Вугільний резистор — це тип фіксованого резистора, який обмежує або зменшує електричний струм у електричній схемі. Він виготовлений з твердого циліндричного тіла з вугілля або графіту, змішаних з зв'язуючим матеріалом, таким як глина або смола. Вугілля діє як провідник, а зв'язуючий матеріал — як ізолятор. Резистор має два металеві контактні кінці або капсули, прикріплені до його кінців, які підключаються до схеми.
Вугільні резистори широко використовувалися в минулому, але зараз їх замінили іншими типами резисторів, такими як металево-фольгові або навивні резистори, через їх низьку стабільність і високу вартість. Однак, вугільні резистори все ще мають деякі переваги і застосування, особливо в схемах з високоенергетичними імпульсами.
Значення опору вугільного резистора вказується кольоровими смугами на його тілі. Кольорові смуги представляють цифри, множники та допуски відповідно до стандартного коду. Існує два типи кольорового кодування для вугільних резисторів: загальне та точне.
Загальне кольорове кодування має чотири кольорові смуги і використовується для резисторів з допуском ±5% або більше. Перші дві кольорові смуги представляють першу і другу цифри значення опору. Третя кольорова смуга представляє множник, який є степенем 10, на який множаться цифри. Четверта кольорова смуга представляє допуск, який є відсотком відхилення від номінального значення.
Наприклад, резистор з коричневою, чорною, червоною та золотою смугами має значення опору 10 x 10^2 Ω = 1 кΩ з допуском ±5%.
Точне кольорове кодування має п'ять кольорових смуг і використовується для резисторів з допуском менше ±2%. Перші три кольорові смуги представляють першу, другу та третю цифри значення опору. Четверта кольорова смуга представляє множник, який є степенем 10, на який множаться цифри. П'ята кольорова смуга представляє допуск, який є відсотком відхилення від номінального значення.
Наприклад, резистор з коричневою, чорною, чорною, оранжевою та коричневою смугами має значення опору 100 x 10^3 Ω = 100 кΩ з допуском ±1%.
Вугільні резистори мають деякі переваги та недоліки порівняно з іншими типами резисторів. Ось деякі з них:
Вони можуть витримувати високоенергетичні імпульси без пошкодження або виходу з ладу.
Вони можуть мати високі значення опору до кількох мегаомів.
Вони дешеві та легко виготовляються.
Вони мають погану стабільність та точність через зміни значення опору з часом, температурою, вологістю, напругою та паянням.
Вони мають високий температурний коефіцієнт (TCR), що означає, що їхнє значення опору значно змінюється зі зміною температури.
Вони мають низьку спроможність випромінювання тепла і повинні бути пониженої потужності при температурі вище 70 °C.
Вони мають високий рівень шумів через випадковий контакт між частинками вугілля та зв'язуючим матеріалом.
Вони мають низький ізоляційний опір та високу залежність від напруги.
Вугільні резистори придатні для застосувань, які потребують обробки високоенергетичних імпульсів, захисту від викидів або розряду, обмеження струму, високонапругових живлення, високопотужного або стробоскопічного освітлення, зварювання та інших схем, які не потребують високої точності або стабільності. Вони також використовуються в деяких вінтажних або антикварних електронних пристроїв для їхнього автентичного вигляду та звуку.
Вугільні резистори виготовляються шляхом змішування мініатюрного вугілля або графіту з ізоляційним зв'язуючим матеріалом в певному співвідношенні. Суміш потім формується у стержні та випікається при високих температурах, щоб утворити тверде тіло. Стержні потім нарізаються на шматки бажаної довжини і діаметру. Кінці шматків покриваються металевими капсулями або контактами, які паяються або зварюються. Тіло резистора потім покривається пластиковим або керамічним корпусом, щоб захистити його від вологи та пилу. Нарешті, резистор фарбується кольоровими смугами, щоб вказати його значення опору.