Что такое резистор и для чего он нужен простыми словами

Резисторы
Содержание
  1. Что такое резистор
  2. Внешний вид и обозначение на схемах
  3. Основные характеристики резисторов
  4. Устройство и принцип работы
  5. Виды
  6. Постоянные резисторы
  7. Переменные резисторы
  8. Термисторы
  9. Варисторы
  10. Фоторезисторы
  11. Тензорезисторы
  12. Классификация резисторов
  13. По типу резистивного материала
  14. По назначению сопротивления
  15. По количеству контактов
  16. Маркировка
  17. Цветовая маркировка резисторов с проволочными выводами
  18. Маркировка SMD резисторов
  19. Таблица расшифровки цветовых колец
  20. Калькулятор маркировки резисторов
  21. Номиналы резисторов
  22. Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах
  23. Как рассчитать мощность резистора в схеме
  24. В чем измеряется сопротивление резистора
  25. От чего зависит сопротивление резистора
  26. Как измерить сопротивление резистора
  27. Делитель напряжения
  28. Зависимость сопротивления от температуры
  29. Величина напряжения, обеспеченная резисторным элементом
  30. Заключение

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.

Резистор
Существует множество типов резисторов, выполняющих разные задачи. В этой статье мы расскажем о видах этих компонентах электрики и зачем они нужны.

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

Внешний вид резистора

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

Деталь покрыта токопроводящей пленкой, которая сверху окрашена. Трубка с двух сторон закрыта латунными колпачками, к которым прикреплены отрезки проволоки.

Отображение резистора на схемах

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

При наличии в электрической цепи нескольких элементов их нумеруют R1, R2, R3  и т.д. Иногда на схемах указывается сопротивление (в Омах).

Основные характеристики резисторов

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

Характеристики резисторов

  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.

Резисторы с разными характеристиками

Кроме ключевых параметров, также учитывают дополнительные характеристики: паразитные емкость и индуктивность, влагостойкость, устойчивость к температуре, рабочее напряжение, избыточный шум и коэффициент напряжения.

Немного теории:

Устройство и принцип работы

Старый резистор

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.

Именно использование данных материалов позволили существенно уменьшить размеры резистивной детали.

Типы резисторов

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.

Закон Ома

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

Виды

Резисторы на микросхеме

В зависимости от того, какое резисторы имеют назначение, подбирают соответствующий тип. На сегодня выделяют большое разнообразие устройств, каждое из которых имеет особенности.

Постоянные резисторы

Постоянный резистор

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

Переменные резисторы

Переменный резистор

Конструкция переменных устройств отличается количеством выводов – их три. Показатель сопротивления таких резисторов можно изменять путем перемещения бегунка.

Термисторы

Термистор

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

Важной характеристикой резисторов считается ТКС – тепловой коэффициент сопротивления.

Принцип работы термистора

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.

Позистор

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

Варисторы

Варистор

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

Фоторезистор

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

Назначение резисторов такого вида – регистрация потоков света. Устройства способны менять сопротивление при воздействии естественного или искусственного освещения.

Тензорезисторы

Тензорезистор

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

Эти варианты изделий применяют в датчиках, срабатывающих при воздействии силы или давления или электронных весах.

Полезно знать:

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

Проволочный резистор в разрезе

В зависимости от типа используемого резистивного материала выделяют устройства:

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

Резистор изнутри

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

Иногда в пленочных устройствах делает разрез, что позволяет увеличить сопротивление.

По назначению сопротивления

Прецизионный резистор

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

Высокоомный резистор

Также распространены высокочастотные, высокоомные и высоковольтные резисторы. Высокоомные устройства работают при минимальной мощности, благодаря чему используются в дозиметрах и приборах ночного видения.

По количеству контактов

Резистор с тремя контактами

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

Контактные элементы могут быть статичными или подвижными.

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.

Буквенная маркировка резисторов

Буквой К обозначают килоомы, а буквой М – мегаомы. Для десятичных значений буква ставится перед цифрой, для сотен  после. Иногда при маркировке буква отсутствует, если номинал менее 999 Ом.

Цветовая маркировка резисторов с проволочными выводами

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

Четырехполосная и пятиполосная маркировка резисторов

Маркировка может быть:

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

Резисторы с разными цветами маркировки

Каждому цвету соответствует цифра:

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

3 полоса всегда указывает количество нулей в показателе номинала.

Маркировка SMD резисторов

Маркировка SMD резисторов

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

Для обозначения используются цифры. В них зашифрованы типоразмеры, а также ключевые параметры резистивных деталей.

Таблица расшифровки цветовых колец

Таблица расшифровки цветовых колец резистора

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

Калькулятор маркировки резисторов

Калькулятор маркировки резисторов

Онлайн-калькуляторы позволяют быстро и точно определить параметры. Для этого следует указать цвета, нанесенные на поверхности. Далее программа осуществит автоматический расчет.

Номиналы резисторов

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

Ряд номиналов резисторов е12

В зависимости от этого показателя устройства делят на 3 категории:

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

Ряд номиналов резисторов

Номинальные характеристики каждой группы прописаны в таблицах.

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:

Стандартный ряд мощностей резисторов

  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.

Резистор 1 кВт

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

Например, детали с высокой мощностью не находят применения в быту.

Как рассчитать мощность резистора в схеме

Расчет мощности 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.

Мощность должна измеряться только при указании R в Омах, поэтому предварительно следует перевести величину. В противном случае итог будет неверным.

Подборка статей из серии «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

Резисторы с разным сопротивлением

Величина зависит от двух основных показателей:

  • положение резистивного элемента в цепи;
  • температура.

При измерении следует не забывать о погрешности, которая присутствует в любом случае.

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 параллельного соединения применима формула: 1/Rобщ=(1/R1)+(1R2)+…+1/R(n).

Резисторы на плате

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

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

При отсутствии полосы, указывающей на допуск, считается, что он составляет 20%.

Делитель напряжения

Делитель напряжения на резисторах 12В

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.

Схема и формула делителя напряжения

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.

В таких устройствах следует рассчитывать коэффициент передачи, который укажет, во сколько раз уменьшиться напряжение.

Зависимость сопротивления от температуры

Схема термометра сопротивления

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.

Термометр сопротивления

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 резистор

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

Данное свойство позволяет применять такие элементы в электронике и радиотехнике.

Заключение

Резисторы

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

Знание особенностей резистивных элементов крайне важно для получения максимальной пользы от использования резистивного элемента.

Для чего нужен резистор?

Резистивный элемент включают в цепь, чтобы уменьшать напряжение или управлять током. Резисторы выполняют свои функции за счет создания препятствия движению тока.

Как узнать сопротивление резистора?

Для вычисления сопротивления применяется формула U/I. Поэтому если известно напряжение и сила тока, то рассчитать величину просто.

Как узнать номинал резистора по цветным полоскам?

Первые две полосы расшифровываются как цифры, а третья – указывает на количество нулей. Четвертая полоска (если имеется) определяет погрешность устройства. Читать цветовую маркировку следует с помощью специальных таблиц.

Как определить мощность, на которую рассчитан резистор?

Для этого потребуется знать силу тока. Это число в квадрате умножается на сопротивление. Итог и покажет мощность. Формула выглядит так: P=I²xR.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
1PoToku.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector