Електричен отпор: Што е тоа и што прави? (Вклучени се примери)

Поле: Основни електрични

China

Што е електричен резистор?

Резистор (познат и како електричен резистор) е дефиниран како двострочен пасивен електричен елемент кој пружа електрична резистенција на текот на струјата. Резистенцијата е мера на противодействието на текот на струјата во резисторот. Колку поголема е резистенцијата на резисторот, толку поголема е барьерата против текот на струјата. Постојат многу различни типови на резистори, како на пример термистор.

Во електричните и електронски кола, основната функција на резисторот е да „противодейства“ на текот на електроните, т.е., електрична струја. Затоа се нарекува „резистор“.

Резисторите се пасивни електрични елементи. Тоа значи дека не можат да достават енергија во колото, туку ја прифатуваат енергијата и ја дисипираат во формата на топлина додека теков одминува низ него.

Различни резистори се користат во електричните и електронските кола за ограничување на текот на струјата или за создавање на падежи на напон. Резисторите се достапни во многу различни вредности на резистенција, од фракции на Ом (Ω) до милиони Оми.

Според Охмов закон, напонот (V) над резисторот е директно пропорционален на текот (I) што текува низ него. Каде што резистенцијата R е константата на пропорционалност.

Што прави резисторот?

В електричната и електронската кола, резисторите се користат за ограничување и регулирање на протокот на струја, поделба на напони, прилагодување на ниво на сигнали, бијасирање на активни елементи итн.

На пример, многу резистори поврзани во серија се користат за ограничување на протокот на струја што преминува низ светлодавен диод (LED). Други примери се дискутираат подолу.

Защита од пикови на напон

Заглушувачка кола е каде што сериесна комбинација на резистор и кондензатор се поврзуваат паралелно со тиристор за потискнување на брзото зголемување на напонот над тиритор. Ова е познато како заглушувачка кола користена за заштита на тириторот од висок $\frac{dv}{dt}$ .

Резисторите исто така се користат за заштита на LED светла од пики на напон. LED светлата се осетливи на висок електричен проток, и затоа ќе бидат повредени ако не се користи резистор за контрола на протокот на електрична струја низ LED-то.

Првидење на правилен напон чрез создавање на паѓање на напон

Секој елемент во електричната кола, како светло или прекинувач, бара специфичен напон. За тоа, резисторите се користат за првидење на правилен напон чрез создавање на паѓање на напон над елементите.

Што се мери со електрична отпорност (Јединици на отпор)?

СИ јединица за отпорник (електричната отпорност се мери во) Ом и се означува како Ω. Јединицата ом (Ω) е названа во чест на големиот германски физичар и математичар Георг Симон Ом.

Во системот СИ, ом е еднаков на 1 волт по ампер. Значи,

$\begin{align*} 1\,\,Ohm = 1 \frac{Volt}{Ampere} \end{align*}$

Значи, отпорникот исто така се мери во волти по ампер.

Отпорниците се производат и спецификуваат во широк опсег на вредности. Затоа, изведените јединици на отпорници се прават според нивните вредности, како миллиом (1 мΩ = 10-3 Ω), килоом (1 кΩ = 103 Ω) и мегаом (1 МΩ = 106 Ω), итн.

Симбол на електричен отпорник во коланата шема

Постојат две главни колани шеми кои се користат за електрични отпорници. Најчестиот симбол за отпорник е зиг-заг линија, која широко се користи во Северна Америка.

Другиот колан симбол за отпорник е мал правоуголник, широко користен во Европа и Азија, и овој се нарекува интернационалниот симбол на отпорник.

Симболот на отпорникот во коланата шема е прикажан на следната слика подолу.

Снимка од компанијскиот Вибер_1710134355893.png — Симбол на резистор

Снимка од компанијскиот Вибер_1710134362141.png — Симбол на резистор

Резистори во серија и паралела

Формула за резистори во серија

Следниов циркуит прикажува неколку резистори n поврзани во серија.

Ако два или повеќе резистори се поврзани во серија, тогаш еквивалентната резистивност на резисторите поврзани во серија е еднаква на збирот на нивните индивидуални резистивности.

Математички, ова се изразува како

$\begin{align*} R_e_q_. = R_1 + R_2 + ........ + R_n \end{align*}$

$\begin{align*} R_e_q_. = \sum_{i=1}^{n} R_n \end{align*}$

При сериесно поврзаност, стројмот што протече низ секој поединечен резистор останува константен (т.е. стројот низ секој резистор е истиот).

Пример

Како што е прикажано на следниов схема, три резистора, 5 Ω, 10 Ω и 15 Ω, се поврзани во сериес. Најдете ја еквивалентната резистивност на сериесно поврзаните резистори.

