на табличных кодах каждого показателя.
Маркировка низкоомных резисторов
Резисторы SMD исполнения сопротивлением менее одного ома маркируются с использованием символа R обозначающего децимальную точку. После символа R обозначается номинал сопротивления соответствующий фактическому значению.
Сравнительные характеристики низкоомных чип резисторов
Типоразмер | Тип подложки | Номинальная мощн. при 70°С | Рабочее напряжение | Максимально допустимое напряжение | Диапазон рабочих температур | Температурный коэффициент сопротивления |
0402 | Керамика | 0,06 Вт | 50 В | 100 В | -55…+155°С | ±600 ppm/°С |
0603 | Керамика | 0,25 Вт | 500 В в течении 1 мин | -55…+125°С | ±250 ppm/°С и менее | |
0805 | Керамика | 0,125 Вт | 150 В | 300 В | -55…+125°С | ±600 ppm/°С |
2512 | Керамика | 1,0 Вт | 200В | 400 В | -55…+125°С | ±600 ppm/°С |
LR2512 | Металлический сплав | 2,0 Вт | 500 В в течении 1 мин | -55…+170°С | ±50 ppm/°С и менее | |
LR2725 | Металлический сплав | 4,0 Вт | 500 В в течении 1 мин | -55…+170°С | ±50 ppm/°С и менее | |
LR2728 | Металлический сплав | 4,0 Вт | 500 В в течении 1 мин | -55…+170°С | ±25 ppm/°С и менее |
Таблица кодов SMD резисторов и их значений
Код smd | Значение | Код smd | Значение | Код smd | Значение | Код smd | Значение |
R10 | 0.1 Ом | 1R0 | 1 Ом | 100 | 10 Ом | 101 | 100 Ом |
R11 | 0.11 Ом | 1R1 | 1.1 Ом | 110 | 11 Ом | 111 | 110 Ом |
R12 | 0.12 Ом | 1R2 | 1.2 Ом | 120 | 12 Ом | 121 | 120 Ом |
R13 | 0.13 Ом | 1R3 | 1.3 Ом | 130 | 13 Ом | 131 | 130 Ом |
R15 | 0.15 Ом | 1R5 | 1.5 Ом | 150 | 15 Ом | 151 | 150 Ом |
R16 | 0.16 Ом | 1R6 | 1.6 Ом | 160 | 16 Ом | 161 | 160 Ом |
R18 | 0.18 Ом | 1R8 | 1.8 Ом | 180 | 18 Ом | 181 | 180 Ом |
R20 | 0.2 Ом | 2R0 | 2 Ом | 200 | 20 Ом | 201 | 200 Ом |
R22 | 0.22 Ом | 2R2 | 2.2 Ом | 220 | 22 Ом | 221 | 220 Ом |
R24 | 0.24 Ом | 2R4 | 2.4 Ом | 240 | 24 Ом | 241 | 240 Ом |
R27 | 0.27 Ом | 2R7 | 2.7 Ом | 270 | 27 Ом | 271 | 270 Ом |
R30 | 0.3 Ом | 3R0 | 3 Ом | 300 | 30 Ом | 301 | 300 Ом |
R33 | 0.33 Ом | 3R3 | 3.3 Ом | 330 | 33 Ом | 331 | 330 Ом |
R36 | 0.36 Ом | 3R6 | 3.6 Ом | 360 | 36 Ом | 361 | 360 Ом |
R39 | 0.39 Ом | 3R9 | 3.9 Ом | 390 | 39 Ом | 391 | 390 Ом |
R43 | 0.43 Ом | 4R3 | 4.3 Ом | 430 | 43 Ом | 431 | 430 Ом |
R47 | 0.47 Ом | 4R7 | 4.7 Ом | 470 | 47 Ом | 471 | 470 Ом |
R51 | 0.51 Ом | 5R1 | 5.1 Ом | 510 | 51 Ом | 511 | 510 Ом |
R56 | 0.56 Ом | 5R6 | 5.6 Ом | 560 | 56 Ом | 561 | 560 Ом |
R62 | 0.62 Ом | 6R2 | 6.2 Ом | 620 | 62 Ом | 621 | 620 Ом |
R68 | 0.68 Ом | 6R8 | 6.8 Ом | 680 | 68 Ом | 681 | 680 Ом |
R75 | 0.75 Ом | 7R5 | 7.5 Ом | 750 | 75 Ом | 751 | 750 Ом |
R82 | 0.82 Ом | 8R2 | 8.2 Ом | 820 | 82 Ом | 821 | 820 Ом |
R91 | 0.91 Ом | 9R1 | 9.1 Ом | 910 | 91 Ом | 911 | 910 Ом |
Код smd | Значение | Код smd | Значение | Код smd | Значение | Код smd | Значение |
102 | 1 кОм | 103 | 10 кОм | 104 | 100 кОм | 105 | 1 МОм |
112 | 1.1 кОм | 113 | 11 кОм | 114 | 110 кОм | 115 | 1.1 МОм |
122 | 1.2 кОм | 123 | 12 кОм | 124 | 120 кОм | 125 | 1.2 МОм |
132 | 1.3 кОм | 133 | 13 кОм | 134 | 130 кОм | 135 | 1.3 МОм |
152 | 1.5 кОм | 153 | 15 кОм | 154 | 150 кОм | 155 | 1.5 МОм |
162 | 1.6 кОм | 163 | 16 кОм | 164 | 160 кОм | 165 | 1.6 МОм |
182 | 1.8 кОм | 183 | 18 кОм | 184 | 180 кОм | 185 | 1.8 МОм |
202 | 2 кОм | 203 | 20 кОм | 204 | 200 кОм | 205 | 2 МОм |
222 | 2.2 кОм | 223 | 22 кОм | 224 | 220 кОм | 225 | 2.2 МОм |
242 | 2.4 кОм | 243 | 24 кОм | 244 | 240 кОм | 245 | 2.4 МОм |
272 | 2.7 кОм | 273 | 27 кОм | 274 | 270 кОм | 275 | 2.7 МОм |
302 | 3 кОм | 303 | 30 кОм | 304 | 300 кОм | 305 | 3 МОм |
332 | 3.3 кОм | 333 | 33 кОм | 334 | 330 кОм | 335 | 3.3 МОм |
362 | 3.6 кОм | 363 | 36 кОм | 364 | 360 кОм | 365 | 3.6 МОм |
392 | 3.9 кОм | 393 | 39 кОм | 394 | 390 кОм | 395 | 3.9 МОм |
432 | 4.3 кОм | 433 | 43 кОм | 434 | 430 кОм | 435 | 4.3 МОм |
472 | 4.7 кОм | 473 | 47 кОм | 474 | 470 кОм | 475 | 4.7 МОм |
512 | 5.1 кОм | 513 | 51 кОм | 514 | 510 кОм | 515 | 5.1 МОм |
562 | 5.6 кОм | 563 | 56 кОм | 564 | 560 кОм | 565 | 5.6 МОм |
622 | 6.2 кОм | 623 | 62 кОм | 624 | 620 кОм | 625 | 6.2 МОм |
682 | 6.8 кОм | 683 | 68 кОм | 684 | 680 кОм | 685 | 6.8 МОм |
752 | 7.5 кОм | 753 | 75 кОм | 754 | 750 кОм | 755 | 7.5 МОм |
822 | 8.2 кОм | 823 | 82 кОм | 824 | 820 кОм | 815 | 8.2 МОм |
912 | 9.1 кОм | 913 | 91 кОм | 914 | 910 кОм | 915 | 9.1 МОм |
Маркировка SMD резисторов по EIA-96
SMD резисторы с более большей точностью и более малыми размерами привели к созданию компактной маркировке. Был придуман стандарт EIA-96. Этот стандарт создан для резисторов с допуском по сопротивлению в 1%.
Эта система маркировки состоит из трех символов: две первые цифры это код номинала резистора, а следующий за ними символ это множитель. Берем SMD резистор смотрим первые 2 цифры и находим соответствующее сопротивление по таблице, далее смотрим на цифру и также по таблице смотри множитель на который на нужно умножиться. Все довольно просто.
02А = 200 Ом ±1%
10S = 1 Ом ±1%
10C = 1000 Ом ±1%
Таблица маркировки резисторов по по EIA-96 (коды номиналов)
Код | Число | Код | Число | Код | Число | Число | Число |
01 | 100 | 25 | 178 | 49 | 316 | 73 | 562 |
02 | 102 | 26 | 182 | 50 | 324 | 74 | 576 |
03 | 105 | 27 | 187 | 51 | 332 | 75 | 590 |
04 | 107 | 28 | 191 | 52 | 340 | 76 | 604 |
05 | 110 | 29 | 196 | 53 | 348 | 77 | 619 |
06 | 113 | 30 | 200 | 54 | 357 | 78 | 634 |
07 | 115 | 31 | 205 | 55 | 365 | 79 | 649 |
08 | 118 | 32 | 210 | 56 | 374 | 80 | 665 |
09 | 121 | 33 | 215 | 57 | 383 | 81 | 681 |
10 | 124 | 34 | 221 | 58 | 392 | 82 | 698 |
11 | 127 | 35 | 226 | 59 | 402 | 83 | 715 |
12 | 130 | 36 | 232 | 60 | 412 | 84 | 732 |
13 | 133 | 37 | 237 | 61 | 422 | 85 | 750 |
14 | 137 | 38 | 243 | 62 | 432 | 86 | 768 |
15 | 140 | 39 | 249 | 63 | 442 | 87 | 787 |
16 | 143 | 40 | 255 | 64 | 453 | 88 | 806 |
17 | 147 | 41 | 261 | 65 | 464 | 89 | 825 |
18 | 150 | 42 | 267 | 66 | 475 | 90 | 845 |
19 | 154 | 43 | 274 | 67 | 487 | 91 | 866 |
20 | 158 | 44 | 280 | 68 | 499 | 92 | 887 |
21 | 162 | 45 | 287 | 69 | 511 | 93 | 909 |
22 | 165 | 46 | 294 | 70 | 523 | 94 | 931 |
23 | 169 | 47 | 301 | 71 | 536 | 95 | 953 |
24 | 174 | 48 | 309 | 72 | 549 | 96 | 976 |
Трехзначная нумерация резисторов с допуском 2%, 5% и 10%
Резисторы с допуском 2%, 5% и 10% всех типоразмеров маркируются тремя цифрами. Первые две цифры обозначают мантиссу, третья – показатель степени по основанию 10 для определения номинала резистора в Омах. Например, маркировка 512 означает, что резистор имеет номинал 51×100 Ом = 5.1 КОм, маркировка 104 означает номинал 10×10000 = 100кОм.
Существуют также SMD резисторы с нулевым сопротивлением или так называемые перемычки. Они маркируются символом 0 или 000.
Ниже приведена таблица, используя которую вы сможете быстро определить номинал SMD резистора.
Изображение | Номинал | Изображение | Номинал |
10 Ом | 51 Ом | ||
100 Ом | 510 Ом | ||
1 кОм | 5.1 кОм | ||
10 кОм | 51 кОм | ||
100 кОм | 510 кОм | ||
1 МОм | 5.1 МОм |
Мощность резистора: обозначение на схеме, как увеличить, что делать, если нет подходящего
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о том, как сделать простую резистивную USB нагрузку для длительного тестирования емкости повербанков (ПБ), анализа качества кабелей и сетевых адаптеров.
Это одна из нескольких возможных статей о самостоятельном изготовлении резистивной нагрузки (на балластных резисторах), при удачном раскладе возможно руки дойдут и до электронной нагрузки, с регулировкой и стабилизацией тока.
Данная нагрузка служит уже достаточно давно и постоянно мелькает в моих обзорах, поэтому если заинтересовало, прошу под кат. В последнее время, такая самоделка уже не очень актуальна, т.к. появились бюджетные электронные нагрузки, поэтому имеет смысл доплатить и купить готовую.
Я же покупал еще по старому курсу, да и электронных нагрузок особо не было. Поэтому, если нужна именно резистивная, то приступим…
Возможные пути приобретения/изготовления резистивной нагрузки:
1) купить готовую плату-нагрузку с резисторами: Плюсы: + готовое работающее устройство (минимум телодвижений) + не нужны штекеры и провода (минимум потерь) + переключатель на 1А/2А (индикация) + небольшие размеры + небольшая стоимость Минусы: — очень сильно нагревается (около 180°С при токе 1А и около 230°С при токе 2А) и начинает жутко вонять (судя по отзывам, сам такой не имею) — не имеет корпуса, токоведущие/нагревающиеся части открыты (можно обжечься/прожечь что-нибудь, закоротить) — сложно прикрепить радиатор Так как изготовление хорошего нагрузочного модуля отнимает силы и время, то можно воспользоваться данной приблудой, но оставлять без присмотра не стоит 2) найти в закромах мощные резисторы (советские ПЭВ, ППБ и подобные), рассеиваемая им мощность для продолжительной работы должна быть не менее 10 Вт Плюсы: + меньший, но все равно достаточно высокий нагрев + не нужно покупать/средняя стоимость (наличие дома/покупка в магазе) + регулировка сопротивления, т.е. можно плавно изменять ток в широких пределах (только некоторые резюки, либо небольшая доработка) Минусы: — нужно припаивать штекер и провода — большие размеры — невозможность крепления радиатора (на большинстве) — нет переключателя (можно переделать, нужен второй резистор) — не имеет корпуса, токоведущие/нагревающиеся части также открыты (можно обжечься/прожечь что-нибудь) Я не имею таких резисторов в наличие, поэтому выбор за вами.
3) покупка резисторов 25-100 Вт в металлическом корпусе для отвода тепла и сборка своего модуля с кожухом
Плюсы: + средний нагрев (могут без опаски работать без доп. радиаторов) + средняя стоимость + возможность крепления дополнительного радиатора Минусы: — нужно припаивать штекер и провода — большие размеры — нет переключателя (можно переделать, нужен второй резистор) При этом они могут работать и без дополнительного охлаждения, но при этом неплохо греются, в пределах нормы, конечно. Я включал 25W резюки на полную разрядку моего ПБ — выдержали, но сильно грелись. Я рекомендую купить 100W резисторы, тогда дополнительный радиатор может совсем не пригодиться.
Итак, если решили собрать самодельный стенд из похожих резисторов, то приступим. Необходимые компоненты:
1) два резистора 25-100W по 4,7 Ом каждый. Как на зло, цены поднялись и многих номиналов уже не стало в продаже. Но наебайке есть 25W, 100W. Ищем по «Power resistor». 2) выключатель, я покупал тут 3) разборный USB штекер «папа», к примеру тут или тут 4) небольшой кусок медного многожильного провода большого сечения, к примеру, акустический провод 5) небольшой алюминиевый радиатор (по желанию) 6) пластиковая коробка
Номиналы резисторов рассчитываются по знакомой всем формуле закона Ома — I=U/R или R=U/I, где R – сопротивление (Ом), I –ток (А) и U – напряжение (V). К примеру, нам нужен ток 2А, поэтому для нагрузки 5V адаптеров нам нужен резюк 2,5Ома, т.к. 5/2=2,5 Ом.
