Что такое резистор и для чего он нужен простыми словами

Сегодня резистивные элементы включаются во многие электронные приборы. Являясь частью схемы, такие пассивные элементы выполняют важные функции, обеспечивая оптимальный режим работы устройств. Понять назначение и конструкцию поможет разбор того, что это такое и для чего нужен резистор.

Что такое резистор

Согласно официальному определению, резистор – это пассивный элемент, обеспечивающий сопротивление току. За счет этого поглощается электрическая энергия, которая рассеиваясь преобразуется в тепло.

Внешний вид и обозначение на схемах

Говоря о том, как выглядит резистор, следует отметить, что чаще всего это – диэелектрическая трубка, которая в большинстве случаев изготавливается из керамики.

Зная как выглядят резистивные элементы, их легко определить на схеме электрической цепи. Обычно это – прямоугольник с отходящими в две стороны линиями.

Основные характеристики резисторов

Выбирая подходящее устройство, следует обращать внимание на основные характеристики резистора:

1. Номинальное сопротивление – основной параметр, измеряющийся в Ом. Показатель для различных видов колеблется в пределах 10 Ом – 10 МОм.
2. Максимальная мощность рассеивания – предельная мощность при долговременном использовании. Данный показатель влияет на размер детали: чем он больше, тем крупнее элемент. Характеристика варьируется от 0, 125 до 100 Вт.
3. Класс точности. Указывает на разницу между фактической и заявленной величиной.

Немного теории:

• Что такое трансформатор;
• Чем отличается переменный ток от постоянного;
• Тёплый плинтус — что это такое.
• Какой диаметр подрозетника и как подобрать соответствующую коронку.

Устройство и принцип работы

Первоначально изготавливались резистивные детали в форме трубки, обмотанной проволокой, закрытой с двух сторон колпачками, к которым припаяны выводы.

Ввиду того, что современная электроника значительно уменьшается в размерах, резистивные устройства также претерпевают изменения. Появляются новые типы резисторов.

В современной аппаратуре на плате размещают непроволочные сопротивления, изготовленные из:

• различных сплавов: никелин, нихром, константан, манганин;
• оксидов металлов;
• углерода;
• металлодиэлектриков.

Проволочные и непроволочные варианты достаточно популярны. Первые часто встраивают в цепь с высокими показателями мощности, поскольку непроволочные здесь не справятся со своими функциями.

Также существуют регулировочные и подстроечные устройства. Они отличаются по конструкции. Основными элементами таких типов считаются кольцевая резистивная пластина и бегунок.

Принцип работы резистора основан на законе Ома, согласно которому ток и напряжение в электрической цепи можно изменять с помощью регулировки сопротивления.

Виды

Постоянные резисторы

Сопротивление резистора такого типа является постоянным. Показатель обязательно указывается при маркировке. Минимальное отклонение возможно при нагреве. Они оснащены двумя выводами.

Переменные резисторы

Термисторы

В основе приборов такого типа лежат полупроводниковые материалы. На показатель сопротивления оказывает влияние температура.

Какие бывают резисторы в зависимости от ТКС:

1. Если при повышении температуры сопротивление уменьшается, то коэффициент отрицательный. Такие устройства называют термисторами.
2. Позисторы способны увеличивать сопротивление при повышении температурного показателя, то есть тепловой коэффициент у них – положительный.

Когда составляется схема, изображение резистора с отрицательным и положительным ТКС отличаются.

Варисторы

Резисторы, у которых показатель сопротивления изменяется при изменении напряжения, называются варисторами. Функция резистора такого типа – защита от скачков напряжения. Если такая ситуация случилась сопротивление уменьшается и через него протекает весь ток, следовательно радиодеталь остается функционирующей.

Поскольку вся мощность импульсного скачка переходит на варистор, то часто такие устройства недолговечны.

Фоторезисторы

Данный тип приборов широко используется в различных сферах: полиграфии, медицине, в сельском хозяйстве и др.

Тензорезисторы

Принцип работы резистора такого типа основан на изменении толщины проводниковых элементов. Это происходит за счет растяжения. У тонкого проводника сопротивление больше.

Полезно знать:

• Какой провод идёт на заземление в розетке;
• Что такое климатический класс холодильника;
• Как правильно подключить проходной выключатель;
• Расположение светильников на натяжном потолке — схемы и варианты.

Классификация резисторов

Существует несколько параметров, по которым можно классифицировать резистор: назначение, тип резистивного материала, количество контактов. Следует рассмотреть каждый вид более детально.

По типу резистивного материала

В зависимости от типа используемого резистивного материала выделяют устройства:

• проволочные;
• металлопленочные;
• металлооксидные;
• композиционные;
• полупроводниковые;
• углеродные.

Главное отличие перечисленных вариантов состоит в способе изготовления. Пленочные производят путем напыления, а композиционные – методом прессования. Для интегральный микросхем созданы специальные встроенные детали.

По назначению сопротивления

По данной характеристике выделяют элементы общего и специального назначения. Последние подразделяются на высокоточные: прецизионные и сверхпрецизионные. Они обладают минимальным отклонением.