Решение:

Дадени податоци: $R_1 = 5 \,\,\Omega, R_2 = 10 \,\,\Omega$ и $\,\,R_3 = 15 \,\,\Omega$

Според формулата,

$\begin{align*} \begin{split} & R_e_q_. = R_1 + R_2 + ........ + R_n \\ & = 5 + 10 + 15 \\ & R_e_q_.= 30\,\,\Omega \end{split} \end{align*}$

Така, добиваме еквивалентната резистенција на серијски поврзани резистори што изнесува 30 Ω.

(забележете дека дијаграмот на коланот горе вели 25 Ω. Ова е грешка, точниот одговор е 30 Ω)

Формула за паралелно поврзани резистори

Дијаграмот подолу прикажува број на резистори n поврзани паралелно.

Ако два или повеќе резистори се поврзани паралелно, тогаш еквивалентната резистенција на паралелно поврзаните резистори е еднаква на реципрочната вредност на збирот на реципрочните вредности на индивидуалните резистенции.

Математички, ова се изразува како

$\begin{align*} \frac{1}{R_e_q_.} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ........ + \frac{1}{R_n} \end{align*}$

$\begin{align*} R_e_q_. = \sum_{i=1}^{n} \frac{1}{R_n} \end{align*}$

В паралелна врска, напонот кој протекува низ секој посебен резистор останува константен (т.е. напонот низ секој резистор е исти).

Циркуити со резистори (Примерни применби)

Ограничување на стројот во LED

Ограничувањето на стројот е многу важно во LED. Ако прекумерно количество на строј протече низ LED, тоа ќе се повреди. Затоа, се користи ограничуваачки резистор за ограничување или намалување на стројот во LED.

Ограничуваачките резистори се поврзуваат во серија со LED за да ограничат стројот што протече низ LED до безбедна вредност. На пример, како е прикажано на слика подолу, ограничуваачкиот резистор е поврзан во серија со LED.

Израчување на потребната вредност на ограничуваачкиот резистор

При израчување на вредноста на ограничуваачкиот резистор, треба да знаеме три спецификации или карактеристики на LED:

Напон на LED во претходна насока (од датасхит)
Максимален напон на LED во претходна насока (од датасхит)
VS = напон на заеднички напон

Напонот во претходна насока е напонот потребен за да се вклучи LED, и обично е помеѓу 1,7 В до 3,4 В, в зависност од бојата на LED светли. Максималниот напон во претходна насока е непрекинатиот напон што протече низ LED, и обично е околу 20 мА за основни LED.

Сега можеме да пресметаме потребната вредност на резисторот за ограничување на стројот со следнава формула,

$\begin{align*} R = \frac{V_S - V_F}{I_F} \end{align*}$

Каде што, $V_S$ = напон на снабдување

$V_F$ = напон на проток

$I_F$ = максимален напон на проток

Да видиме пример за пресметување на потребната вредност на резисторот за ограничување на стројот со горенаведената формула.

Резистори за повлакување

Резисторите за повлакување се користат во електронски логички кола за осигурување на познат статус на сигналот.

Друго речено, резисторите за повлакување се користат за осигурување дека жичката е повлечена до висок логички ниво кога нема услови за вход. Резисторите за повлекување работат посебно како резисторите за повлакување, освен што ги повлекуваат жичките до логичко ниско ниво.

Современите ИЦ, микроконтролери и цифирски логички врати имаат многу входни и изходни пинови, а овие входови и изходи мора да се коректно подесени. Затоа, за да се осигура коректна биаса на входниот пин на микроконтролер или цифирската логичка врата до познато состојба, се користат резистори за повлак.

Резисторите за повлак се користат во комбинација со транзистори, превклучници, копчиња итн., кои прекинуваат физичката врска на следните компоненти со земјата или VCC. На пример, електричната шема на резисторот за повлак е прикажана на следната слика.

企业微信截图_17101346272890.png — Електрична шема на резистор за повлак

企业微信截图_17101346341956.png — Електрична шема на резистор за повлак

Како што е прикажано, кога превклучникот е затворен, входната напона (Vin) на микроконтролерот или вратата одговара на земјата, а кога превклучникот е отворен, входната напона (Vin) на микроконтролерот или вратата е повлечена до ниво на входната напона (Vin).

Затоа, резисторот за повлак може да биасира входниот пин на микроконтролерот или вратата кога превклучникот е отворен. Без резистор за повлак, входовите на микроконтролерот или вратата би биле плувални, т.е. во состојба на висок импеданс.

Типична вредност на резисторот за повлак е 4,7 кОм, но може да варира во зависност од примената.

Напонски пад над резистор

Напонскиот пад над резистор е ништо друго туку само вредност на напонот над резисторот. Напонскиот пад исто така е познат како IR пад.