Для 1А рассчитываем аналогично — 5/1=5 Ом. Так как большинство адаптеров/БП снижают напряжение под нагрузкой, то необходимо делать поправку на это и считать в среднем от 4,8V. Тогда на ток 2А нужен будет резюк R= U/I=4,8V/2А=2,4Ома, а для 1А — R= U/I=4,8V/1А=4,8Ома.
Также нужно помнить, что соединительные провода, выключатель и USB штекер также имеют некоторое сопротивление. Напомню одну хитрость, что при последовательном соединении резисторов общее сопротивление складывается, а при параллельном – будет чуть меньше самого маленького резистора.
Общее сопротивление нескольких резисторов можно посчитать здесь.
Чтобы не искать подходящие номиналы и не мудрить со схемой, я рекомендую сделать по моему варианту, правда с другими номиналами – 2 резистора по 4,7 Ом и небольшой выключатель. Для 1А будет задействован один резистор, для 2А – два в параллель. При этом, если мощность резистора или сопротивление не подходят, можете группировать несколько по указанным выше формулам. В своем нагрузочном модуле я использовал 2 резистора: 5,1Ом и 6Ом, т.к. я их выиграл на аукционе наEbay’ки за копейки, на другие номиналы тогда аукционов не было. При соединении параллельно, я получаю 2,7Ома для тока в 2А (в действительности 1,75А), а для тока в 1А (0,95А)задействую 1 резюк на 5,1 Ом. Они чуток не подходят, идеальный вариант был бы при использовании двух резюков по 4,7Ома, но таких лотов на аукционе не было.
Непосредственная сборка:
До этого пользовался вот таким простеньким модулем, он годился даже для длительных нагрузок, хотя при длительной работе он сильно нагревался, но не вонял и не перегорал (доставать, правда, его не удобно, можно было обжечься). Как только приехал второй резюк на 6 Ом, начал собирать стенд. Вот размеры типичных 25W резисторов в алюминиевом корпусе: Обратная сторона неровная и покрыта лаком, к тому же проушины для крепления имеют заусенцы, поэтому резисторы могут неплотно прилегать к радиатору, я рекомендую пройтись нулевой наждачкой: Сам радиатор я взял из старых запасов. Это распиленный пополам радиатор от бюджетных кулеров GlacialTech для процессоров на Socket A. В сервис центрах по ремонту компьютеров и бытовой техники за 50-100р вам отдадут целую пачку, на любой вкус и цвет. Можно использовать цельный радиатор, температура нагрева будет еще меньше. Мой нагрузочный стенд на 2А (точнее 1,75А) выше 70гр не нагревается. К тому же, к цельному радиатору можно приспособить небольшой вентилятор, тогда можно гонять модуль на высоких токах. При использовании 100Вт резисторов радиатор может вообще не понадобиться. Вот тот самый радиатор: Подошва у радиатора неровная, лучше отшлифовать. Можно оставить и так, теплообмен будет чуть похуже. Размеры моего радиатора: Вот что нам понадобится для изготовления модуля (наждачная бумага/шкурка на 1000/2000, стекло, в качестве идеально ровной поверхности, дрель, сверла, метчики для нарезки резьбы и машинное масло): Идеально полировать с пастой ГОИ не имеет особого смысла, хватит и 2000 наждачки. Затем сверлим отверстия и метчиком нарезаем резьбу (как это делать рассказывать не буду, см. в интернете). Если нет подходящего инструмента, то используйте термоклей/термоскотч/термопрокладки (ссылки внизу), сверлить ничего не придется. От себя добавлю, чтобы не сломать инструмент, капайте масло и через два полных оборота метчика, делайте пол оборота назад. Так вы 100% не сломаете метчик. По возможности пройдите чистовым метчиком (смотрите по количеству рисок на нем). Получается в итоге что-то вроде этого: В качестве кожуха я использовал защитный экран от старого холодильника. Можно использовать что угодно: от органики до любых пластиковых штуковин. Оргстекло небольшой толщины легко гнется при нагреве, я как-то гнул его над жалом мощного паяльника, только потом края придется немного подровнять. В общем, используем все, что есть под рукой. Перед окончательной сборкой пройдитесь по отверстиям сверлом большего диаметра, чтобы убрать заусенцы, иначе резюки плотно прилегать не будут (раззенковать): Далее намазываем тонкий слой термопасты на резисторы, можно просто выдавить каплю пасты, при затяжке она сама расползется. Я использовал российскую «народную» термопасту КПТ-8 (покупается в магазинах электрики): У нее средняя эффективность, со временем она подсыхает, но зато стоит копейки и продается в любых магазинах радиоэлектроники, для нашего модуля сгодится. Прикручиваем винты и загибаем вывода резисторов (можно до крепежа): Как видите, излишки термопасты вылезли наружу, они мешать не будут: Берем штекер USB «папа», желательно с позолоченными контактами (см. предыдущие пункты) и акустический провод с медными (не омедненными!) жилами толстого сечения. Для защиты от термического и механического воздействия я натянул термоусадку. Так как провод толстый, ножиком раздраконьте выходное отверстие: Берем выключатель, он будет вкл/выкл режим «2А». Подойдет любой силовой. Я использовал простенький KCD11, рассчитанный на 220V и 3А. В качестве окантовки использовал старый кабель-канал, немного срезав края. В одном из них вырезаем окошко под выключатель. Затем припаиваем выключатель к выводам резисторов: Сам провод припаиваем к резистору, который будет работать на 1А «по умолчанию». В моем случае это резистор 5,1 Ома. Если вы используете два одинаковых резюка по 4,7Ом, то припаиваем к любому: Одна сторона выводов будет соединена через выключатель, т.е. в положении «выкл» ток – 1А, в положении «вкл» — 2А, т.к. включается второй резюк в параллель. Получается вот такая простая схема: Далее прикручиваем кожух: Ставим верхнюю планку из того же кабель-канала или чего-нибудь похожего на место проема. Получается довольно неплохо: Ну и подклеиваем режимы работы, бумага и скотч в помощь: В итоге при хорошем адаптере имеем следующее (0,95А и 1,75А): Температура радиатора при токе 2А (1,75А) ни разу не поднималась выше 70°С, при 0,95А в районе 60°С: Итого: устройство работает, сильно не нагревается, не воняет, свои функции выполняет на 100%. Да, с номиналами чуток не повезло, но ничего страшного. Все мои обзоры ПБ протестированы именно с этой нагрузкой, при желании можно расширить диапазон токов, к примеру, на 0,5А/1А/1,5А/2А/2,5А…
Кисулька:
Мощность при параллельном соединении формула
О том, как соединять конденсаторы и рассчитывать их общую ёмкость уже рассказывалось на страницах сайта. А как соединять резисторы и посчитать их общее сопротивление? Именно об этом и будет рассказано в этой статье.
Резисторы есть в любой электронной схеме, причём их номинальное сопротивление может отличаться не в 2 – 3 раза, а в десятки и сотни раз. Так в схеме можно найти резистор на 1 Ом, и тут же неподалёку на 1000 Ом (1 кОм)!
Поэтому при сборке схемы либо ремонте электронного прибора может потребоваться резистор с определённым номинальным сопротивлением, а под рукой такого нет. В результате быстро найти подходящий резистор с нужным номиналом не всегда удаётся. Это обстоятельство тормозит процесс сборки схемы или ремонта. Выходом из такой ситуации может быть применение составного резистора.
Для того чтобы собрать составной резистор нужно соединить несколько резисторов параллельно или последовательно и тем самым получить нужное нам номинальное сопротивление. На практике это пригождается постоянно.
Знания о правильном соединении резисторов и расчёте их общего сопротивления выручают и ремонтников, восстанавливающих неисправную электронику, и радиолюбителей, занятых сборкой своего электронного устройства.
Последовательное соединение резисторов
В жизни последовательное соединение резисторов имеет вид:
Принципиальная схема последовательного соединения выглядит так:
На схеме видно, что мы заменяем один резистор на несколько, общее сопротивление которых равно тому, который нам необходим.
Подсчитать общее сопротивление при последовательном соединении очень просто. Нужно сложить все номинальные сопротивления резисторов входящих в эту цепь. Взгляните на формулу.
- Общее номинальное сопротивление составного резистора обозначено как Rобщ.
- Номинальные сопротивления резисторов включённых в цепь обозначаются как R1, R2, R3,…RN.
- Применяя последовательное соединение, стоит помнить одно простое правило:
Из всех резисторов, соединённых последовательно главную роль играет тот, у которого самое большое сопротивление. Именно он в значительной степени влияет на общее сопротивление.
Так, например, если мы соединяем три резистора, номинал которых равен 1, 10 и 100 Ом, то в результате мы получим составной на 111 Ом.
Если убрать резистор на 100 Ом, то общее сопротивление цепочки резко уменьшиться до 11 Ом! А если убрать, к примеру, резистор на 10 Ом, то сопротивление будет уже 101 Ом.
Как видим, резисторы с малыми сопротивлениями в последовательной цепи практически не влияют на общее сопротивление.
Параллельное соединение резисторов
Можно соединять резисторы и параллельно:
Принципиальная схема параллельного соединения выглядит следующим образом:
Для того чтобы подсчитать общее сопротивление нескольких параллельно соединённых резисторов понадобиться знание формулы. Выглядит она вот так:
Эту формулу можно существенно упростить, если применять только два резистора. В таком случае формула примет вид:
Есть несколько простых правил, позволяющих без предварительного расчёта узнать, каково должно быть сопротивление двух резисторов, чтобы при их параллельном соединении получить то, которое требуется.
Если параллельно соединены два резистора с одинаковым сопротивлением, то общее сопротивление этих резисторов будет ровно в два раза меньше, чем сопротивление каждого из резисторов, входящих в эту цепочку.
Акб обратная полярность что это
Это правило исходит из простой формулы для расчёта общего сопротивления параллельной цепи, состоящей из резисторов одного номинала. Она очень проста. Нужно разделить номинальное сопротивление одного из резисторов на общее их количество:
Здесь R1 – номинальное сопротивление резистора. N – количество резисторов с одинаковым номинальным сопротивлением.
Ознакомившись с приведёнными формулами, вы скажите, что все они справедливы для расчёта ёмкости параллельно и последовательно соединённых конденсаторов. Да, только в отношении конденсаторов всё действует с точностью до «наоборот”. Узнать подробнее о соединении конденсаторов можно здесь.
Проверим справедливость показанных здесь формул на простом эксперименте.
Возьмём два резистора МЛТ-2 на 3 и 47 Ом и соединим их последовательно. Затем измерим общее сопротивление получившейся цепи цифровым мультиметром. Как видим оно равно сумме сопротивлений резисторов, входящих в эту цепочку.
- Теперь соединим наши резисторы параллельно и замерим их общее сопротивление.
- Измерение сопротивления при параллельном соединении
- Как видим, результирующее сопротивление (2,9 Ом) меньше самого меньшего (3 Ом), входящего в цепочку. Отсюда вытекает ещё одно известное правило, которое можно применять на практике:
- При параллельном соединении резисторов общее сопротивление цепи будет меньше наименьшего сопротивления, входящего в эту цепь.
Что ещё нужно учитывать при соединении резисторов?
Во-первых, обязательно учитывается их номинальная мощность. Например, нам нужно подобрать замену резистору на 100 Ом и мощностью 1 Вт. Возьмём два резистора по 50 Ом каждый и соединим их последовательно. На какую мощность рассеяния должны быть рассчитаны эти два резистора?
Поскольку через последовательно соединённые резисторы течёт один и тот же постоянный ток (допустим 0,1 А), а сопротивление каждого из них равно 50 Ом, тогда мощность рассеивания каждого из них должна быть не менее 0,5 Вт. В результате на каждом из них выделится по 0,5 Вт мощности. В сумме это и будет тот самый 1 Вт.
Данный пример достаточно грубоват. Поэтому, если есть сомнения, стоит брать резисторы с запасом по мощности.
Подробнее о мощности рассеивания резистора читайте тут.
Во-вторых, при соединении стоит использовать однотипные резисторы, например, серии МЛТ. Конечно, нет ничего плохого в том, чтобы брать разные. Это лишь рекомендация.
Резистор – это элемент электрической схемы, который обладает сопротивлением электрическому току. Классифицируют два типа резисторов: постоянные и переменные (подстроечные). При моделировании той или иной электрической схемы, а также при ремонте электронных изделий, возникает необходимость использовать резистор определенного номинала.
Хотя и существует множество различных номиналов постоянных резисторов, в данный момент под рукой может не оказаться требуемого, либо резистора с таким номиналом не существует. Чтобы выйти из такой ситуации, можно использовать как последовательное так и параллельное соединение резисторов.
О том, как правильно произвести расчет и подбор различных номиналов сопротивлений, будет рассказано в этой статье.
Последовательное соединение резисторов – это самая элементарная схема сборки радиодеталей, оно применяется для увеличения общего сопротивления цепи.
При последовательном соединении, сопротивление используемых резисторов просто складывается, а вот при параллельном соединении необходимо производить расчет по нижеописанным формулам.
Параллельное соединение необходимо для снижения результирующего сопротивления, а также для увеличения мощности, несколько параллельно подключенных резисторов имеют большую мощность, чем у одного.
Температура плавления клея для клеевого пистолета
- На фотографии можно увидеть параллельное подключение резисторов.
- Общее номинальное сопротивление необходимо рассчитывать по следующей схеме:
- — R(общ) – общее сопротивление;
- — R1, R2, R3 и Rn – параллельно подключенные резисторы.
- Когда параллельное соединение резисторов состоит всего из двух элементов, в таком случае общее номинальное сопротивление можно высчитать по следующей формуле:
- — R(общ) – общее сопротивление;
- — R1, R2 – параллельно подключенные резисторы.
- В радиотехнике существует следующее правило: если параллельное подключение резисторов состоит из элементов одного номинала, то результирующее сопротивление можно высчитать, разделив номинал резистора на количество соединенных резисторов:
- — R(общ) – общее сопротивление;
- — R – номинал параллельно подключенного резистора;
- — n – количество соединенных элементов.
- Важно учитывать, что при параллельном соединении результирующее сопротивление всегда будет ниже, чем сопротивление самого малого по номиналу резистора.
- Приведем практический пример: возьмем три резистора, со следующими значениями номинального сопротивления: 100 Ом, 150 Ом и 30 Ом. Проведем расчет общего сопротивления, по первой формуле:
- После расчета формулы мы видим, что параллельное соединение резисторов, состоящее из трех элементов, с наименьшим номиналом 30 Ом, в результате дает общее сопротивление в электрической цепи 21,28 Ом, что ниже наименьшего номинального сопротивления в цепи почти на 30 процентов.
Параллельное соединение резисторов чаще всего используют в тех случаях, когда необходимо получить сопротивление с большей мощностью.
В таком случае необходимо взять резисторы одинаковой мощности и с одинаковым сопротивлением.
Результирующая мощность в таком случае рассчитывается путем умножения мощности одного элемента сопротивления на общее количество параллельно подключенных резисторов в цепи.
Например: пять резисторов с номиналом в 100 Ом и с мощностью 1 Вт в каждом, подключенные параллельно, имеют общее сопротивление 20 Ом и мощность 5 Вт.
При последовательном подключении тех же резисторов (мощность так же складывается), получим результирующую мощность 5 Вт, общее сопротивление составит 500 Ом.
