Резистор — это электрический компонент, ограничивающий протекание электрического тока в цепи. Аналогия, часто используемая для объяснения его действия, состоит в том, чтобы рассматривать ток как воду, текущую по шлангу; резистор можно рассматривать как сужение в трубе, ограничивающее поток воды.
Большинству людей знаком закон Ома: V=IR. V — напряжение на резисторе, I — ток, текущий в резисторе, а R — сопротивление. Это уравнение, которое связывает ток, напряжение и сопротивление и является основой работы с резисторами (и другими пассивными компонентами).
На микроскопическом уровне резисторы изготавливаются из различных материалов, которые являются проводниками, но не идеальными, поэтому способность потока электронов затрудняется атомной структурой выбранных материалов. Варьируя характеристики проводника, такие как проводимость материала, площадь поверхности и длину используемого материала, можно контролировать сопротивление с желаемой точностью. Сопротивление измеряется в Омах, а символ единицы — Ом.
Что делают резисторы в цепи?
Резисторы имеют множество применений в схемах. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных функций; для большинства приложений требуется несколько резисторов в последовательной или параллельной конфигурации. Некоторые из наиболее распространенных применений резисторов включают в себя:
- Потенциальные делители. Два или более резисторов, включенных последовательно, дадут напряжение в точке их соединения, пропорциональное отношению их номиналов. Данная функциональность широко используется в схемах формирования промежуточных напряжений.
- Смещающие резисторы. Для правильной работы транзисторов и многих других устройств необходимо настроить рабочие характеристики переменного и постоянного тока, а также значения коэффициента усиления. Это делается с помощью нескольких резисторов и часто называется смещением.
- Коэффициент усиления и обратная связь операционного усилителя. В большинстве схем операционных усилителей функции усиления и обратной связи должны устанавливаться с помощью резисторов, внешних по отношению к микросхеме усилителя; резисторы являются основным средством достижения этой цели.
- Ограничение тока. Резисторы можно использовать для ограничения силы тока, протекающего в элементе схемы. Это полезная функция безопасности во многих цепях, например. ограничение тока, который может течь в светодиод, для управления его яркостью
- Согласование импеданса. Чтобы максимизировать передачу мощности на высоких частотах, импеданс приемного и передающего концов цепи должен быть одинаковым. Резисторы могут выполнить хотя бы часть этого требования.
- Измерение тока. Многим схемам необходимо знать, какой ток течет, однако измерить напряжение гораздо проще, поэтому вставка резистора в цепь для «развития» напряжения (помните закон Ома) является распространенным методом измерения тока.
- Подтягивания шины данных и адреса. Эта функция помогает снизить уровень шума на высокоскоростных компьютерных шинах. Когда шина данных находится в трехсостоянии или на высоком уровне, часто необходимо перевести ее в известное состояние или убедиться, что ее высокий выходной уровень значительно выше точки переключения других логических элементов на шине, и подтягивание помогает сделай это.