Како што знаеме, резисторот е пасивен електричен елемент кој го обезбедува електричниот отпор на протокот на стројмот. Според законот на Ом, тој ќе создаде напонски пад кога стројот протече над резисторот.

Математички, пад на напон над резистор може да се изрази како,

$\begin{align*} V (Voltage \,\, Drop) = I * R \end{align*}$

Знак за IR Падови (Падови на напон)

За да се одреди знакот за падовите на напон над резистор, многу е важна насоката на струјата.

Претпоставете дека имаме резистор со отпор R кроз кој текнува струја (I) од точка A до точка B, како што е прикажано на следната слика подолу.

Следствено, точката A е на повисок потенцијал од точката B. Ако се преместиме од A до B, V = I R негативно, т.е., -I R (тоест, пад на потенцијал). Слично, ако се преместиме од точка B до точка A, V = I R позитивно, т.е., +I R (тоест, растек на потенцијал).

Со тоа, јасно е дека знакот на падот на напон над резистор зависи од насоката на струјата низ тој резистор.

Бојни кодови на резистори

Бојните кодови на резисторите се користат за идентификација на вредноста на отпорот и процентната толеранција на било кој резистор. Кодовите на боја на резисторите користат бојни појаси за идентификација.

Како што е прикажано на следната слика, има четири бојни појаси печатени на резисторот. Од три појаси се печатени еден до друг, а четвртиот појас е печатен малку оддалечен од третиот појас.

4 band resistor color code — Четири појасни бојни кодови на резистор

Предните две колони од левата страна означуваат значајни цифри, третата колона означува децимален множител, а четвртата колона означува толеранција.

5 band resistor code — Код на боја за резистор со пет колони

Табелата подолу покажува значајни цифри, децимален множител и толеранција за различни кодови на боја за резистори.

Клучни точки:

Златната и сребрната колона се секогаш поставени од десна страна.
Вредноста на резисторот се чита секогаш од лева кон десна страна.
Ако нема колона за толеранција, најдете ја страната со колона блиску до еден од контактите и направете ја првата колона.

Пример (Како да се пресмета вредноста на резисторот?)

Како што е прикажано на следната слика, резисторот со код на боја од карбон има прво кружче зелено, второ модно, трето црвено, а четврто златно. Најдете спецификациите на резисторот.

Решение:

Според табелата за кодирање на боја за резистори,

Зелено	Синьо	Црвено	Златно
5	6	102	${\pm 5}{\%}$

$\begin{align} R = 56 10^2 \Omega \SI{\pm 5}{\%} \,\, \end{align*}$

Со оглед на тоа, вредноста на отпорот е $5600\,\,\Omega$ со ${\pm 5}{\%}$ толеранца.

Значи, вредноста на отпорот се наоѓа помеѓу

$5600 + 5 \% = 5600 + 280 = 5880 \,\,\Omega$

$5600 - 5 \% = 5600 - 280 = 5320 \,\,\Omega$

Значи, вредноста на отпорот се наоѓа помеѓу $5880\,\,\Omega$ и $5320\,\,\Omega$ .

Кодирање со карактери или букви (RKM код)

Понекогаш, резисторите можат да бидат толку малечки што е тешко да се применува кодирање со бои. Во такви случаи, користи се кодирање со карактери или букви за спецификации на резисторите. Ова исто така се нарекува RKM код.

Карактерите користени за кодирање на резисторите се R, K и M. Кога има карактер помеѓу две децимални бројки, тој делува како децимална запирка. На пример, карактерот R означува Ом, K означува килоом, а M означува мегаом. Да видиме неколку примери на ова.

Отивост	Буквен код
0.3 Ω	R3
0.47 Ω	R47
1 Ω	1R0
1 KΩ	1K
4.7 KΩ	4K7
22.3 MΩ	22M3
9.7 MΩ	9M7
2 MΩ	2M

Пример – код со буква или бројка

Толеранцијата се обележува како

Кarakter	Толеранција
F	${\pm 1}{\%}$
G	${\pm 2}{\%}$
J	${\pm 5}{\%}$
K	${\pm 10}{\%}$
M	${\pm 20}{\%}$

Пример – Резистор со буквени код:

Типови на резистори

Постојат различни типови на резистори, секој со своите уникатни карактеристики и специфични случаи на користење.

Постојат два основни типа резистори: Фиксни резистори и Променливи резистори. Оба типот се наведени подолу.

Фиксни резистори

Фиксните резистори се најшироко користениот тип резистор. Те се широко користат во електронски кола за прилагодување и регулација на правилни услови во колата. Типовите фиксни резистори се наведени подолу.