Параллельное соединение резисторов — одно из двух видов электрических соединений, когда оба вывода одного резистора соединены с соответствующими выводами другого резистора или резисторов. Зачастую резисторы соединяют последовательно или параллельно для того, чтобы создать более сложные электронные схемы.
Схема параллельного соединения резисторов показан на рисунке ниже. При параллельном соединении резисторов, напряжение на всех резисторах будет одинаковым, а протекающий через них ток будет пропорционален их сопротивлению:
Формула параллельного соединения резисторов
- Общее сопротивление нескольких резисторов соединенных параллельно определяется по следующей формуле:
- Ток, протекающий через отдельно взятый резистор, согласно закону Ома, можно найти по формуле:
Параллельное соединение резисторов — расчет
Пример №1
При разработке устройства, возникла необходимость установить резистор с сопротивлением 8 Ом. Если мы просмотрим весь номинальный ряд стандартных значений резисторов, то мы увидим, что резистора с сопротивлением в 8 Ом в нем нет.
Выходом из данной ситуации будет использование двух параллельно соединенных резисторов. Эквивалентное значение сопротивления для двух резисторов соединенных параллельно рассчитывается следующим образом:
Данное уравнение показывает, что если R1 равен R2, то сопротивление R составляет половину сопротивления одного из двух резисторов. При R = 8 Ом, R1 и R2 должны, следовательно, иметь значение 2 × 8 = 16 Ом. Теперь проведем проверку, рассчитав общее сопротивление двух резисторов:
Таким образом, мы получили необходимое сопротивление 8 Ом, соединив параллельно два резистора по 16 Ом.
Пример расчета №2
Найти общее сопротивление R из трех параллельно соединенных резисторов:
Как открутить болт с фиксатором резьбы
- Общее сопротивление R рассчитывается по формуле:
- Этот метод расчета может быть использованы для расчета любого количества отдельных сопротивлений соединенных параллельно.
Один важный момент, который необходимо запомнить при расчете параллельно соединенных резисторов – это то, что общее сопротивление всегда будет меньше, чем значение наименьшего сопротивления в этой комбинации.
Как рассчитать сложные схемы соединения резисторов
Более сложные соединения резисторов могут быть рассчитаны путем систематической группировки резисторов. На рисунке ниже необходимо посчитать общее сопротивление цепи, состоящей из трех резисторов:
Для простоты расчета, сначала сгруппируем резисторы по параллельному и последовательному типу соединения.
Резисторы R2 и R3 соединены последовательно (группа 2). Они в свою очередь соединены параллельно с резистором R1 (группа 1).
Обозначение мощности резистора на схеме, как её увеличить, что делать, если нет подходящего по мощности резистора
Обозначение мощности резистора на схеме, как её увеличить, что делать, если нет подходящего по мощности резистора
Резистор — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др. Весьма широко используемый компонент практически всех электрических и электронных устройств.
В схемах радиоэлектронной аппаратуры одним из наиболее часто встречающихся элементов является резистор, другое его название это сопротивление. У него есть целый ряд характеристик, среди которых есть мощность. В этой статье мы поговорим о резисторах, что делать, если у вас нет подходящего по мощности элемента, и почему они сгорают.
Характеристики резисторов
1. Основной параметр резистора – это номинальное сопротивление.
2. Второй параметр, по которому его выбирают – это максимальная (или предельная) рассеиваемая мощность.
3. Температурный коэффициент сопротивления – описывает, насколько изменяется сопротивление, при изменении его температуры на 1 градус Цельсия.
4. Допустимое отклонение от номинала. Обычно разброс параметров резистора от одного заявленного в пределах 5-10%, это зависит от ГОСТ или ТУ по которому он произведен, существуют и точные резисторы с отклонением до 1%, обычно стоят дороже.
5. Предельное рабочее напряжение, зависит от конструкции элемента, в бытовых электроприборах с напряжением питания 220В могут применяться практически любые резисторы.
6. Шумовые характеристики.
7. Максимальная температура окружающей среды. Это такая температура, которая может быть при достижении максимальной рассеиваемой мощности самого резистора. Об этом подробнее поговорим позже.
8. Влаго- и термоустойчивость.
Есть еще две характеристики, о которых начинающие чаще всего не знают, это:
1. Паразитная индуктивность.
2. Паразитная ёмкость.
Оба параметра зависят от типа и конструктивных особенностей резистора. Индуктивность имеет в любом проводнике, вопрос в её величины. Типовые величины паразитных индуктивностей и емкостей приводить бессмысленно. Паразитные составляющие следует учитывать при проектировании и ремонте высокочастотных приборах.
На низких частотах (например, в пределах звукового диапазона до 20 кГц), существенного влияния в работу схемы они не вносят. В высокочастотных приборах, с рабочими частотами в сотни тысяч и выше герц существенное влияние вносит даже расположение дорожек на плате и их форма.
- Мощность резистора
- Из курса физики многие отлично помнят формулу мощности для электричества, это: P=U*I
- Отсюда следует, что она линейно зависит от тока и напряжения. Ток же через резистор зависит от его сопротивления и приложенного к нему напряжению, то есть:
- I=U/R
- Падение напряжения на резисторе (сколько на его выводах остаётся напряжения от приложенного к цепи, в которой он установлен), так же зависит от тока и сопротивления:
- I=U/R
- Теперь объясним простыми словами, что такое мощность у резистора и куда она выделяется.
У любого металла есть своё удельное сопротивление, это такая величина, которая зависит от структуры этого самого металла. Когда носители зарядов (в нашем случае электроны), под воздействием электрического тока протекают через проводник, они сталкиваются с частицами, из которого состоит металл.
В результате этих столкновений затрудняется движение тока. Если очень обобщенно сказать, то получается, так, что чем плотнее структура металла, тем сложнее протекать току (тем больше сопротивление).
На картинке пример кристаллической решетки, для наглядности.
Из-за этих столкновений выделяется тепло. Это можно представить, как если бы вы шли через толпу (большое сопротивление), где вас еще и толкают, или если бы шли по пустому коридору, где вы сильнее вспотеете?
То же самое происходит и с металлом. Мощность выделяется в виде тепла. В некоторых случаях это плохо, потому что так снижается коэффициент полезного действия прибора. В других ситуациях – это полезное свойство, например в работе ТЭНов. В лампах накаливания за счет своего сопротивления спираль раскаляется до яркого свечения.
Но как это относится к резисторам?
Дело в том, что резисторы применяют для ограничения тока при питании каких-либо устройств, или элементов цепи, или для задания режимов работы полупроводниковым приборам. Из формулы выше станет ясно, что ток снижается, за счет снижения напряжения. Лишнее напряжение можно сказать, что сгорает в виде тепла на резисторе, мощность при этом считается по той же формуле, что и общая мощность:
P=U*I
Здесь U – это количество вольт «сожженных» на резисторе, а I – это ток, который через него протекает.2/1=144/1=144 Вт.
Всё сходится. Резистор будет выделять тепло с мощностью в 144Вт. Это условные значения, взятые в качестве примера. На практике таких резисторов вы не встретите в радиоэлектронной аппаратуре, исключением являются большие сопротивления для регулирования двигателей постоянного тока или пуска мощных синхронных машин в асинхронном режиме.
Какие бывают резисторы и как они обозначаются на схеме
Ряд мощностей резисторов стандартен: 0.05 (0.62) – 0.125 – 0.25 – 0.5 – 1 – 2 – 5
Это типовые номиналы распространенных резисторов, бывают и большие значения, или другие величины. Но этот ряд наиболее распространен. При сборке электроники используют схему электрическую принципиальную, с порядкового номера элементов. Реже указываться номинальное сопротивление, еще реже указывается номинальное сопротивление и мощность.
Чтобы быстро определить мощность резистора на схеме были введены соответствующие УГО (условные графические обозначения) по ГОСТ. Внешний вид таких обозначений и их расшифровка представлены в таблице ниже.
Вообще эти данные, а также название конкретного типа резистора указываются в перечне элементов, там же указывается и разрешенный допуск в %.
Внешне, они отличаются размером, чем мощнее элемент, тем больше его размер. Больший размер увеличивает площадь теплообмена резистора с окружающей средой. Поэтому тепло, которое выделяется при прохождении тока через сопротивление, быстрее отдаётся воздуху (если окружающая среда воздух).
Это значит, что резистор может греться с большей мощностью (выделять определенное количество тепла в единицу времени). Когда температура сопротивления достигает определенного уровня, сначала начинает выгорать внешний слой с маркировкой, дальше сгорает резистивный слой (пленка, проволока или что-то другое).
Чтобы вы оценили, как сильно может греться резистор, взгляните на нагрев спирали разобранного мощного резистора (более 5 Вт) в керамическом корпусе.
В характеристиках был такой параметр, как допустимая температура окружающей среды. Она указывается, для правильного подбора элемента.
Дело в том, что раз мощность резистора ограничена способностью отдать тепло и, при этом, не перегреться, а для отдачи тепла, т.е.
охлаждения элемента путем конвекции или принудительным потоком воздуха должна быть как можно большая разница температур элемента и окружающей среды.
Поэтому если вокруг элемента слишком жарко он быстрее нагреется и сгорит, даже если электрическая мощность на нем ниже максимально рассеиваемой. Нормальной температурой является 20-25 градусов Цельсия.
Что делать, если нет резистора нужной мощности?
Частой проблемой радиолюбителей является отсутствия резистора нужной мощности. Если у вас есть резисторы мощнее, чем нужно – ничего страшного в этом нет, можно ставить не задумываясь. Лишь бы он влез по размеру. Если все имеющиеся резисторы по мощности меньше, чем нужно – это уже проблема.
На самом деле решить этот вопрос достаточно просто. Вспомните законы последовательного и параллельного соединения резисторов.
1. При последовательном соединении резисторов сумма падений напряжений на всей цепочке равняется сумме падений на каждом из них. А ток, протекающий через каждый резистор равен общему току, т.е. в цепи из последовательно соединенных элементов протекает ОДИН ток, но приложенные к каждому из них напряжения РАЗНЫЕ, определяются по закону Ома для участка цепи (см. выше) Uобщ=U1+U2+U3
2. При параллельном соединении резисторов падение на всех напряжения равны, а ток, протекающий в каждой из ветвей обратно пропорционален сопротивлению ветви. Общий ток цепочки из параллельно соединенных резисторов равен сумме токов каждой из ветвей.
На этой картинке изображено всё вышесказанное, в удобной для запоминания форме.
Так, как при последовательном соединении резисторов снизится напряжение на каждом из них, а при параллельном соединении ток, то если P=U*I
Мощность, выделяемая на каждом из них, снизится соответствующим образом.
Поэтому, если у вас нет резистора 100 Ом на 1 Вт, его можно почти всегда заменить 2 резисторами на 50 Ом и 0.5 Вт соединенными последовательно, или 2 резисторами на 200 Ом и 0.5 Вт соединенными параллельно.
Я не просто так написал «ПОЧТИ ВСЕГДА».
Дело в том, что не все резисторы одинаково хорошо переносят ударные токи, в некоторых цепях, например связанные с зарядом конденсаторов большой ёмкости, в первоначальный момент времени переносят большую ударную нагрузку, которая может повредить его резистивный слой. Такие связки нужно проверять на практике или путем долгих расчетов и чтением технической документации и ТУ на резисторы, чем почти никогда и никто не занимается.
Заключение
Мощность резистора – это величина не менее важная, чем его номинальное сопротивление. Если не уделять внимания подбору сопротивлений нужно мощности, то они будут перегорать и сильно греться, что плохо в любой цепи.
При ремонте аппаратуры, особенно китайской, ни в коем случае не пытайтесь ставить резисторы меньшей мощности, лучше поставить с запасом, если есть такая возможность поместить его по габаритам на плате.
Для стабильной и надежной работы радиоэлектронного устройства нужно подбирать мощность, как минимум, с запасом в половину от предполагаемой, а лучше в 2 раза больше. Это значит, что если по расчетам на резисторе выделяется 0.9-1 Вт, то мощность резистора или их сборки должна быть не меньше, чем 1.5-2 Вт.
Ранее ЭлектроВести писали, что JinkoSolar объявила, что она установила новый рекорд эффективности для монокристаллических PERC-панелей, который составил 24,38%.
Компания также разработала модуль мощностью 469,3 Вт.
Кроме того, китайский производитель фотоэлектрических элементов поравнялся с фирмой Trina Solar, которая на прошлой неделе заявила о рекордном 24,58% показателе КПД монокристаллических панелей n-типа.
Резистор
Радиоэлектроника для начинающих
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 килоОм (10 кОм – 10 000 Ом).
Про множители и приставки «кило», «мега» можете почитать здесь.
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 здесь.
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.
Для тех, кто ещё не знает, существует ещё одна возможность подобрать необходимое сопротивление – его можно составить, соединив вместе несколько резисторов разных номиналов. Об этом читайте в статье про соединение резисторов.
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 тут.
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.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Простой способ определить Vf светодиода, чтобы выбрать подходящий резистор
Вы неправильно понимаете, как работает светодиод, так как Vf — это не напряжение, которое вы кладете на светодиод, чтобы заставить его работать, а напряжение, которое появляется (падает) на светодиод, когда ток пропускается через него.
Если вы посмотрите на соответствующий лист данных, вы увидите Vf (min), Vf и Vf (max), заданные для определенного тока, и это означает, что, если вы подадите указанный ток через светодиод, вы можете ожидать Vf падать где-нибудь между Vf (мин) и Vf (макс.), причем Vf является типичным значением.
Итак, ответ на ваш вопрос:
- Источником питания является любой источник переменного напряжения, R обеспечивает балласт для светодиода, снижая его чувствительность к изменениям источника питания.
- Это не даст светодиоду испускать свой волшебный дым, если вы случайно запустите источник питания слишком далеко, и его значение [R] не критично, в разумных пределах.
- Например, если вы используете резистор 1000 Ом и пытаетесь протолкнуть 20 мА через светодиод, эти 20 мА также должны пройти через R, поэтому R будет падать:
- E = IR = 0,02 A × 1000 Ом = 20 вольт, E = IRзнак равно0.02A×1000Ωзнак равно20 вольт,
- и вам понадобится запас для светодиодов.
- «A» — это амперметр, используемый для измерения тока через светодиод, а «V» — вольтметр, используемый для измерения напряжения на светодиоде.
При использовании, то, что вам нужно сделать, это запустить источник питания с нуля вольт, а затем провернуть его до тех пор, пока амперметр не покажет 20 миллиампер, тогда напряжение, отображаемое на вольтметре, будет Vf для этого конкретного диода при данном конкретном токе и температуре окружающей среды. температура.
- Возвращаясь к вашему вопросу, способ определить, какое значение последовательного сопротивления является «правильным» для вашего светодиода, состоит в том, чтобы сначала определить его Vf при желаемом прямом токе (если), а затем использовать закон Ома для определения значения сопротивления, так:
- R = Vс — VеяеR = Вs-Веяе
- Если предположить, что Vs (напряжение питания) составляет 12 вольт, то Vf равно 2 вольтам, а If — 20 мА, мы получим
- R = 12 В- 2 В0,02 А= 500 ОмR = 12В-2В0.02Aзнак равно500 Ом
- Затем, чтобы определить мощность рассеиваемого резистора, мы можем написать:
- Pd = (Vs — Vf) × If = 10 В × 0,02 А = 0,2 Вт Pd = (Vs — Vf)×Если знак равно 10V×0.02Aзнак равно0,2 Вт
- 510 Ом — это самое близкое значение E24 (+/- 5%), которое будет сохраняться, если на консервативной стороне 20 мА, и резистор 1/4 Вт должен быть в порядке.
