Здравствуйте уважаемый читатель, сегодня рассмотрим довольную нужную тему о резисторах , в особенности вопрос о том что такое резистор, где применяют резистор, как сделать резистор и т.д.
Что такое резистор? Резистор – это пассивный элемент электрической схемы, создающий сопротивление электрическому току.
Где применяются резисторы? Применяются резисторы во всех схемах. С помощью резисторов регулируют значения тока и напряжения.
Единица измерения сопротивления – Ом. Измерения записываются в сторону увеличения: Ом, кОм(1000Ом)-килоом, мОм(1.000.000Ом)-мегаом и Гом(1.000.000.000Ом)-гигаом.
Типы резисторов:
Постоянные резисторы – это резисторы имеющие постоянное, неизменное, сопротивление независимое от воздействия окружающих воздействий, таких как свет, температура.
Переменные резисторы — это резисторы меняющее свое сопротивление в зависимости от положения движка переменного резистора.
Переменный резистор Ползунковый переменный резистор Такие переменные резисторы используются в многой бытовой технике вокруг нас, старые телевизоры, где звук регулировали крутя ручку звука и подобные.
Подстроечные резисторы — это те же самые переменные резисторы, но используемые для точных настроек токов и напряжений схем.
Фоторезисторы – это резисторы меняющие свое сопротивление под действием света.
Терморезисторы – резисторы меняющие свое сопротивление в зависимости от температуры, приложенной к нему
Цветовая маркировка резисторов
Обозначается она разноцветными полосками на резисторе.
Полосок бывает 4 и 5. Научится читать резисторы цветной маркировки очень просто:
-Первые две полосы указывают номинал резистора.
-Третья полоска, у резисторов с 4 полосами, указывает множитель, а у резисторов с 5 полосами, указывает третью цифру номинала.
-Четвертая полоса в 4 полосной маркировке говорит о точности номинала, а в 5 полосной указывает на множитель номинала.
-Пятая полоса указывает на точность
Что бы удобно было ориентироваться, вот табличка с цветовой кодировкой резисторов
Мощность резисторов и рассеиваемая мощность
Каждый резистор, пропуская через себя напряжение, создает определенное падение напряжение, что обусловлено законом Ома (R=U\I). Из-за этого на резисторе начинает рассеиваться тепло — это и есть рассеиваемая мощность. Эту мощность мы рассчитываем для сбережения целостности резистора, потому-то резистор имеют свою определенную рассеиваемую мощность, то есть сколько тепла он сможет выделить при падении на нем напряжения. Рассчитывается мощность по формуле P= I*U либо эти две для вычисления промежуточного параметра P=I^2*R или P=U^2/R
Для примера нам нужно рассчитать балластный резистор для блока питания 5В с током нагрузки 0,1А. Сначала по закону Ома рассчитаем, какое сопротивление резистора нам нужно R=5/0.1=50(Ом). Имея сопротивления резистора, рассчитываем мощность резистора P=5*0.1=0.5Вт.
То есть наш балластный резистор должен быть сопротивлением 50Ом и рассеиваемой мощностью 1ВТ, а 1 Вт — потому что всегда нужно брать резисторы с запасом в 1.5-2 раза, что бы небыло ситуаций как на этой очень удачно подобранной картинке
Последовательное и параллельное соединение резисторов
Так же для достижения нужного нам сопротивления мы можем подключать последовательно резисторы, где общее сопротивление будет равно сумме всех сопротивлений.
И подключать резисторы параллельно , где общее сопротивление будет равно сумме величин
А при параллельном соединении 2-х резисторов удобно пользоваться этой формулой R=R1*R2/(R1+R2)
Делитель напряжения на резисторе
Делитель напряжения на резисторах часто используется в схемах для получения нужного напряжениях в отдельных цепях схемы. Делитель напряжение, это два последовательно подключенные резистора.
В нем выходное напряжение напрямую зависит от номиналов сопротивлений и питающего напряжения. Переменные резисторы так же являются делителями напряжения.
А так же рассмотрим самые нужные формулы для расчета делителя:
1. Нам известно входящее напряжение Uвх и сопротивление R1 и R2.
Uвых=Uвх*R2/(R1+R2).
Например, входящее напряжение 12В, резисторы R1=2.2к и R2=1к.
Uвых=12В*1000Ом/3200Ом=3.75В .
2. Известно нужное Uвых и сопротивление R1 и R2.
Uвх=Uвых*(R1+R2)/R2.
Например, нам нужно получить 5 вольт для питания, резисторы R1=2.2к и R2=1к.
Uвх=5В*3200Ом/1000Ом=16В .
3. Определим значение R1 при известном Uвх, Uвых.
R1=Uвх*R2/Uвых-R2.
Например, входящее напряжение 12 вольт, выходящее напряжение 5В, значение R2=1к.
R1= 12В*1000Ом/5В – 1000Ом=1400Ом .
4. Определим значения R1 и R2, зная их суммарное сопротивление Rобщ и Uвх и Uвых.
R2=Uвых*Rобщ/Uвх, R1= Rобщ-R2
Например R2=5В*3200Ом/12В=1333Ом, R1= 3200-1333=1867(Ом).
Делитель тока на резисторе
Делитель тока на резисторах необходим для того, что бы определенную нужную часть тока перевести в другое плече делителя и после вернуть его обратно.
Делитель тока это параллельно соединенные резисторы, делящие между собой протекаемый ток.
Применяют делители тока для измерительных приборов, когда основной ток проходит через шунтирующий резистор, а малая часть тока проходит через катушки измерительного прибора, которая является вторым сопротивлением в схеме. Так же применяется для усиления тока, когда одного резистора не хватает
Формула расчета шунта для измерительных приборов R2 =I1*R1/(Iобщ-I1),где R1 это сопротивление прибора, а I1 это ток отклонения катушки прибора.
Предположим что максимальный ток отклонения катушки 2мА, а внутреннее сопротивление катушки 300Ом. Максимальный ток, проходящий через цепь 5А. Исходя их формулы R2=0.002*300/5-0.002=0.12Ом, рассчитаем рассеиваемую мощность по формуле P=I^2*R , где I2=Iобщ-I1, P=5*5*0,12=3Вт. Поэтому берем резистор 5Вт.
Расчет делителя проходит по формуле I1=Iобщ*R2/(R1+R2) и I2=Iобщ*R1/(R1+R2) Для примера. Рассчитаем токи, проходящие через R1=0,1Ом и R2=0,2Ом, если суммарный ток 5А. I1=5А*0,2Ом/0,3Ом=3,33А и I2=5А*0,1Ом/0,3Ом=1,66А, определили проходящие токи, а теперь рассчитаем рассеиваемую мощность по формуле P=I^2*R. P1=3.33*3.33*0.1=1.1(Вт), P2=1.66*1.66*0.2=0.55Вт.
Создание резистора
Сначала рассмотрим удельное сопротивление проводников
Килоомный резистор будет сделать сложно, но вот шунт для амперметра допустим вполне легко.
Возьмем допустим константан и по данной формуле L=(R*3.14*d^(2))/4*p высчитаем нужную длину проводника.
Допустим если нам нужен шунт в 0.1ом из константана диаметром в 1мм, то по формуле узнаем что нам надо 0.04 метра.
Отрезаем, и наматываем на предмет с большим удельным сопротивлением, допустим на текстолит.
После чего можно подключить наш резистор к схеме.
На этом пока все. Удачи всем читающим.