Резистор

Здравствуйте уважаемый читатель блога Моя лаборатория радиолюбителя.

В сегодняшнем материале хотелось бы освятить довольно таки нужную тему о резисторах, в особенности вопрос о том, что такое резистор, возникает у новичков радиолюбителей. В этой обширной статейке я довольно таки подробно постараюсь объяснить, что такое резистор, как он выглядит и где применяется.

И так начнем повествование о резисторах, поэтому усаживаемся поудобнее за нашими мониторами, желательно сделать себе кофе и погрузиться в мир радиоэлектроники 🙂

Для более таки удобной навигации, вот менюшка разделов статьи
— Что такое резистор?
— Маркировка резисторов
— Мощность резисторов и рассеиваемая мощность
— Последовательное и параллельное соединение резисторов
— Делитель напряжения на резисторе
— Делитель тока на резисторе

—Что такое резистор? Резистор – это пассивный элемент электрической схемы, создающий сопротивление электрическому току.
Где применяются резисторы? Применяются резисторы во всех схемах, и чаще, в количественном отношении, чем другие элементы схемы. 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.
— так обозначаются на схемах постоянные резисторы и подписываются буквой R

Переменные резисторы — это резисторы меняющее свое сопротивление в зависимости от положения движка переменного резистора.

— так обозначаются переменные резисторы в схемах

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. Устанавливаются преимущественно на самих печатных платах.
— обозначение подстроечных резисторов на схемах

Фоторезисторы – это резисторы меняющие свое сопротивление под действием света.
— обозначение фоторезистора на схеме

Терморезисторы – резисторы меняющие свое сопротивление в зависимости от температуры, приложенной к нему
— схематическое обозначение терморезистор

— Маркировка резисторов:

Маркировка по ГОСТу номинальный ряд
Все резисторы, выпускаемые нашей промышленностью, имеют свою особую сокращенную маркировку, дабы было удобно читать номинал на маленьких резисторах. Для сокращения используют буквы указывающие единицу измерения
E и R – единица Ома
К – единица кОм
M- мОм
А вот сотни единиц, обозначаются буквами, стоящими перед цифрами.
Например: 0,33Ом -E33, 33Ом-33E, 33кОм-33K, 330кОм-M33, 33мОм-33M.

Заграничный ГОСТ
Тут немного проще. По американским стандартам маркируются резисторы 3 буквами, две первые указывающие номинал, а третья — количество нулей добавляемых к номиналу
Например: 0,33Ом –R33, 33Ом-330, 33кОм-333, 330кОм-334, 33мОм-336.

Цветовая маркировка резисторов
На мой взгляд самая удобная и простая в использовании. 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

Цвет	Число	Множитель	Точность
Черный	0	1	—
Коричневый	1	10	1 %
Красный	2	100	2 %
Оранжевый	3	1 000	—
Желтый	4	10 000	—
Зеленый	5	100 000	0,5 %
Синий	6	1 000 000	0,25 %
Фиолетовый	7	10 000 000	0,1 %
Серый	8	100 000 000	—
Белый	9	1 000 000 000	—
Серебристый	—	0,01	10 %
Золотой	—	0,1	5 %

К примеру, резистор номиналом 1 кОм с погрешностью 1% будет иметь код — коричневый черный красный коричневый

— 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 🙂

Поэтому запоминаем, что необходимо брать мощность резистора в 2 раза большей от расчетной!

Мощность резисторов на схемах указываются так:
— мощностью рассеивания 0,125 Вт
— мощностью рассеивания 0,25 Вт
— мощностью рассеивания 0,5 Вт
— мощностью рассеивания 1 Вт
— мощностью рассеивания 2 Вт
— мощностью рассеивания 5 Вт

Есть и далее продолжение маркировки, но это уже не обязательно, потому что это саамы ходовые мощности и больше редко используются в схемах

— 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 считается по формуле R=R1+R2+R3
И подключать резисторы параллельно

, где общее сопротивление будет равно сумме величин, обратно пропорциональных сопротивлению 1/R=1/R1+1/R2+1/R3. 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.

И прежде чем мы начнем рассматривать формулы, давайте выясним один очень важный момент.
Что бы четко рассчитывать нужное нам напряжение на выходе, используйте R2 сопротивлением в 100 раз меньше сопротивления нагрузки подключенной к выходу делителя

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)

Это самые ходовый формулы, которые я использую уже около года, с тех пор, как только узнал о них

— 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 сумарный 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

И на этой ноте можно заканчивать материал. Изучайте, понимайте, задавайте вопросы.
С ув. Admin-чек