- Утиный суп, а? 😉
Маркировка IEC для резисторов Цветовой код
IEC также определяет, как производители должны маркировать номиналы резисторов и конденсаторов в стандарте IEC 60062. Цвета, используемые на резисторах с фиксированными выводами, показаны ниже:
Цветовая маркировка выводных резисторов
Цветовой код сопротивления состоит из трех или четырех цветных полос, за которыми следует полоса, представляющая допуск. Полоса температурного коэффициента, если таковая имеется, находится справа от полосы допуска и обычно представляет собой широкую полосу, расположенную на торцевой крышке.
Цветовой код сопротивления включает первые две или три значащих цифры значения сопротивления (в омах), за которыми следует множитель. Это коэффициент, на который необходимо умножить значащую цифру, чтобы найти фактическое значение сопротивления. (т.е. количество нулей, добавляемых после значащих цифр).
Представление двух или трех значащих цифр зависит от допуска: для ± 5% и более требуется два диапазона; ± 2% и меньше требует трех полос.Значимые числа относятся к первым двум или трем цифрам значения сопротивления стандартной серии значений за декаду в соответствии с IEC 60063, как указано в соответствующих таблицах данных и показано в таблице ниже.
Используемые цвета и их основные числовые значения признаны на международном уровне для любой цветовой кодировки, используемой в электронике, не только для резисторов, но и для некоторых конденсаторов, диодов, кабелей и других элементов.
Цвета легко запомнить: черный означает отсутствие какого-либо цвета и, следовательно, означает отсутствие какого-либо количества, 0.Белый (свет) состоит из всех цветов, поэтому представляет собой наибольшее число — 9. Между ними есть цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Они занимают числа от 2 до 7. Цвет между черным и красным будет коричневым, имеющим номер 1. Цвет, промежуточный между фиолетовым и белым, — серый, который представляет собой число 8.
Когда резисторы помечены на схемах, например схемах, IEC 60062 требует, чтобы значащие цифры были напечатаны как таковые, но десятичная точка заменяется префиксом SI множителя.Примеры такой маркировки приведены ниже:
Маркировка IEC для резисторов
Обратите внимание на то, как выражается десятичная точка, что символ ом отображается как R, а 1000 отображается как заглавная K. Использование буквы вместо десятичной точки решает проблему печати — десятичная точка в числе не всегда могут быть распечатаны четко, и альтернативный метод отображения предназначен для помощи в неправильной интерпретации значений компонентов на принципиальных схемах и списках деталей.
На принципиальных схемах и конструктивных диаграммах номер резистора или обозначение обычно имеет префикс «R». Например, R15 просто означает номер резистора 15.
Часть принципиальной схемы, на которой показаны обозначения и маркировка IEC, показана ниже:
Обратите внимание, что резистор R4 имеет значение 4,7 Ом, а резистор R12 — значение 330 Ом.
резисторов последовательно и параллельно
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Нарисуйте схему с резисторами, включенными параллельно и последовательно.
- Рассчитайте падение напряжения на резисторе по закону Ома.
- Контраст — способ расчета общего сопротивления для резисторов, включенных последовательно и параллельно.
- Объясните, почему полное сопротивление параллельной цепи меньше наименьшего сопротивления любого из резисторов в этой цепи.
- Рассчитайте общее сопротивление цепи, которая содержит смесь резисторов, включенных последовательно и параллельно.
Большинство схем имеет более одного компонента, называемого резистором , который ограничивает поток заряда в цепи.Мера этого предела расхода заряда называется сопротивлением . Самыми простыми комбинациями резисторов являются последовательное и параллельное соединение, показанное на рисунке 1. Общее сопротивление комбинации резисторов зависит как от их индивидуальных значений, так и от способа их подключения.
Рис. 1. (a) Последовательное соединение резисторов. (б) Параллельное соединение резисторов.
Когда резисторы в серии ? Резисторы включены последовательно всякий раз, когда поток заряда, называемый током , должен проходить через устройства последовательно.Например, если ток течет через человека, держащего отвертку, и попадает в Землю, тогда R 1 на Рисунке 1 (а) может быть сопротивлением вала отвертки, R 2 сопротивлением ее ручки , R 3 сопротивление тела человека и R 4 сопротивление его обуви. На рисунке 2 показаны резисторы, последовательно подключенные к источнику напряжения . Кажется разумным, что полное сопротивление является суммой отдельных сопротивлений, учитывая, что ток должен проходить через каждый резистор последовательно.(Этот факт был бы преимуществом для человека, желающего избежать поражения электрическим током, который мог бы уменьшить ток, надев обувь с резиновыми подошвами с высоким сопротивлением. прибор, уменьшающий рабочий ток.)
Рис. 2. Три резистора, подключенных последовательно к батарее (слева), и эквивалентное одиночное или последовательное сопротивление (справа).
Чтобы убедиться, что последовательно включенные сопротивления действительно складываются, давайте рассмотрим потерю электроэнергии, называемую падением напряжения , в каждом резисторе на Рисунке 2.Согласно закону Ома падение напряжения на резисторе В, , когда через него протекает ток, рассчитывается по формуле В = IR , где I равно току в амперах (А), а R — сопротивление в Ом (Ом). Другой способ представить это: В, — это напряжение, необходимое для протекания тока I через сопротивление R . Таким образом, падение напряжения на R 1 составляет В 1 = IR 1 , что на R 2 составляет В 2 = IR 2 и что через R 3 составляет V 3 = IR 3 .Сумма этих напряжений равна выходному напряжению источника; то есть
В = В 1 + В 2 + В 3 .
Это уравнение основано на сохранении энергии и сохранении заряда. Электрическая потенциальная энергия может быть описана уравнением PE = qV , где q — электрический заряд, а V, — напряжение. Таким образом, энергия, отдаваемая источником, составляет кв.кв. , а энергия, рассеиваемая резисторами, составляет
.qV 1 + qV 2 + qV 3 .
Установление связей: законы сохранения
Вывод выражений для последовательного и параллельного сопротивления основан на законах сохранения энергии и сохранения заряда, которые утверждают, что общий заряд и полная энергия постоянны в любом процессе. Эти два закона непосредственно участвуют во всех электрических явлениях и будут многократно использоваться для объяснения как конкретных эффектов, так и общего поведения электричества.
Эти энергии должны быть равны, потому что в цепи нет другого источника и другого назначения для энергии.Таким образом, qV = qV 1 + qV 2 + qV 3 . Плата q аннулируется, давая V = V 1 + V 2 + V 3 , как указано. (Обратите внимание, что одинаковое количество заряда проходит через батарею и каждый резистор за заданный промежуток времени, поскольку нет емкости для хранения заряда, нет места для утечки заряда и заряд сохраняется.) Теперь подстановка значений для отдельных напряжений дает
В = ИК 1 + ИК 2 + ИК 3 = I ( R 1 + R 2 + R 3 ).
Обратите внимание, что для эквивалентного сопротивления одной серии R с , мы имеем
В = ИК с .
Это означает, что полное или эквивалентное последовательное сопротивление R с трех резисторов составляет R с = R 1 + R 2 + R 3 .Эта логика действительна в общем для любого количества резисторов, включенных последовательно; таким образом, полное сопротивление R с последовательного соединения составляет
R с = R 1 + R 2 + R 3 +…,
, как предлагается. Поскольку весь ток должен проходить через каждый резистор, он испытывает сопротивление каждого, а последовательно соединенные сопротивления просто складываются.
Пример 1. Расчет сопротивления, тока, падения напряжения и рассеиваемой мощности: анализ последовательной цепи
Предположим, что выходное напряжение батареи на рисунке 2 равно 12.0 В, а сопротивления равны R 1 = 1,00 Ом, R 2 = 6,00 Ом и R 3 = 13,0 Ом. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите ток. (c) Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться выходному напряжению источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.
Стратегия и решение для (а)
Общее сопротивление — это просто сумма отдельных сопротивлений, определяемая следующим уравнением:
[латекс] \ begin {array} {lll} {R} _ {\ text {s}} & = & {R} _ {1} + {R} _ {2} + {R} _ {3} \ \ & = & 1.00 \ text {} \ Omega + 6.00 \ text {} \ Omega + 13.0 \ text {} \ Omega \\ & = & 20.0 \ text {} \ Omega \ end {array} \\ [/ latex].
Стратегия и решение для (b)
Ток определяется по закону Ома: В = IR . Ввод значения приложенного напряжения и общего сопротивления дает ток для цепи:
[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {\ text {s}}} = \ frac {12.0 \ text {V}} {20.0 \ text {} \ Omega} = 0.60 \ text {A }\\[/латекс].
Стратегия и решение для (c)
Напряжение — или падение IR — на резисторе определяется законом Ома.Ввод значения тока и значения первого сопротивления дает
.В 1 = IR 1 = (0,600 A) (1,0 Ом) = 0,600 В.
Аналогично
В 2 = IR 2 = (0,600 A) (6,0 Ом) = 3,60 В
и
V3 = IR 3 = (0,600 A) (13,0 Ом) = 7,80 В.
Обсуждение для (c)
Три капли IR добавляют к 12.0 В, прогноз:
В 1 + В 2 + В 3 = (0,600 + 3,60 + 7,80) В = 12,0 В.
Стратегия и решение для (d)
Самый простой способ рассчитать мощность в ваттах (Вт), рассеиваемую резистором в цепи постоянного тока, — это использовать закон Джоуля , P = IV , где P — электрическая мощность. В этом случае через каждый резистор протекает одинаковый полный ток.Подставляя закон Ома V = IR в закон Джоуля, мы получаем мощность, рассеиваемую первым резистором, как
.P 1 = I 2 R 1 = (0,600 A) 2 (1,00 Ом) = 0,360 Вт.
Аналогично
P 2 = I 2 R 2 = (0,600 A) 2 (6,00 Ом) = 2,16 Вт.
и
P 3 = I 2 R 3 = (0.{2}} {R} \\ [/ latex], где В, — падение напряжения на резисторе (а не полное напряжение источника). Будут получены те же значения.
Стратегия и решение для (e)
Самый простой способ рассчитать выходную мощность источника — использовать P = IV , где В, — напряжение источника. Это дает
P = (0,600 A) (12,0 В) = 7,20 Вт.
Обсуждение для (e)
Обратите внимание, что по совпадению общая мощность, рассеиваемая резисторами, также равна 7.20 Вт, столько же, сколько мощность, выдаваемая источником. То есть
P 1 + P 2 + P 3 = (0,360 + 2,16 + 4,68) W = 7,20 Вт.
Мощность — это энергия в единицу времени (ватт), поэтому для сохранения энергии требуется, чтобы выходная мощность источника была равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.
Основные характеристики резисторов серии
- Серийные сопротивления добавить: R с = R 1 + R 2 + R 3 +….
- Одинаковый ток протекает последовательно через каждый резистор.
- Отдельные резисторы, включенные последовательно, не получают полное напряжение источника, а делят его.
На рисунке 3 показаны резисторы параллельно , подключенные к источнику напряжения. Резисторы включены параллельно, когда каждый резистор подключен непосредственно к источнику напряжения с помощью соединительных проводов с незначительным сопротивлением. Таким образом, к каждому резистору приложено полное напряжение источника. Каждый резистор потребляет такой же ток, как если бы он один был подключен к источнику напряжения (при условии, что источник напряжения не перегружен).Например, автомобильные фары, радио и т. Д. Подключены параллельно, так что они используют полное напряжение источника и могут работать полностью независимо. То же самое и в вашем доме, или в любом другом здании. (См. Рисунок 3 (b).)
Рис. 3. (a) Три резистора, подключенных параллельно батарее, и эквивалентное одиночное или параллельное сопротивление. (б) Электроснабжение в доме. (Источник: Dmitry G, Wikimedia Commons)
Чтобы найти выражение для эквивалентного параллельного сопротивления R p , давайте рассмотрим протекающие токи и их связь с сопротивлением.Поскольку каждый резистор в цепи имеет полное напряжение, токи, протекающие через отдельные резисторы, равны [латекс] {I} _ {1} = \ frac {V} {{R} _ {1}} \\ [/ latex] , [латекс] {I} _ {2} = \ frac {V} {{R} _ {2}} \\ [/ latex] и [латекс] {I} _ {3} = \ frac {V} {{R} _ {3}} \\ [/ латекс]. Сохранение заряда подразумевает, что полный ток I , производимый источником, является суммой этих токов:
I = I 1 + I 2 + I 3 .
Подстановка выражений для отдельных токов дает
[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {1}} + \ frac {V} {{R} _ {2}} + \ frac {V} {{R} _ {3}} = V \ left (\ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3}} \ справа) \\ [/ латекс].
Обратите внимание, что закон Ома для эквивалентного одиночного сопротивления дает
[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {p}} = V \ left (\ frac {1} {{R} _ {p}} \ right) \\ [/ latex].
Члены в скобках в последних двух уравнениях должны быть равны. Обобщая для любого количества резисторов, общее сопротивление R p параллельного соединения связано с отдельными сопротивлениями на
.[латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ гидроразрыв {1} {{R} _ {\ text {.} 3}} + \ text {.} \ Text {…} \\ [/ latex]
Это соотношение приводит к общему сопротивлению R p , которое меньше наименьшего из отдельных сопротивлений. (Это видно в следующем примере.) При параллельном подключении резисторов от источника течет больше тока, чем протекает по любому из них по отдельности, поэтому общее сопротивление ниже.
Пример 2. Расчет сопротивления, тока, рассеиваемой мощности и выходной мощности: анализ параллельной цепи
Пусть выходное напряжение батареи и сопротивления в параллельном соединении на Рисунке 3 будут такими же, как и в ранее рассмотренном последовательном соединении: В = 12.0 В, R 1 = 1,00 Ом, R 2 = 6,00 Ом и R 3 = 13,0 Ом. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите полный ток. (c) Рассчитайте токи в каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться общему выходному току источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.
Стратегия и решение для (а)
Общее сопротивление для параллельной комбинации резисторов находится с помощью следующего уравнения.Ввод известных значений дает
[латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3}} = \ frac {1} {1 \ text {.} \ text {00} \ text {} \ Omega} + \ frac {1} {6 \ text {. } \ text {00} \ text {} \ Omega} + \ frac {1} {\ text {13} \ text {.} 0 \ text {} \ Omega} \\ [/ latex].
Таким образом,
[латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1.00} {\ text {} \ Omega} + \ frac {0 \ text {.} \ Text {1667}} {\ текст {} \ Omega} + \ frac {0 \ text {.} \ text {07692}} {\ text {} \ Omega} = \ frac {1 \ text {.} \ text {2436}} {\ text { } \ Omega} \\ [/ латекс].