По количеству контактов

Резистивные устройства могут иметь как 1 контакт, так и несколько. Кроме того, сами контакты отличаются по виду. Это моет быть проволока, контактная площадка, металлопленка.

Маркировка

В последнее время возникает необходимость производства все более мелких деталей, что существенно усложнило процесс маркировки. Для обозначения используются цифры и буквы. Цифровое определение указывает номинал.

Цветовая маркировка резисторов с проволочными выводами

Данный вид маркировки достаточно полезен, поскольку часто плата перекрывает цифробуквенные обозначения. При этом цветовые обозначения остаются видны.

Маркировка может быть:

• Четырехполосной;
• Пятиполосной – имеет полосу, указывающую на возможное отклонение;
• Семиполосной – для устройств менее 10 Ом.

Каждому цвету соответствует цифра:

• 0 – черный;
• 1 – коричневый;
• 2 – красный;
• 3 – оранжевый;
• 4 – желтый;
• 5 – зеленый;
• 6 – синий;
• 7 – фиолетовый;
• 8 – серый;
• 9 – белый.

Маркировка SMD резисторов

Устройства, монтируемые на поверхность имеют более сложную маркировку. Для расшифровки используют специальные таблицы или калькуляторы.

Таблица расшифровки цветовых колец

Поскольку все значения запомнить достаточно сложно, лучше использовать таблицу, которая поможет определить основные характеристики резистивного устройства.

Калькулятор маркировки резисторов

Номиналы резисторов

Понимая как работает резистор, становится ясно, что важным параметров является номинал сопротивления. При этом имеется допуск в отклонении.

В зависимости от этого показателя устройства делят на 3 категории:

• Е6 – ±20%;
• Е12 – ±10%;
• Е24 – ±5%.

Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах

В зависимости от технологии производства и материала, из которого изготовлен корпус, отличается мощность рассеивания устройств. В ГОСТе прописаны обозначения номиналов:

1. Косые линии используются для обозначения малой мощности. Каждая линия равна четверти дюйма. Так, мощность 0,025 Вт указана как 1 линия, 0,05 Вт – 3 линии.
2. Горизонтальная черта указывает на мощность в 0,5 Вт.
3. Резистивные элементы от 1 Вт и выше обозначаются римскими цифрами, где каждая цифра указывает на количество Ватт.

Элементы одинакового номинала могут иметь различные характеристики мощности рассеивания, что следует учитывать при выборе устройства.

Как рассчитать мощность резистора в схеме

Для измерения мощности используется формула P = I²*R. Следовательно, необходимо знать силу тока и напряжение. Сила тока измеряется в Амперах. При этом напряжение может быть указано в Ом, кОм, мОм.

Подборка статей из серии «Своими руками»:

• Подключение духового шкафа — пошаговая инструкция;
• Прокладка кабеля в земле — подробное описание всего процесса;
• Как правильно сделать монтаж электропроводки своими руками.

В чем измеряется сопротивление резистора

Согласно Международной системе единиц измерения, сопротивление измеряют в Ом. В формулах показатель указывается буквой R. Каждый элемент имеет максимальное и минимальное сопротивление.

От чего зависит сопротивление резистора

Величина зависит от двух основных показателей:

• положение резистивного элемента в цепи;
• температура.

Как измерить сопротивление резистора

Показатель рассчитывается по разным формулам для последовательного и параллельного соединения. При последовательном соединении вычисляют сумму сопротивлений отдельных участков или проводников: Rобщ=R1+R2+…+R(n).

Для определения точного показателя учитывается номинальный допуск, который определяют по цветовой маркировке:

• 1% — коричневый;
• 2% — красный;
• 5% — золотой;
• 10% — серебряный.

Делитель напряжения

При использовании готовых блоков питания, рассчитанных на 9, 12, 24 Вольта в схемах, использующих 3-5 В, требуется понизить показатель напряжения. Для этого используют специальные делители.

Применять их рекомендуется только в маломощных контурах, поскольку их КПД достаточно низкий. Делители берут на себя часть мощности от блока питания и превращают ее в тепло.

Зависимость сопротивления от температуры

Иногда резистивные устройства используются в качестве термометров. Для таких случаев важно знать, из чего состоит резистор, поскольку для этого походят только аппараты с проволокой или металлом.

Принцип действия такой детали основан на зависимости сопротивления от температуры. Для определения этого показателя применяют формулу: R = R0+α(t-t0), где α – температурный коэффициент, К-1; R0 – сопротивление проводника при 0 градусах Кельвина; t0 – температура проводника при 0 градусах Кельвина.

Величина напряжения, обеспеченная резисторным элементом

Идеальный элемент способен превращать электроэнергию в другой вид энергии: тепловую, световую, механическую. Напряжение при этом будет зависеть от разницы потенциалов на концах детали.

Заключение

Предельно важно при выборе элемента учитывать, для чего именно нужен резистор. От этого зависят требуемые характеристики.