Пожалуй, самым используемым элементом в электронике является резистор или как его еще именуют по-простому – сопротивление. Если вы посмотрите на абсолютно любую схему, вы найдете не одно сопротивление. А как работает резистор и из чего он состоит, об этом и поговорим в данной статье.
Содержание
Определение и обозначение по ГОСТу
Существующие разновидности
Как работает резистор
Главные характеристики
Область применения
Заключение
Определение и обозначение по ГОСТу
Итак, для начала давайте дадим определение нашему с вами элементу. Резистор (от латинского «resisto») дословно переводится как «сопротивляюсь». Даже из названия становится ясна основная задача данного элемента – оказывать сопротивление протекающему через элемент электрическому току.
Сопротивление относится к классу пассивных элементов, то есть оно способно лишь ограничивать проходящий ток и напряжение. Условное обозначение согласно ГОСТ 2.728-74 представлено на рисунке ниже:
Существующие разновидности
Классификация резисторов осуществляется сразу по нескольким параметрам, так, например, по способу монтажа различают следующие модификации:
1. Выводные. Это классический и распространенный вариант используется для монтажа сквозь печатную плату. Такое исполнение резисторов до сих пор используется в простых схемах, где использование SMD компонентов нецелесообразно или невозможно.
2. SMD. У данных сопротивлений нет привычных «ножек». Такие элементы созданы для монтажа автоматизированными системами, что значительно ускоряет и упрощает производство.
По технологии изготовления резисторы бывают следующие:
1. Проволочные. В данных резисторах в роли резистивного элемента выступает намотанная на сердечник проволока и для того, чтобы снизить паразитную индуктивность, используется бифилярная намотка. В таких сопротивлениях используется проволока с низким удельным сопротивлением и температурным коэффициентом.
2. Металлопленочные и композитные. В данных элементах в роли резистивных элементов выступают пленки из специализированных сплавов.
В основном используются следующие материалы
Причем SMD элементы или чип - резисторы выпускаются тонкопленочными или толстопленочными и в роли резистивного материала применяется
Конструктивно резисторы различаются на:
1. Постоянные. Величина сопротивления в таком сопротивлении задана при производстве и не изменяется.
2. Переменные. Это так называемые подстроечные резисторы и потенциометры. У таких изделий присутствует орган управления, с помощью которого можно изменять сопротивление.
3. Нелинейные. У таких сопротивлений элемент изменяется в зависимости от воздействующих на изделие факторов, например, под воздействием температуры, света, напряжения и т.д.
Так же существуют резисторы специального назначения: высокоомные, высокочастотные, прецизионные (изделия с крайне высоким классом точности).
Как работает резистор
Как вы поняли основная цель резистора - это ограничение проходящего через него электрического тока. И в этом случае работает закон Ома:
U = I*R
Для простоты понимания принципа работы резистора давайте представим себе самый обычный гибкий водяной шланг, через который течет вода под напором, а теперь положите на шланг кирпич. Так как диаметр трубы изменился, из шланга вытекает меньшее количество воды. Так и с током: проходя через резистор, его величина уменьшается.
Итак, через резистор проходит ток и происходит падение напряжения. Из этого можно сделать вывод, что часть мощности, прошедшей через сопротивление, было преобразовано в тепловую энергию. Мощность можно рассчитать по следующей формуле:
P = I^2*R
Именно потому что происходит рассеивание мощности на резисторе очень важно правильно выбирать такие сопротивления, которые будут стабильно работать при длительном нахождении изделия под нагрузкой.
Примечание. Резисторы выбираются с запасом по мощности в 20% -30 %.
Главные характеристики
Главными характеристиками абсолютно любого резистора являются следующие три величины:
1. Сопротивление
2. Максимальная рассеиваемая мощность.
3. Класс точности или допуск. От данного параметра зависит насколько реальные параметры изделия могут отличаться от заявленных паспортных данных.
Область применения
Итак, вы уже знаете, что резистор выполняет функцию ограничения тока в цепи. Самым простым примером такого ограничения является схема подключения обычного светодиода. Причем величина ограничивающего сопротивления в этом случае вычисляется по формуле:
Так же резистор может выступать в роли делителя напряжения. Выходное напряжение рассчитывается по следующей формуле:
Еще с помощью резистора можно задать ток транзистору, что по факту является таким же ограничителем:
Заключение
Это лишь малая толика информации о казалось бы таком простом и одновременно сложном элементе как резистор. Если Вы хотите узнать больше, то всегда можете подписаться на канал или найти интересующую вас информацию в специализированной литературе.
Спасибо за ваше внимание!