(Обратите внимание, что в этих расчетах каждый промежуточный ответ отображается с дополнительной цифрой.) Мы должны перевернуть это, чтобы найти полное сопротивление R p . Это дает
[латекс] {R} _ {\ text {p}} = \ frac {1} {1 \ text {.} \ Text {2436}} \ text {} \ Omega = 0 \ text {.} \ Text { 8041} \ text {} \ Omega \\ [/ latex].
Суммарное сопротивление с правильным количеством значащих цифр составляет R p = 0,804 Ом
Обсуждение для (а)
R p , как и предполагалось, меньше наименьшего индивидуального сопротивления.
Стратегия и решение для (b)
Полный ток можно найти из закона Ома, заменив полное сопротивление R p . Это дает
[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {\ text {p}}} = \ frac {\ text {12.0 V}} {0.8041 \ text {} \ Omega} = \ text {14} \ text {.} \ text {92 A} \\ [/ latex].
Обсуждение для (б)
Ток I для каждого устройства намного больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно (см. Предыдущий пример).Схема с параллельным соединением имеет меньшее общее сопротивление, чем резисторы, включенные последовательно.
Стратегия и решение для (c)
Отдельные токи легко вычислить по закону Ома, поскольку каждый резистор получает полное напряжение. Таким образом,
[латекс] {I} _ {1} = \ frac {V} {{R} _ {1}} = \ frac {12.0 \ text {V}} {1.00 \ text {} \ Omega} = 12.0 \ text {A} \\ [/ латекс].
Аналогично
[латекс] {I} _ {2} = \ frac {V} {{R} _ {2}} = \ frac {12.0 \ text {V}} {6.00 \ text {} \ Omega} = 2 \ text {.} \ text {00} \ text {A} \\ [/ latex]
и
[латекс] {I} _ {3} = \ frac {V} {{R} _ {3}} = \ frac {\ text {12} \ text {.} 0 \ text {V}} {\ text {13} \ text {.} \ Text {0} \ text {} \ Omega} = 0 \ text {.} \ Text {92} \ text {A} \\ [/ latex].
Обсуждение для (c)
Общий ток складывается из отдельных токов:
I 1 + I 2 + I 3 = 14,92 A.
Это соответствует сохранению заряда.{2}} {13.0 \ text {} \ Omega} = 11.1 \ text {W} \\ [/ latex].
Обсуждение для (d)
Мощность, рассеиваемая каждым резистором параллельно, значительно выше, чем при последовательном подключении к тому же источнику напряжения.
Стратегия и решение для (e)
Общую мощность также можно рассчитать несколькими способами. Выбирая P = IV и вводя полный ток, получаем
P = IV = (14,92 A) (12,0 В) = 179 Вт.
Обсуждение для (e)
Суммарная мощность, рассеиваемая резисторами, также 179 Вт:
P 1 + P 2 + P 3 = 144 Вт + 24,0 Вт + 11,1 Вт = 179 Вт
Это соответствует закону сохранения энергии.
Общее обсуждение
Обратите внимание, что как токи, так и мощность при параллельном подключении больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно.
Основные характеристики параллельных резисторов
- Параллельное сопротивление определяется из [latex] \ frac {1} {{R} _ {\ text {p}}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} { {R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3}} + \ text {…} \\ [/ latex], и оно меньше любого отдельного сопротивления в комбинации.
- На каждый параллельно включенный резистор подается такое же полное напряжение источника. (В системах распределения электроэнергии чаще всего используются параллельные соединения для питания бесчисленных устройств, обслуживаемых одним и тем же напряжением, и для того, чтобы они могли работать независимо.)
- Параллельные резисторы не получают суммарный ток каждый; они делят это.
Сочетания последовательного и параллельного
Более сложные соединения резисторов иногда представляют собой просто комбинации последовательного и параллельного. Они часто встречаются, особенно если учесть сопротивление провода. В этом случае сопротивление провода включено последовательно с другими сопротивлениями, включенными параллельно. Комбинации последовательного и параллельного подключения можно свести к одному эквивалентному сопротивлению, используя технику, показанную на рисунке 4.Различные части идентифицируются как последовательные или параллельные, уменьшаются до их эквивалентов и далее уменьшаются до тех пор, пока не останется единственное сопротивление. Процесс занимает больше времени, чем труден.
Рис. 4. Эта комбинация из семи резисторов имеет как последовательные, так и параллельные части. Каждый из них идентифицируется и приводится к эквивалентному сопротивлению, а затем уменьшается до тех пор, пока не будет достигнуто одно эквивалентное сопротивление.
Самая простая комбинация последовательного и параллельного сопротивления, показанная на рисунке 4, также является наиболее поучительной, поскольку она используется во многих приложениях.Например, R 1 может быть сопротивлением проводов от автомобильного аккумулятора к его электрическим устройствам, которые подключены параллельно. R 2 и R 3 могли быть стартером и светом салона. Ранее мы предполагали, что сопротивление провода незначительно, но, когда это не так, оно имеет важные последствия, как показывает следующий пример.
Пример 3. Расчет сопротивления,
IR Падение, ток и рассеиваемая мощность: объединение последовательных и параллельных цепейНа рис. 5 показаны резисторы из двух предыдущих примеров, подключенные другим способом — комбинацией последовательного и параллельного подключения.Мы можем считать R 1 сопротивлением проводов, ведущих к R 2 и R 3 . (а) Найдите полное сопротивление. (b) Что такое падение IR в R 1 ? (c) Найдите текущие значения от I 2 до R 2 . (d) Какую мощность рассеивает R 2 ?
Рис. 5. Эти три резистора подключены к источнику напряжения, так что R 2 и R 3 параллельны друг другу, и эта комбинация включена последовательно с R 1 .
Стратегия и решение для (а)
Чтобы найти полное сопротивление, отметим, что R 2 и R 3 находятся параллельно, и их комбинация R p находится последовательно с R 1 . Таким образом, полное (эквивалентное) сопротивление этой комбинации составляет
.R итого = R 1 + R p .
Сначала мы находим R p , используя уравнение для параллельных резисторов и вводя известные значения:
[латекс] \ frac {1} {{R} _ {\ text {p}}} = \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3 }} = \ frac {1} {6 \ text {.} \ text {00} \ text {} \ Omega} + \ frac {1} {\ text {13} \ text {.} 0 \ text {} \ Omega} = \ frac {0.2436} {\ text {} \ Омега} \\ [/ латекс].
Инвертирование дает
[латекс] {R} _ {\ text {p}} = \ frac {1} {0,2436} \ text {} \ Omega = 4.11 \ text {} \ Omega \\ [/ latex].
Таким образом, общее сопротивление равно
.R до = R 1 + R p = 1,00 Ом + 4,11 Ом = 5,11 Ом.
Обсуждение для (а)
Общее сопротивление этой комбинации является промежуточным между значениями чистой серии и чистой параллели (20.0 Ом и 0,804 Ом соответственно), найденные для тех же резисторов в двух предыдущих примерах.
Стратегия и решение для (b)
Чтобы найти падение IR в R 1 , отметим, что полный ток I протекает через R 1 . Таким образом, падение IR составляет
.В 1 = ИК 1
Мы должны найти I , прежде чем сможем вычислить V 1 .Полный ток I находится с помощью закона Ома для схемы. То есть
[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {\ text {tot}}} = \ frac {\ text {12.0} \ text {V}} {5.11 \ text {} \ Omega} = 2.35 \ text {A} \\ [/ latex].
Вводя это в выражение выше, мы получаем
В 1 = IR 1 = (2,35 А) (1,00 Ом) = 2,35 В.
Обсуждение для (б)
Напряжение, приложенное к R 2 и R 3 , меньше полного напряжения на величину В 1 .Когда сопротивление провода велико, это может существенно повлиять на работу устройств, представленных R 2 и R 3 .
Стратегия и решение для (c)
Чтобы найти ток через R 2 , мы должны сначала найти приложенное к нему напряжение. Мы называем это напряжение В p , потому что оно приложено к параллельной комбинации резисторов. Напряжение, приложенное как к R 2 , так и к R 3 , уменьшается на величину В 1 , и поэтому оно составляет
.В p = В — В 1 = 12.0 В — 2,35 В = 9,65 В.
Теперь ток I 2 через сопротивление R 2 находится по закону Ома:
[латекс] {I} _ {2} = \ frac {{V} _ {\ text {p}}} {{R} _ {2}} = \ frac {9.65 \ text {V}} {6.00 \ текст {} \ Omega} = 1,61 \ text {A} \\ [/ latex].
Обсуждение для (c)
Ток меньше, чем 2,00 А, которые протекали через R 2 , когда он был подключен параллельно к батарее в предыдущем примере параллельной цепи.
Стратегия и решение для (d)
Мощность, рассеиваемая R 2 , определяется
P 2 = ( I 2 ) 2 R 2 = (1,61 A) 2 (6,00 Ом) = 15,5 Вт
Обсуждение для (d)
Мощность меньше 24,0 Вт, рассеиваемых этим резистором при параллельном подключении к источнику 12,0 В.
Одним из следствий этого последнего примера является то, что сопротивление в проводах снижает ток и мощность, подаваемую на резистор.Если сопротивление провода относительно велико, как в изношенном (или очень длинном) удлинителе, то эти потери могут быть значительными. Если потребляется большой ток, падение IR в проводах также может быть значительным.
Например, когда вы роетесь в холодильнике и включается мотор, свет холодильника на мгновение гаснет. Точно так же вы можете увидеть тусклый свет в салоне, когда вы запускаете двигатель вашего автомобиля (хотя это может быть связано с сопротивлением внутри самой батареи).
То, что происходит в этих сильноточных ситуациях, показано на рисунке 6. Устройство, обозначенное как R 3 , имеет очень низкое сопротивление, поэтому при его включении протекает большой ток. Этот увеличенный ток вызывает большее падение IR в проводах, представленных R 1 , уменьшая напряжение на лампе (которое составляет R 2 ), которое затем заметно гаснет.
Рис. 6. Почему гаснет свет при включении большого прибора? Ответ заключается в том, что большой ток, потребляемый двигателем прибора, вызывает значительное падение напряжения в проводах и снижает напряжение на свету.
Проверьте свое понимание
Можно ли любую произвольную комбинацию резисторов разбить на последовательную и параллельную? Посмотрите, сможете ли вы нарисовать принципиальную схему резисторов, которые нельзя разбить на комбинации последовательно и параллельно.
Решение Нет, есть много способов подключения резисторов, которые не являются комбинациями последовательного и параллельного, включая петли и переходы. В таких случаях правила Кирхгофа, которые будут включены в Правила Кирхгофа, позволят вам проанализировать схему.
Стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов
- Нарисуйте четкую принципиальную схему, обозначив все резисторы и источники напряжения. Этот шаг включает список известных проблем, поскольку они отмечены на вашей принципиальной схеме.
- Точно определите, что необходимо определить в проблеме (определите неизвестные). Письменный список полезен.
- Определите, включены ли резисторы последовательно, параллельно или в комбинации последовательно и параллельно.Изучите принципиальную схему, чтобы сделать эту оценку. Резисторы включены последовательно, если через них должен последовательно проходить один и тот же ток.
- Используйте соответствующий список основных функций для последовательных или параллельных соединений, чтобы найти неизвестные. Есть один список для серий, а другой — для параллелей. Если ваша проблема представляет собой комбинацию последовательного и параллельного соединения, уменьшайте ее поэтапно, рассматривая отдельные группы последовательных или параллельных соединений, как это сделано в этом модуле и примерах. Особое примечание: при обнаружении R необходимо соблюдать осторожность.
- Проверьте, являются ли ответы разумными и последовательными. Единицы и числовые результаты должны быть разумными. Общее последовательное сопротивление должно быть больше, а общее параллельное сопротивление, например, должно быть меньше. Мощность должна быть больше для одних и тех же устройств, подключенных параллельно, по сравнению с последовательными и т. Д.
Сводка раздела
Концептуальные вопросы
1. Переключатель имеет переменное сопротивление, близкое к нулю в замкнутом состоянии и очень большое в разомкнутом, и он включен последовательно с устройством, которым он управляет.Объясните влияние переключателя на рис. 7 на ток в разомкнутом и замкнутом состоянии.
Рис. 7. Переключатель обычно включается последовательно с источником сопротивления и напряжения. В идеале переключатель имеет почти нулевое сопротивление в замкнутом состоянии, но имеет чрезвычайно большое сопротивление в разомкнутом состоянии. (Обратите внимание, что на этой диаграмме скрипт E представляет напряжение (или электродвижущую силу) батареи.)
2. Какое напряжение на разомкнутом переключателе на Рисунке 7?
3. На разомкнутом переключателе есть напряжение, как на Рисунке 7.Почему же тогда мощность, рассеиваемая разомкнутым переключателем, мала?
4. Почему мощность, рассеиваемая замкнутым переключателем, как на Рисунке 7, мала?
5. Студент в физической лаборатории по ошибке подключил электрическую лампочку, батарею и выключатель, как показано на рисунке 8. Объясните, почему лампочка горит, когда выключатель разомкнут, и гаснет, когда он замкнут. (Не пытайтесь — батарея сильно разряжается!)
Рис. 8. Ошибка подключения. Включите этот переключатель параллельно устройству, обозначенному [латекс] R [/ латекс].(Обратите внимание, что на этой диаграмме скрипт E представляет напряжение (или электродвижущую силу) батареи.)
6. Зная, что сила электрического шока зависит от величины тока, протекающего через ваше тело, вы бы предпочли, чтобы он был включен последовательно или параллельно с сопротивлением, таким как нагревательный элемент тостера, если он шокирован им? Объяснять.
7. Были бы ваши фары тусклыми при запуске двигателя автомобиля, если бы провода в вашем автомобиле были сверхпроводниками? (Не пренебрегайте внутренним сопротивлением батареи.) Объяснять.
8. Некоторые гирлянды праздничных огней соединены последовательно для экономии затрат на проводку. В старой версии использовались лампочки, которые при перегорании разрывают электрическое соединение, как открытый выключатель. Если одна такая лампочка перегорит, что случится с остальными? Если такая цепочка работает от 120 В и имеет 40 одинаковых лампочек, каково нормальное рабочее напряжение каждой? В более новых версиях используются лампы, которые при перегорании замыкаются накоротко, как замкнутый выключатель. Если одна такая лампочка перегорит, что случится с остальными? Если такая цепочка работает от 120 В и в ней осталось 39 идентичных лампочек, каково тогда рабочее напряжение каждой?
9.Если две бытовые лампочки мощностью 60 и 100 Вт подключить последовательно к бытовой электросети, какая из них будет ярче? Объяснять.
10. Предположим, вы проводите физическую лабораторию, в которой вас просят вставить резистор в цепь, но все прилагаемые резисторы имеют большее сопротивление, чем запрошенное значение. Как бы вы соединили доступные сопротивления, чтобы попытаться получить меньшее запрошенное значение?
11. Перед Второй мировой войной некоторые радиостанции получали питание через «шнур сопротивления», который имел значительное сопротивление.Такой резистивный шнур снижает напряжение до желаемого уровня для ламп радиоприемника и т.п., и это экономит расходы на трансформатор. Объясните, почему шнуры сопротивления нагреваются и тратят энергию при включенном радио.
