65 подписчиков

Резистор и делитель напряжения

11 мая 202211 мая 2022

168

4 мин

Оглавление

Что же такое резистор
Как выглядит резистор
Обозначение на схеме

Давайте разберёмся, что такое резистор и зачем он нужен. Как он выглядит, его обозначение на схеме и какие они вообще бывают. Немного посчитаем и посмотрим куда можно применить полученные знания.

Что же такое резистор

Резистор это элемент электрической цепи, который отвечает за сопротивление. Изготавливают их из проводящего материала, графита, тонкой металлической или графитовой пленки или провода, обладающего невысокой проводимостью. С помощью резисторов можно ограничивать ток, делить напряжение, преобразовывать ток в напряжение и наоборот.

Как выглядит резистор

Существует много разных видов резисторов с линейными и нелинейными характеристиками. Начнем с простых.

Постоянные резисторы

Как можно понять из названия, они имеют постоянную величину сопротивления.

Переменные резисторы с плавной или дискретной регулировкой.

Переменные резисторы применяются в схемах, где нужна регулировка, например, уровня громкости или ещё чего. Дискретная регулировка это ступенчатое переключение заданных сопротивлений, редко используется.

Подстроечные резисторы

Эти резисторы используются для тонкой настройки работы схемы, где необходимо настроить и забыть.

Следующие резисторы относятся к полупроводникам и их сопротивление зависит от внешних факторов и не является линейной величиной.

Терморезистор или термистор

Используется как датчик температуры и меняет своё сопротивление в зависимости от окружающей его температуры.

Варистор

Варистор очень интересная штука, он за считанные доли секунд меняет своё сопротивление с мегаом практически до нуля, при увеличении приложенного к нему напряжения выше пороговой величины(определяется его номиналом). Применяются они в цепях защиты от перенапряжения и для стабилизации и регулирования низкочастотных токов и напряжений.

Фоторезистор

Фоторезисторы меняют своё сопротивление в зависимости от их освещенности, используются как датчики света.

Тензорезистор

Используется во всевозможных датчиках, например, для измерения силы, давления или массы. Меняют своё сопротивление при физическом воздействии на него и деформации.

Обозначение на схеме

В европейских странах резистор обозначают прямоугольником с буквой R, рядом с которой пишется порядковый номер и его номинал в омах(47, 4R7(4.7Ом) или 47R), килоомах(1К, 4К7(4.7кОм)) или мегаомах(2М).

Часть электрической схемы европейского стандарта

В американском стандарте резистор принято обозначать зигзагом, но смысл от этого не меняется, буква R и номинал такие же. Так что не пугайтесь, если встретите подобное.

Часть электрической схемы американского стандарта

Так же можно встретить в обозначении резистора загадочные полоски в прямоугольнике, так обозначается номинальная мощность, на которую рассчитан резистор. Этим параметром пренебрегать не стоит. Так если поставить резистор меньшей мощности, чем это необходимо, то можно увидеть белый дым. А как мы все знаем, вся электроника работает на белом дыме и если этот дым выходит, то техника перестаёт работать.

Остальные резисторы на схеме изображают вот так:

Соединение резисторов

Часто бывает такое, что под рукой нет нужного номинала резистора, а в магазин бежать лень. И тут на помощь приходит физика с её формулами последовательного и параллельного соединения.

Последовательное соединение резисторов

Тут всё просто, при последовательном соединении сопротивления просто складываются.

Rобщ. = R1 + R2

Например, R1 и R2 имеют сопротивление 10кОм, следовательно, Rобщ. будет равно R1+ R2 = 10кОм + 10кОм = 20кОм.

Параллельное соединение резисторов

С параллельным соединением немного посложнее. Формула расчета выглядит вот так:

Rобщ. = R1*R2/(R1 + R2)

Допустим, что сопротивление R1 = 47Ом, а R2 = 22Ом, тогда Rобщ. будет равно 47 * 22/(47 + 22) ≈ 15Ом.

Получился эквивалент сопротивления. Вот такая математика.

Делитель напряжения

Делители напряжения в электронике встречаются почти везде, в следующих статьях мы в этом убедимся. И для начала давайте вспомним закон Ома и попробуем посчитать, а что же происходит в этой схеме.

Предположим, что входное напряжение у нас Uвх = 12В, R1 = 80Ом, а R2 = 40Ом. И так как относительно входа резисторы подключены последовательно, можно посчитать ток в этой цепи:

I = U/(R1 + R2) = 12/(80+40) = 0.1А

И теперь зная ток, мы можем посчитать выходное напряжение Uвых:

Uвых = I * R2 = 0.1 * 40 = 4В

Вот так у нас получился простейший делитель напряжения, на входе которого 12В, а на выходе 4В.

Но есть нюанс, это расчёт без нагрузки на выходе. И если подключить к выходу Uвых ещё один резистор, например, такой же как R2, на 40Ом. То исходя из параллельного подключения резисторов, сопротивление в точках выхода Uвых измениться с 40Ом, на 20Ом и весь делитель необходимо пересчитать... Вот такая она интересная электроника.