Карбон композитни резистори (карбон резистори)
Карбон пиле резистори
Карбон филм резистори
Термистор (термален резистор)
Жички резистори
Резистори за површинско монтаже
Метални филм резистори
Метал оксид филм резистори
Дебел филм резистори
Танок филм резистори
Фоил резистори
Изпечатани карбон резистори
Амперметар шунт резистори (резистори за мерење на строј)
Грид резистори

Променливи резистори

Променливите резистори се состојат од еден или повеќе фиксни резисторски елементи и плизгач. Овие даваат три врски до елементот; две се поврзани со фиксниот резисторски елемент, а третата е плизгачот. Со поместување на плизгачот кон различни терминали, можеме да го варираме вредноста на отпорот.

Типовите променливи резистори се наведени подолу.

Променливи резистори
Потенциометри
Променливи резистори (Реостат)
Декадна кутија на резистори (Кутија за замена на резистори)
Варистори (Нелинеарни резистори)
Фотоелектрични резистор (LDR) или Фоторезистор
Тримери

Други специјални видови на резистори вклучуваат:

Воден резистор (Воден реостат, Течен реостат)
Баластен резистор
Фенолен пресован компаунд резистор
Цермет резистори
Тантал резистори

Големини на резисторите (Најчести вредности на резисторите)

Големините на резисторите се организирани во неколку серији на стандардни вредности на резистори. Во 1952 година, Меѓународната електротехничка комисија одлучила да определи стандардни вредности на отпор и толеранци за да се зголеми компатибилитетот помеѓу компонентите и да се облесни производството на резистори.

Овие стандардни вредности се нарекуваат E серија на IEC 60063 преферирани бројчени вредности. Овие E серији се класифицирани како E12, E24, E48, E96 и E192 со 12, 24, 48, 96 и 192 различни вредности во секоја децада.

Најчестите вредности на резисторите се наведени подолу. Тоа се E3, E6, E12 и E24 стандардни вредности на резистори.

E3 стандардна серија на резистори:

E3 серијата на резистори се најчестите вредности на резистори користени во електронската индустрија.

1.0

2.2

4.7

Серия стандардни резистори Е6:

Серијата E3 на резисторите е исто така најчесто користена и нуди широк спектар на заеднички вредности на резистори.

1.0	1.5	2.2
3.3	4.7	6.8

E12 стандардна серија на отпорници:

1.0	1.2	1.5
1.8	2.2	2.7
3.3	3.9	4.7
5.6	6.8	8.2

Серия стандардни резистори E24:

1.0	1.1	1.2
1.3	1.5	1.6
1.8	2.0	2.2
2.4	2.7	3.0
3.3	3.6	3.9
4.3	4.7	5.1
5.6	6.2	6.8
7.5	8.2	9.1

1.0	1.1	1.2
1.3	1.5	1.6
1.8	2.0	2.2
2.4	2.7	3.0
3.3	3.6	3.9
4.3	4.7	5.1
5.6	6.2	6.8
7.5	8.2	9.1

Толеранцијата на резисторите обично е специфицирана како ${\pm 20}{\%}$ , ${\pm 10}{\%}$ , ${\pm 5}{\%}$ , ${\pm 2}{\%}$ , и ${\pm 1}{\%}$ .

Од што е направен резистор?

В зависност од примената, за правење на резистори се користат различни материјали.

Резисторите се прават од карбон или меди, што го прави тешко протокот на електричната струја низ коло.
Најзастапениот тип и општ циљ на резистор е карбонскиот резистор, најприфатлив во електронски кола со мала моќ.
Легури од манганин и константан се користат за производство на стандардни витачки резистори бидејќи имаат висока резистивност и ниска температурна коефициент на резистивност.
Манганин фоил и жица се користат за производство на резистори како на пример амперметар шунти, бидејќи манганинот има скоро нулта температурна коефициентна резистивност.
Легира од никел-мед-манган се користи за производство на стандардни резистори; жичени резистори, прецизни жичени резистори, итн. Оваа легира има состав: Никел = 4%; Мед = 84%; Манган = 12%.

Какви се обичните употреби на резистор (Апликации на резистор)

Некои од апликациите на резисторите вклучуваат:

Резисторите се користат во усилувачи, осцилатори, цифрен мултиметар, модулатори, демодулатори, преносници, итн.
Фоторезистори се користат во аларми за крадежи, детектори на пламен, фотографски уреди, итн.
Жичени резистори се користат во шунт со амперметар кога е потребно висока осетливост, балансирани контрола на стројот и точна мерка.

Извор: Electrical4u.

Изјава: Почитувајте оригиналот, добри статьии вицеподобро делење, ако постои нарушување на авторските права се врзете за избришување.

Дадете бакшиш и одобрувајте авторот!

Теми:

Основни електрични

Електричен отпорник

За експертите

Electrical4u

China