12. У некоторых лампочек есть три уровня мощности (не включая ноль), получаемые от нескольких нитей накала, которые индивидуально переключаются и соединяются параллельно. Какое минимальное количество нитей необходимо для трех режимов мощности?
Задачи и упражнения
Примечание. Можно считать, что данные, взятые из цифр, имеют точность до трех значащих цифр.
1. (а) Каково сопротивление десяти последовательно соединенных резисторов сопротивлением 275 Ом? (б) Параллельно?
2. (a) Каково сопротивление последовательно соединенных резисторов 1,00 × 10 2 Ом, 2,50 кОм и 4,00 кОм? (б) Параллельно?
3. Какое наибольшее и наименьшее сопротивление можно получить, соединив резисторы на 36,0 Ом, 50,0 Ом и 700 Ом?
4. Тостер на 1800 Вт, электрическая сковорода на 1400 Вт и лампа на 75 Вт подключены к одной розетке в цепи 15 А, 120 В.(Три устройства работают параллельно, если они подключены к одной розетке.) а) Какой ток потребляет каждое устройство? (b) Перегорит ли эта комбинация предохранитель на 15 А?
5. Фара мощностью 30,0 Вт и стартер мощностью 2,40 кВт обычно подключаются параллельно в систему на 12,0 В. Какую мощность потребляли бы одна фара и стартер при последовательном подключении к батарее 12,0 В? (Не обращайте внимания на любое другое сопротивление в цепи и любое изменение сопротивления в двух устройствах.)
6.(a) Учитывая батарею на 48,0 В и резисторы на 24,0 и 96,0 Ом, найдите для каждого из них ток и мощность при последовательном соединении. (b) Повторите, когда сопротивления включены параллельно.
7. Ссылаясь на пример комбинирования последовательных и параллельных цепей и рисунок 5, вычислите I 3 двумя следующими способами: (a) по известным значениям I и I 2 ; (б) используя закон Ома для R 3 . В обеих частях явно показано, как вы следуете шагам, описанным выше в стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов .
Рис. 5. Эти три резистора подключены к источнику напряжения, так что R 2 и R 3 параллельны друг другу, и эта комбинация включена последовательно с R 1 .
8. Ссылаясь на рисунок 5: (a) Вычислите P 3 и обратите внимание на его сравнение с P 3 , найденным в первых двух примерах задач в этом модуле. (b) Найдите полную мощность, отдаваемую источником, и сравните ее с суммой мощностей, рассеиваемых резисторами.
9. См. Рисунок 6 и обсуждение затемнения света при включении тяжелого прибора. (а) Учитывая, что источник напряжения составляет 120 В, сопротивление провода составляет 0,400 Ом, а номинальная мощность лампы составляет 75,0 Вт, какая мощность будет рассеиваться лампой, если при включении двигателя через провода пройдет в общей сложности 15,0 А? Предположите незначительное изменение сопротивления лампы. б) Какая мощность потребляет двигатель?
Рис. 6. Почему гаснет свет при включении большого прибора? Ответ заключается в том, что большой ток, потребляемый двигателем прибора, вызывает значительное падение напряжения в проводах и снижает напряжение на свету.
10. Линия электропередачи 240 кВ с 5,00 × 10 2 подвешена к заземленным металлическим опорам с помощью керамических изоляторов, каждый из которых имеет сопротивление 1,00 × 10 9 Ом (рисунок 9 (a)). Какое сопротивление на землю у 100 изоляторов? (b) Рассчитайте мощность, рассеиваемую 100 из них. (c) Какая доля мощности, переносимой линией, составляет это? Ясно покажите, как вы следуете шагам, описанным выше в стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов .
Рис. 9. Высоковольтная (240 кВ) линия электропередачи 5,00 × 10 2 подвешена к заземленной металлической опоре электропередачи. Ряд керамических изоляторов обеспечивает сопротивление 1,00 × 10 9 Ом каждый.
11. Покажите, что если два резистора R 1 и R 2 объединены, и один из них намного больше другого ( R 1 >> R 2 ): (a ) Их последовательное сопротивление почти равно большему сопротивлению R 1 .(б) Их параллельное сопротивление почти равно меньшему сопротивлению R 2 .
12. Необоснованные результаты Два резистора, один из которых имеет сопротивление 145 Ом, подключены параллельно, чтобы получить общее сопротивление 150 Ом. а) Каково значение второго сопротивления? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения необоснованны или непоследовательны?
13. Необоснованные результаты Два резистора, один из которых имеет сопротивление 900 кОм, соединены последовательно, чтобы получить общее сопротивление 0.500 МОм. а) Каково значение второго сопротивления? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения необоснованны или непоследовательны?
Глоссарий
- серия:
- последовательность резисторов или других компонентов, включенных в цепь один за другим
- резистор:
- компонент, обеспечивающий сопротивление току, протекающему по электрической цепи
- сопротивление:
- вызывает потерю электроэнергии в цепи
- Закон Ома:
- соотношение между током, напряжением и сопротивлением в электрической цепи: В = IR
- напряжение:
- электрическая потенциальная энергия на единицу заряда; электрическое давление, создаваемое источником питания, например аккумулятором
- падение напряжения:
- потеря электроэнергии при прохождении тока через резистор, провод или другой компонент
- текущий:
- поток заряда через электрическую цепь мимо заданной точки измерения
- Закон Джоуля:
- соотношение между потенциальной электрической мощностью, напряжением и сопротивлением в электрической цепи, определяемое следующим образом: [latex] {P} _ {e} = \ text {IV} [/ latex]
- параллельно:
- разводку резисторов или других компонентов в электрической цепи, так что каждый компонент получает одинаковое напряжение от источника питания; часто изображается на диаграмме в виде лестницы, где каждый компонент находится на ступеньке лестницы
Избранные решения проблем и упражнения
1.(а) 2,75 кОм (б) 27,5 Ом
3. (а) 786 Ом (б) 20,3 Ом
5. 29,6 Вт
7. (а) 0,74 А (б) 0,742 А
9. (а) 60,8 Вт (б) 3,18 кВт
11. (a) [латекс] \ begin {array} {} {R} _ {\ text {s}} = {R} _ {1} + {R} _ {2} \\ \ Rightarrow {R} _ {\ text {s}} \ приблизительно {R} _ {1} \ left ({R} _ {1} \ text {>>} {R} _ {2} \ right) \ end {array} \\ [/ латекс]
(b) [латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2} } = \ frac {{R} _ {1} + {R} _ {2}} {{R} _ {1} {R} _ {2}} \\ [/ latex],
, так что
[латекс] \ begin {array} {} {R} _ {p} = \ frac {{R} _ {1} {R} _ {2}} {{R} _ {1} + {R} _ {2}} \ приблизительно \ frac {{R} _ {1} {R} _ {2}} {{R} _ {1}} = {R} _ {2} \ left ({R} _ {1 } \ text {>>} {R} _ {2} \ right) \ text {.} \ end {array} \\ [/ latex]
13. (a) –400 кОм (b) Сопротивление не может быть отрицательным. (c) Считается, что последовательное сопротивление меньше, чем у одного из резисторов, но должно быть больше, чем у любого из резисторов.
Учебный курс Фрэнка
Резисторы
Резистор — это электронное устройство, которое имеет определенное электрическое сопротивление. Резистор имеет два вывода и работает в обоих направления. В нем нет поляризации.
Первичной характеристикой резистора является его сопротивление (Ом) и номинальная мощность (Вт).
Резисторы обычно изготавливаются из углерода. Резисторы для более высоких мощностей сделаны из проволоки сопротивления и корпуса из цемента. Высокая точность резисторы — металлопленочные резисторы.
|
Проволочный резистор на 11 Вт. Проволочный резистор на 5 Вт. Угольный резистор на 2 Вт. Угольный резистор на общую мощность Вт. Чип-резистор или SMD (устройство для поверхностного монтажа) |
Единицы, значения и символы
Обозначения резисторов на принципиальной схеме показаны ниже.Обратите внимание, что американские символы разные. |
Резистор, европейский и американский |
1000 Ом составляет 1 кОм
и
1000 кОм соответствует 1 МОм
На схемах очень часто точка заменяется на R или Ω.
47K = 47 кОм
1K5 = 1,5 кОм
1M0 = 1,0 МОм
2R2 = 2,2 Ом
0Ω22 = 0,22 Ом
|
Резисторы R9 и R14 имеют номинал 4 кОм или 4,7 кОм. Все резисторы без какой-либо информации о мощности являются обычными резисторами W. В противном случае это упоминается. Как два 5W-типа R12 и R13. |
Упражнения:
Чтобы увидеть ответ, просто пробел за значениями.
Передача в кОм: 1 МОм 1000 кОм
2К2
2,2 кОм
560 Ом
0,56 кОм
3300 Ом 3,3 кОм
Передача в Ом: 2,7 КОм 2700 Ом
56 кОм
56000 Ом
120 кОм 120000 Ом
2 Ом 7
2,7 Ом
Предпочтительные значения
Резисторы доступны не во всех возможных номиналах и градациях, но только в выбранных значениях.Отрасль предоставляет определенный диапазон стандартные значения, известные как предпочтительные значения. Самая распространенная группа предпочтительными значениями является серия E12 с 12 различными номерами и их кратные. Градации:10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82
Пример:
Доступные резисторы: 33 кОм, 150 Ом, 2,2 МОм, 82 Ом
Но
следующие резисторы не существуют: 74 кОм, 14 МОм, 460 кОм, 21 Ом
Все резисторы серии E12 являются стандартными типами с 5%.
Помимо серии E12, E24 с 24 значениями и даже E48 с 48 ценности существуют. Поскольку градация меньше, серия состоит из только точные резисторы с меньшими допусками. Резисторы металлические пленочные резисторы с 2% или 1%.
E-12 Серия (5%) |
||||||
1 Ом 1,2 Ом 1,5 Ом 1,8 Ом 2.2 Ом 2,7 Ом 3,3 Ом 3,9 Ом 4,7 Ом 5,6 Ом 6,8 Ом 8,2 Ом |
10 Ом 12 Ом 15 Ом 18 Ом 22 Ом 27 Ом 33 Ом 39 Ом 47 Ом 56 Ом 68 Ом 82 Ом |
100 Ом 120 Ом 150 Ом 180 Ом 220 Ом 270 Ом 330 Ом 390 Ом 470 Ом 560 Ом 680 Ом 820 Ом |
1 кОм 1.2 кОм 1,5 кОм 1,8 кОм 2,2 кОм 2,7 кОм 3,3 кОм 3,9 кОм 4,7 кОм 5,6 кОм 6,8 кОм 8,2 кОм |
10 кОм 12 кОм 15 кОм 18 кОм 22 кОм 27 кОм 33 кОм 39 кОм 47 кОм 56 кОм 68 кОм 82 кОм |
100 кОм 120 кОм 150 кОм 180 кОм 220 кОм 270 кОм 330 кОм 390 кОм 470 кОм 560 кОм 680 кОм 820 кОм |
1 МОм 1.2 МОм 1,5 МОм 1,8 МОм 2,2 МОм 2,7 МОм 3,3 МОм 3,9 МОм 4,7 МОм 5,6 МОм 6,8 МОм 8,2 МОм |
Упражнения:
Результат расчета сопротивления следующий. Какие резисторы можно использовать?
Чтобы увидеть ответ, просто
пространство за ценностями.
235 Ом
220 Ом
1,4 кОм
1,5 кОм
620 Ом 680_или_560 кОм
13 кОм
12 кОм
1.35 МОм 1,2_или_1,5 МОм
995 Ом 1 кОм
13,5 кОм
12кОм_или_15кОм
Комбинации резисторов
Есть два разных способа подключения резисторов: последовательный и параллельный. связь. В дополнение к этому сочетание этих двух принципов возможно, последовательно-параллельное соединение.Резистор серии
Два или более резистора можно соединить в цепочку. Ценности одиночные резисторы просто нужно добавить, чтобы получить ценность всего комбинация. Последовательное соединение
общее сопротивление всегда выше
чем самый высокий
номинал одного резистора.
|
Соблюдайте префиксы Ω, kΩ, MΩ. Не смешивайте их. |
Параллельные резисторы
Расчет комбинации резисторов параллельно немного больше сложно.Но в целом можно сказать:
Параллельное подключение
общее сопротивление всегда ниже
чем самый низкий
номинал одного резистора.
|
|
Если параллельно соединить только два резистора, можно использовать более простую формулу (рис. 11).
Тогда полное сопротивление — это произведение двух резисторов, деленное на сумму двух резисторов.
|
|
Пример: |
|
Гораздо проще расчет, если взять резисторы с одинаковым сопротивлением.
Для двух резисторов результат составляет половину номинала резистора. Для трех резисторов результат составляет одну треть номинала резистора. Для четырех резисторов результат составляет одну четвертую от значения. |
Пример: | 2 резистора по 10 кОм 3 резистора по 330 кОм 4 резистора по 100 Ом |
R = 5 кОм R = 110 кОм R = 25 Ом |
Код цвета
Сопротивление и допуск резистора указаны на корпус резистора с цветовым кодом.Номинальная мощность определяется по физическому размеру резистора.Обычные углеродные резисторы имеют четыре цветных полосы (три для номинала, один для допуска) и металлопленочные резисторы имеют пять цветных полос.
В общей четырехполосной системе первые две полосы представляют собой номер значения и третья полоса множитель или более простое число нулей. Последняя полоса показывает допуск (в основном золото), а также указывает направление чтения (всегда правильное).
|
Для считывания цветового кода полоса допуска всегда располагается справа (здесь золото). |
Цвет |
1 ул цветная полоса |
2 nd цветная полоса |
3 рд цветная полоса |
|
черный |
0 |
0 |
– |
|
коричневый |
1 |
1 |
0 |
|
красный |
2 |
2 |
00 |
|
оранжевый |
3 |
3 |
000 |
|
желтый |
4 |
4 |
0 000 |
|
зеленый |
5 |
5 |
00 000 |
|
синий |
6 |
6 |
000 000 |
|
фиолетовый |
7 |
7 |
0 000 000 |
|
серый |
8 |
8 |
00 000 000 |
|
белый |
9 |
9 |
000 000 000 |
Резистор выше (коричневый-черный-красный) имеет следующее значение:
коричневый = 1
черный = 0
красный = 2 x 0 = 00
= 1000 Ом. или 1 кОм
Четвертая цветная полоса указывает допустимое отклонение номинала резистора или точность номинала резистора.Чем меньше значение, тем больше точное значение. Существуют следующие допуски:
серебро =
10% (больше не встречается, в старых
экипировка)
золота = 5%
(чаще всего)
красный = 2%
(для измерения)
коричневый = 1%
(для точных измерений)
Пример:
100 кОм с золотой полосой имеет
допуск +/- 5%. Значение будет
.
от 95 кОм (100 кОм — 5 кОм) до 105 кОм (100 кОм + 5 кОм)
В этой системе можно выделить все значения резисторов, если они
не менее 10 Ом.Коричнево – черный – черный — наименьшее значение, которое может
быть выраженным с помощью системы.
Если необходимо указать сопротивление менее 10 Ом, тогда 3-я полоса
это золото. Золотая полоса в данном случае означает точку между 1-м номером.
и 2-я полоса.
Цветовой код красный – красный – золотой означает 2,2 Ом.
Но эти резисторы встречаются редко и на практике резисторы с малым Значения сопротивления — большие резисторы с проволочной обмоткой, где значение напечатаны цифрами на теле.
Проблемы с чтением цветов
Очень часто цвет определить непросто.Зеленый может быть синим, а оранжевый — красным. Беглый взгляд на список предпочтительных значений E-12 помогает. Пример: первая полоса зеленая, вторая должна быть синей
Первый
полоса красная вторая может быть только красной или фиолетовой
Exercise:
Какое значение имеют следующие резисторы?
Чтобы увидеть ответ, достаточно места за резисторами.
560 Ом 330 Ом 2,2 кОм 470 Ом 100 кОм 270 Ом 10 кОм 100 Ом 4.7 кОм 1 Ом |
Мощность
Мощность резистора определяется его размером.Меньшие значения сопротивления необходимы там, где протекает более высокий ток. В мощность, которую производит резистор, становится выше, и производимая мощность тепло должно поступать в окружающий воздух. Резисторы получают больше.
Резисторы большой мощности представляют собой резисторы с проволочной обмоткой и цементным корпусом. или керамический. Обычные мощности 5 Вт, 7 Вт, 11 Вт и 17 Вт.
Общий резистор имеет номинальную мощность Вт.
|
Проволочный резистор 5 Вт Проволочный резистор 7 Вт, оба с цементным корпусом. Реже и дороже резистор 50 Вт в металлическом корпусе |
|
Резистор R 77 большего размера на 2 Вт. Мощность остальных резисторов не указывается. В этом случае они обычные угольные резисторы с Вт. |
Металлопленочные резисторы
В измерительных или эталонных схемах (например,грамм. цифровой мультиметр, ЭКГ и другое измерительное оборудование) высококачественные резисторы с низким допуском необходимы. Металлопленочные резисторы с содержанием 2% (красный) или 1% (коричневый) от Используются серии E24 или E48.Поскольку значения становятся более точными, а числа — больше, требуется дополнительная цветная полоса. С пятой цветной полосой значение 432 kΩ (E48) можно выразить.
Металлопленочный резистор с 2% или 1% имеет пять цветных полос. Последняя цветная полоса указывает на допуск: красный = 2%, коричневый = 1% |
Градации серии Е24 следующие:
10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91
Металлический резистор выше имеет следующее значение:
желтый = 4
фиолетовый = 7
черный = 0
оранжевый = 3 x 0 = 000
= 470 000 Ом
= 470 кОм
Пятая цветная полоса коричневая.Резистор имеет допуск 1%.
E-24 Серия (2%) |
||||||
1 Ом 1,1 Ом 1,2 Ом 1,3 Ом 1,5 Ом 1,6 Ом 1,8 Ом 2,0 Ом 2,2 Ом 2,4 Ом 2,7 Ом 3,0 Ом 3,3 Ом 3,6 Ом 3,9 Ом 4.3 Ом 4,7 Ом 5,1 Ом 5,6 Ом 6,2 Ом 6,8 Ом 7,5 Ом 8,2 Ом 9,1 Ом |
10 Ом 11 Ом 12 Ом 13 Ом 15 Ом 16 Ом 18 Ом 20 Ом 22 Ом 24 Ом 27 Ом 30 Ом 33 Ом 36 Ом 39 Ом 43 Ом 47 Ом 51 Ом 56 Ом 62 Ом 68 Ом 75 Ом 82 Ом 91 Ом |
100 Ом 110 Ом 120 Ом 130 Ом 150 Ом 160 Ом 180 Ом 200 Ом 220 Ом 240 Ом 270 Ом 300 Ом 330 Ом 360 Ом 390 Ом 430 Ом 470 Ом 510 Ом 560 Ом 620 Ом 680 Ом 750 Ом 820 Ом 910 Ом |
1 кОм 1.1 кОм 1,2 кОм 1,3 кОм 1,5 кОм 1,6 кОм 1,8 кОм 2,0 кОм 2,2 кОм 2,4 кОм 2,7 кОм 3,0 кОм 3,3 кОм 3,6 кОм 3,9 кОм 4,3 кОм 4,7 кОм 5,1 кОм 5,6 кОм 6,2 кОм 6,8 кОм 7,5 кОм 8,2 кОм 9.1 к Ом |
10 кОм 11 кОм 12 кОм 13 кОм 15 кОм 16 кОм 18 кОм 20 кОм 22 кОм 24 кОм 27 кОм 30 кОм 33 кОм 36 кОм 39 кОм 43 кОм 47 кОм 51 кОм 56 кОм 62 кОм 68 кОм 75 кОм 82 кОм 91 к Ом |
100 кОм 110 кОм 120 кОм 130 кОм 150 кОм 160 кОм 180 кОм 200 кОм 220 кОм 240 кОм 270 кОм 300 кОм 330 кОм 360 кОм 390 кОм 430 кОм 470 кОм 510 кОм 560 кОм 620 кОм 680 кОм 750 кОм 820 кОм 910 тыс. Ом |
1 МОм 1.1 МОм 1,2 МОм 1,3 МОм 1,5 МОм 1,6 МОм 1,8 МОм 2,0 МОм 2,2 МОм 2,4 МОм 2,7 МОм 3,0 МОм 3,3 МОм 3,6 МОм 3,9 МОм 4,3 МОм 4,7 МОм 5,1 МОм 5,6 МОм 6,2 МОм 6,8 МОм 7,5 МОм 8,2 МОм 9.1 млн Ом |
Другие постоянные резисторы
Фиксированные резисторы иногда появляются и в других версиях. Современная электроника платы часто комплектуются устройствами SMD. SMD — это аббревиатура от Surface. Навесные устройства. SMD очень маленькие и не имеют соединительных проводов. Они монтируются прямо на плате. SMD резисторы и конденсаторы (внизу) в сравнении с обычными резисторами (вверху). |
Резисторы SMD не имеют цветовой маркировки.Но числа, которые печатаются на корпусе по тем же правилам, что и цветовой код. В первые два числа — это числа, а третье число указывает количество нули.
Пример: 564 = 5 6 0000 = 560 кОм
222 = 2 2 00 = 2,2 кОм
105 = 1 0 00000 = 1 МОм
Когда требуется много резисторов одинакового номинала, электроника производители иногда используют резисторную сеть. Несколько резисторов одинаковые значения объединяются в один пакет.
Две резистивные цепи в электронной плате ИБП. |
Иногда встречаются резисторы только с одной черной полосой. У этих резисторов нет сопротивления. Их значение равно 0 Ом. Они используются когда роботы собирают доски, потому что роботы не могут обращаться с проволочными мостами.
Нижний резистор на самом деле является резистором 0 Ом! |
Переменные резисторы
Помимо постоянного резистора есть еще и переменные резисторы.Все переменные резисторы имеют три контакта.Два конца с резистором между ними и одним дворником. Стеклоочиститель может принимать сопротивление резистора от нуля и максимум по должности.
Переменные резисторы, которые устанавливаются с помощью небольшой отвертки, называются подстроечными. Они установлены на электронной плате и предназначены для техник для калибровки схемы. Там, где требуется точная калибровка, используются многооборотные триммеры. От одного конца до другого регулировка винт затем нужно повернуть на 10 или более оборотов.
Резисторы, которые пользователь может установить снаружи, называются потенциометрами или просто горшками.
Для аудио (например, регулировки громкости) используется стереопотенциометр.
Потенциометр (горшок) в стерео версии для аудио и триммера. Последний триммер — это триммер на 10 оборотов для точной калибровки. |
Обозначения переменных резисторов на принципиальной схеме показаны ниже. Американская символика снова другая.
Триммер Европейский новый и старый, американский Потенциометр |
Конечное значение такое же, но изменение сопротивления по сравнению с положением вала управления отличается.В общем все горшки, которые установленные напряжения и приложения постоянного тока являются линейными, а потенциометры для использования звука, особенно для регулировки громкости, являются логарифмическими.
Изменение резистора относительно угла поворота. Синяя линия показывает горшок, желтая линия — горшок из бревна. |
Приложения
Триммер или кастрюли имеют 3 соединительных штифта (1) и могут быть подключены по-разному для разных целей.Наиболее распространенный метод показан в (2).Резистор переменный, имеет 2 контакта.
В аудиоприложениях переменный резистор всегда подключается как делитель напряжения (3). Вход и выход связаны с землей и входной резистор всегда стабилен.
Для использования стерео необходимо использовать 2 горшка. Оба работают против земли (4)
Функциональная проверка
Резисторы можно проверить напрямую омметром или мультиметром. Поэтому оборудование должно быть выключено и один разъем резистор должен быть отключен от платы.В противном случае другие устройства на плате могут исказить результат измерения. При измерении R5 при подключении к плате сопротивления R2, R5, T1, T2 дадут неверный результат. |
Допускается касание одной клеммы резистора во время измерения, но нельзя касаться второй. |
Как правило, измерения не требуются. Потому что бракованный резистор обычно перегорел, дефект виден. Большая мощность резисторы всегда нагреваются во время работы. Просто прикоснитесь к резистору. Если выделяется тепло резистор в порядке.
Общие проблемы
Когда резисторы ломаются, они всегда становятся высокоомными или прерываются. По сравнению с конденсаторами сопротивление никогда не становится меньше. На практике прерывание означает, что сгоревшие и сгоревшие резисторы легко обнаружить. Всегда полезно провести тщательный оптический осмотр доска первая.Имейте в виду, что у сгоревшего резистора всегда есть причина. Причина в необычно высоком токе, который не может быть произведен самим резистором. Проверьте следующее устройство (особенно транзисторы) на короткое замыкание.После замены и включения оборудования будьте готовы к выключению. сразу же, когда резистор снова нагреется. Иногда рекомендуется сначала отключить следующую ступень или устройство, чтобы окружить вина.
Резисторы большей мощности нагреваются и могут образовывать холодные паяные соединения. Очень часто причиной неисправностей являются паяные соединения силовых резисторов. Хорошей практикой является перепаять все плохие паяные соединения.
Неисправные резисторы легко обнаружить.Этот резистор сгорел. Его, конечно, необходимо заменить, но резистор НЕ является причиной неисправности. проблема. Сгоревшие резисторы всегда означают: проблема в другом месте. |
Иногда для ремонта нужной стоимости нет. Тогда два или более резистора можно собрать вместе по закону Ома.И потому что Кроме того, увеличивается мощность, также можно соединить несколько небольших резисторов, чтобы получить резистор с более высокой мощностью.
Кастрюли очень часто «прыгают» или в усилителях звука «трескаются» и «царапаются» при повороте. Просто грязь внутри корпуса кастрюли причина. Контактный спрей помогает или просто несколько быстрых поворотов с одного конца на другой.
Сломанные резисторы SMD или сетевой резистор можно заменить обычными угольными резисторами.
Цены
Резисторы дешевы, и в каждой мастерской есть набор стандартных номиналов серии E-12.Вот средние цены на резисторы в Европе:Стандартный угольный резистор | Вт0,05 € |
SMD резистор | 0,05 € |
Резистор угольный 2 Вт | 0,30 € |
Резистор металлопленочный 1% | 0,10 € |
Проволочный резистор 5Вт | 0,40 € |
Проволочный резистор 17Вт | 0.80 € |
Триммер | 0,20 € |
Триммер многооборотный | 0,50 € |
Горшок | 0,70 € |
Стерео | 1,40 € |
Источники и дополнительная информация
Резистор: http://en.wikipedia.org/wiki/ResistorРезистор, практический: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm
Потенциометр: http: // en.wikipedia.org/wiki/Потенциометр
Термистор: http://en.wikipedia.org/wiki/Термистор
Потенциометры: http://sound.westhost.com/pots.htm
Калькулятор цветового кода: http://www.ese.upenn.edu/rca/calcjs.html
<------------------------------------ -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------------> Про резистор знает каждый, кто хоть раз имел дело со схемами.Здесь я постараюсь подробнее рассказать вам об этом компоненте. Для тех, кто плохо знаком с электроникой, резистор — это двухконтактный компонент, используемый в электронных схемах для ограничения прохождения электрического тока. Я начну с краткого введения в его менее понятный физический смысл. В общем, если ток i , протекающий через объект, вставленный в цепь, прямо пропорционален напряжению В на нем, отношение В , деленное на i , будет постоянным.Это постоянное соотношение называется сопротивлением : R = V / i . В идеальном резисторе R не зависит от тока в значительном диапазоне условий. Если по определению R = V / i, то i = V / R . Это соотношение обозначается как закон Ома . Поскольку закон Ома, по-видимому, происходит из определения R , и поскольку он верен только для материалов, которые могут характеризоваться постоянным сопротивлением, что нового мы получаем, утверждая, что i = V / R. Один из подходов к закону Ома состоит в том, чтобы понимать его как утверждение, что существуют вещества [в том числе твердые и жидкие], которые демонстрируют такое поведение, т.е.е. в котором В / i = постоянное , по крайней мере, в определенном диапазоне токов. Такие вещества называются электрическими проводниками . Если мы знаем, что объект является проводником, и знаем значения любых двух из трех величин в законе Ома, мы можем вычислить третью (см., Например, этот калькулятор). Иногда термин сопротивление также используется для устройств с нелинейной кривой V-I, хотя импеданс в таких случаях является более подходящим термином. Для нелинейных компонентов импеданс может относиться к соотношению V / i в данной рабочей точке.Мы также можем определить динамический импеданс как производную напряжения по току: dV / di. Реальные физические резисторы характеризуются рядом параметров, таких как номинальное сопротивление, допуск, максимальная мощность, которую они могут рассеять без сбоев, максимальное рабочее напряжение, температурный коэффициент, шум и паразитная индуктивность. Единица измерения электрического сопротивления в системе СИ — Ом , символ Ω. Его обратная величина — , проводимость в сименсах. Электронная промышленность часто использует специальную систему кодирования цветных полос для обозначения номинала компонента и допуска (см. Таблицу цветов резисторов).Эти маркировки были первоначально опубликованы Electronic Industries Alliance как EIA-RS-279. В настоящее время они определены стандартом IEC 60062 Ed. 5.0. Этот графический калькулятор работает в обоих направлениях — вы можете получить значения сопротивления по цветовым кодам или сгенерировать цветные полосы по значениям в омах (допуск 5%, 10% и 20%). |
Фиксированный резистор — обзор
Потенциометры из кермета
Металлические и металлооксидные пленки, хотя и отлично подходят для фиксированных резисторов, не подходят для использования в потенциометрах, поскольку пленки слишком хрупкие, чтобы выдерживать трение от протирающего контакта.Однако твердые и стеклообразные металлокерамические материалы доступны в виде толстой пленки и идеально подходят для использования с потенциометром вместе с рычагом стеклоочистителя с угольной щеткой. Керметы, однако, более распространены в многооборотных потенциометрах и в подстроечных устройствах, чем в обычных поворотных потенциометрах, и не используются для ползунковых потенциометров.
Твердая природа металлокерамической пленки позволяет изготавливать потенциометры, которые будут иметь длительный срок службы без каких-либо проблем износа, характерных для типов углеродного состава.Вероятно, из-за неисправного регулятора громкости утилизируется больше радиоприемников, чем по какой-либо другой причине, в основном потому, что замена регулятора громкости неэкономична, а использование металлокерамических потенциометров в таких приложениях значительно продлило бы срок службы, если бы это было сочтено желательным. . Для более серьезных применений использование металлокерамических потенциометров вместо углеродных составов очень значительно продлевает безотказный срок службы схемы. Что касается измерительных приборов, то многооборотные потенциометры из кермета заменили все, кроме проволочных, и могут предложить гораздо лучшее разрешение, чем проволочные потенциометры.
Потенциометры из кермета предлагаются с мощностью рассеивания 1 Вт, 2 Вт и 5 Вт, заключенные в прочный корпус из алюминиевого сплава. Одна конструкция, предназначенная для использования на панели, содержит металлокерамический элемент внутри исполнительной ручки, так что очень небольшая часть компонента выступает внутри панели. Другие версии построены в более ортодоксальном стиле, но все они обладают гораздо большей рассеиваемой способностью для своего физического размера, чем типы углеродного состава. В отличие от углеродных типов потенциометры из кермета рассчитаны на рассеивание при температуре окружающей среды 70 ° C (типы углеродного состава рассчитаны на 40 ° C), а температурный коэффициент составляет порядка 100 ppm / ° C.Для всех размеров, кроме 1 Вт, можно ожидать отклонения сопротивления 10% — подрезать металлокерамические дорожки до точного значения сопротивления для потенциометра не так просто, как для постоянного резистора. Углы электрического вращения варьируются от 210 ° до 270 ° в зависимости от физической конструкции, и большинство разновидностей имеют контактное сопротивление около 2 Ом, а значения сопротивления изоляции находятся в диапазоне от 10 9 до 10 11 Ом. Диапазон сопротивления может быть большим, от 10 Ом до 1 МОм, хотя некоторые типы изготавливаются в более ограниченном диапазоне от 470 Ом до 470 кОм.Потенциометры из металлокерамики, которые предназначены для больших рассеиваний, таких как 5 Вт, обычно имеют ребристый радиатор как часть корпуса.
На другом конце шкалы применений кермета есть огромный ассортимент триммеров кермета, многие из которых используют многооборотные регулировки. Более простые типы точно повторяют структуру триммеров из углеродного состава и доступны в закрытом или открытом виде для вертикального или горизонтального монтажа. Открытые типы, доступные как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, примерно такого же размера, как и их составные аналоги, примерно 10 мм × 10 мм, но в металлокерамической форме такие триммеры могут рассеивать до 0.75 Вт при 40 ° C, 0,5 Вт при 70 ° C. Дорожки, как всегда для металлокерамики, являются линейными, а крепления расположены для использования на печатной плате с центрами 2,5 мм (0,1 дюйма). Доступны соответствующие закрытые типы, которые могут регулироваться отверткой или регулироваться пальцами с помощью встроенной ручки. Они больше, с размерами 16 мм в диаметре для некоторых, стороной 9,5 мм (квадрат) для других, но с номинальной мощностью рассеяния 0,5 Вт для физически меньших типов и 1 Вт для больших. В некоторых закрытых типах используются контакты стеклоочистителя с угольной щеткой, в других — многоконтактные системы, обеспечивающие более низкий уровень шума.Отличительной особенностью нескольких закрытых триммеров из металлокерамики является отличное уплотнение, которое позволяет им выдерживать погружение в воду (стандарт MIL-R-22097) без вредных воздействий.
Однако большинство металлокерамических триммеров, которые можно найти в современном оборудовании, относятся к миниатюрным размерам 14 и 38, квадратным или круглым. Типы 38 дюймов могут поставляться с горизонтальной или вертикальной установкой и представляют собой однооборотные потенциометры с многоконтактными дворниками. Мощность рассеивания составляет 0,5 Вт при необычно высокой температуре окружающей среды 85 ° C, с допуском 10% и диапазоном рабочих температур от –55 ° C до + 125 ° C.Некоторые производители изготавливают эти триммеры в соответствии со спецификацией погружения в воду MIL-R-22097.
Субминиатюрные 14 триммеры могут быть квадратными или круглыми, а вертикальный тип — обычно квадратным, а триммер с горизонтальной установкой — круглым. Мощность рассеивания 0,4 Вт при 70 ° C относится к обоим типам с диапазоном рабочих температур от –55 ° C до + 125 ° C и допуском сопротивления 10%, хотя допуск часто увеличивается до 20% для значений сопротивления ниже 100 Ом. Диапазон сопротивления составляет от 10 Ом до 500 кОм.
Как правило, весь ассортимент однооборотных триммеров из кермета будет иметь низкие значения температурного коэффициента в диапазоне от –125 до +200 ppm / ° C. Максимальные рабочие напряжения колеблются от 200 В для открытого горизонтального типа до 500 В для закрытого; и для всех субминиатюрных типов, кроме 14-дюймовых, максимальное изменение контактного сопротивления составляет менее 5%, а для моделей 38 дюймов — всего 1%. Конечное сопротивление в точках, где каждый конец дорожки соединяется со штифтом, указано на уровне 2 Ом, хотя открытый горизонтальный тип может иметь конечное сопротивление, которое будет не менее 2 Ом и может составлять 1% от общего сопротивления, если оно большее количество.Регулировка всех этих триммеров, кроме тех, которые снабжены ручкой, осуществляется отверткой, а эффективный угол электрического поворота составляет от 210 ° до 280 °.
Резисторы по индивидуальному заказу для промышленного, аэрокосмического, коммерческого и военного назначения
Возможно, ваш ранний опыт работы с электроникой связан с коммуникационным оборудованием, когда царили электронные лампы. У трубок была индивидуальность. Они испускали теплое свечение от своих нитей и вишнево-красных анодов, а выпрямители на ртутных парах добавляли синий оттенок серо-черному оборудованию.
Нежный гул высоковольтных силовых трансформаторов может усыпить. Если ток требовал «подстройки», вы смотрели на 3-дюймовый панельный измеритель и брали управление с помощью ручки, с которой можно было работать всем своим кулаком!
Силовые резисторы были большими ребятами с проволочной обмоткой. Они имели полые стержни и покрыты блестящей коричневой эмалью. Типичными обозначениями были символы «20 000 Ом» и «100 Вт», которые можно было прочитать без увеличительного стекла. Все было жарко. Примерно через час работы в радио «лачуге» было тепло и комфортно, даже если на улице дул шторм.Старые добрые времена …
… ну, может быть. В современных полупроводниковых схемах ничего не светится. Тепло — это дизайн «нет-нет». Единственным шумом может быть анемичное завывание маленького вентилятора для блинов, охлаждающего микропроцессор, чтобы он не поджарил его хрупкий мозг. Мы измеряем токи резисторами в миллиомах, а регулируем их с помощью транзисторов. Если есть бугорки, то они такие маленькие, что пальцы сводятся судорогой, пытаясь за них ухватиться.
Тем не менее, есть одна общая черта: когда современные схемы нуждаются в силовых резисторах, выбор часто оказывается проволочной обмоткой.Современные резисторы с проволочной обмоткой прочные и надежные. Они небольшие и совместимы с современными системами производства печатных плат и поверхностного монтажа. И резисторы новой технологии все еще не справляются с проволочной обмоткой. Посмотрите на диаграмму: хотя технология металлической фольги занимает второе место после проволочной обмотки, другие технологии, как правило, не могут сравниться с номинальной мощностью, допуском и TCR.
Силовые резисторы — сравнение технологий
| С проволочной обмоткой | Оксид металла | Толстая пленка | Металлическая пленка | Металлическая фольга | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Сопротивление (Ом) | 0.От 003 до 260k | от 0,5 до 250k | от 10 до 3M | от 0,02 до 30M | от 0,0001 до 1M | ||
Мощность (Вт) | отдо 15 | до 5 | до 5 | до 5 | до 5 От | до 50 | |
Допуск (%) | от 0,01 до 1 | от 2 до 5 | 5 | от 0,1 до 1 | от 0,005 до 5 | ||
TCR 00 | | / K От 5 до 20 типовых | 200 типовых | 200 типовых | от 30 до 300 | от 1 до 15 типовых | |
Устойчивость к импульсным токам и стабильность — другие важные характеристики, которые часто не встречаются в технических паспортах.Проволочные обмотки имеют в 2–5 раз большую стойкость к импульсным токам, чем пленочные изделия. Стабильность трудно определить, но проволочные обмотки могут быть от 10 до 100 раз стабильнее. Большинство опытных пользователей согласны с тем, что проволочные обмотки превосходят по этим характеристикам.
Итак, силовые резисторы с проволочной обмоткой не отошли на второй план в современной электронной технике. Хотя сегодня они не будут обогревать «лачугу», они по-прежнему лучше всего справляются со многими современными приложениями.
Что такое карандашный резистор и как он работает?
Резистор
Пассивные электрические компоненты с двумя выводами, которые сопротивляются прохождению электрического тока в электрической сети, можно назвать резистором.Резисторы могут использоваться для управления или снижения уровней напряжения в цепи, а напряжение на элементе в цепи может определяться падением напряжения на резисторе, параллельном этому элементу. Резисторы бывают постоянного или переменного сопротивления, а именно. фоторезисторы, гумисторы, варисторы, подстроечные резисторы, термисторы и потенциометры. Резисторы подразделяются на разные типы в зависимости от различных свойств.
Мы знаем, что существуют разные типы резисторов. Однако знаете ли вы о чем-то таком удивительном: карандаш, который мы используем в нашей повседневной деятельности, связанной с маркировкой и чертежами, может также использоваться в качестве резистора в электрических сетях?
Что такое карандашный резистор?
Резистор карандашный
Да, карандаш, который мы используем в повседневной деятельности, можно использовать в качестве резистора в электрических сетях.По сравнению с другими типами резисторов этот резистор также оказывает сопротивление прохождению через него электрического тока. На самом деле грифель внутри карандаша состоит из электрического резистора и, таким образом, действует как резистор. Его можно рассматривать как переменный резистор. Следующее описание в этой статье дает лучшее представление об этих типах резисторов. Его можно назвать самодельным резистором или самодельным резистором.
Резисторы карандашные
Карандаши изготовлены из дерева, клея, металла, резины и чистого графита.В каждом карандаше есть грифель, который является основной частью карандаша, используемого для письма / маркировки. Грифель, используемый внутри карандаша, сделан из материала, а именно графита — аллотропа углерода.
Карандаши
Graphite имеет несколько очень полезных функций, например:
- Графит — полуметалл и является проводником электричества.
- Он неиндуктивный и имеет отрицательный температурный коэффициент.
- Графит легко получить, и он может быть переработан для повторного использования.
- В стандартных условиях графит находится в наиболее стабильной форме углерода.
- Стойкость графита зависит от его марки, используемой при производстве свинца, марки карандаша или грифеля показаны на рисунке ниже.
Карандаши
Удельное сопротивление карандашного резистора
Удельное сопротивление чистого графита равно 0,0000138 Ом / метр — и, как обсуждалось выше, для изготовления карандашей используются графитовые стержни разных марок, а сопротивление графитовых стержней этих разных марок можно определить следующим образом: H = 25 Ом, 2H = 20 Ом, B = 7 Ом, 2B = 6 Ом и HB = 19 Ом.
Резисторы карандашные рабочие
Сопротивление резисторов этого типа можно изменять, варьируя марку графитового стержня карандаша. Даже линия или отметка, нарисованная карандашом на бумаге, состоит из сопротивления; и, перетаскивая провода через эту линию или отметку, можно наблюдать изменение сопротивления.
Рассмотрим пример ниже, показывающий, в котором этот резистор используется в качестве переменного резистора.
Переменный карандашный резистор
Возьмите лист белой бумаги и нарисуйте на нем прямую линию.Точно так же нарисуйте еще одну изогнутую линию, у каждой линии есть два конца. Измерьте сопротивление прямой и изогнутой линий, поместив клеммы мультиметра в обе конечные точки каждой линии. Запишите показания, пока клеммы мультиметра находятся в конечных точках каждой линии. Затем перетащите одну клемму мультиметра к другой клемме, закрепленной в одной конечной точке линии, и отметьте значения сопротивления в разных точках линии с разной длиной.
Тестирование переменного резистора карандашом
На приведенном выше рисунке, если мы наблюдаем, что мультиметр установлен на Ом и показывает некоторое значение сопротивления в качестве примера, при измерении полной длины прямой линии, отмеченной карандашом.
Проверка сопротивления карандашного резистора
Аналогичным образом нарисуйте жирную или более темную линию с большей шириной, чем указанные выше линии, как показано на рисунке выше, а затем измерьте сопротивление линии, поместив клеммы мультиметра в конечные точки, запишите показания. И еще раз отметьте показания в разных точках с разной длиной линии.
Если мы наблюдаем рисунок выше, мультиметр настроен на считывание сопротивления в кОм, а измеренное сопротивление отображается в некоторых кОм, в то время как нарисованная линия темнее с большей шириной.
Таким образом, можно сказать, что карандаш можно использовать как переменный резистор.
Резистор карандашный пр.
Рассмотрим карандашный резистор своими руками спроектируем схему как показано на рисунке ниже. Он состоит из карандаша, закрепленного на картоне, свободного конца провода, который скользит по грифельному графиту карандаша, электрической лампочки, батареи и медных проводов — все они используются для подключения схемы, как показано на рисунке ниже.
Принципиальная схема карандашного резистора
После подключения схемы стержневого резистора, как показано выше, подайте питание на схему от батареи 9 В, а затем наблюдайте за силой света лампы, подключенной к цепи через регулируемый медный провод со свободным концом, подключенный к противоположному концу (относительно к зеленому проводу) графита карандаша так, чтобы графит по всей длине должен был быть подключен или принимать активное участие в сети.В этом состоянии, если мы наблюдаем яркость лампы накаливания, как показано на рисунке, она очень мала, что означает, что лампа светится очень тускло. Это происходит из-за того, что весь графит резистора карандаша включен в цепь или в цепи подается полное сопротивление графита, что снижает ток, протекающий через лампочку.
Аналогичным образом перетащите скользящую проволоку (красный провод), соединенную с графитом карандаша, к концу зеленого провода и наблюдайте за изменением силы света лампочки в различных положениях скользящей проволоки по сравнению с графитом карандаша.Мы можем обнаружить, что интенсивность лампы увеличивается по мере уменьшения длины графитовой части, включенной в цепь. Это связано с тем, что по мере того, как длина стержневого резистора (графита) уменьшается, сопротивление в цепи также уменьшается, в результате чего в цепи протекает больший ток, что делает лампочку ярче.
Таким образом, изменение сопротивления с изменением длины резистора карандаша (графита) заставляет лампу схемы светиться ярче и, соответственно, тускнеть.Даже отметка или линия, нанесенная карандашом на белой бумаге, также может использоваться в качестве резистора для карандашей, в котором длина и толщина отметки или линии изменяют порядок значений сопротивления.
Знаете ли вы какие-либо конкретные приложения, в которых используются резисторы Pencil, и имеют ли эти резисторы такие же свойства, как и другие резисторы, когда они соединены последовательно и параллельно? Публикуйте свои идеи в комментариях ниже, чтобы другие читатели узнали об этом больше.