• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Kitambaa cha Umeme: Ni nini na Kufanya nini? (Maonyesho Imekuwa Yameingizwa)

Electrical4u
Champu: Maelezo ya Kifupi kuhusu Umeme
0
China

Ni resistor ni nini?

Resistor (au resistor wa umeme) unaeleweka kama kitu chenye vipengele viwili kitu cha umeme kilicho hali ya kutumika kinachotoa upinzani wa umeme kwa mzunguko wa umeme. Upinzani ni utaratibu wa kupingana na mzunguko wa umeme katika resistor. Ingawa upinzani wa resistor ukawekwa juu, zogo la kupingana na mzunguko wa umeme hutolewa zaidi. Kuna aina mbalimbali za resistors, kama vile thermistor.

Katika mzunguko wa umeme na elektroniki, kazi kuu ya resistor ni kutoa “upinzani” kwa mzunguko wa electrons, ikiwa ni, umeme. Kwa hiyo itakapata jina linalokuwa “resistor”.

Resistors ni vitu vya umeme vilivyotumika. Hii inamaanisha kwamba hawawezi tofautiana na energy yoyote kwenye mzunguko, bali wanapokea energy na kuiharibu kwa fomu ya moto wakati umeme unaenda kwenye mzunguko wake.

Aina mbalimbali za resistors zinatumika katika mzunguko wa umeme na elektroniki ili kuzuia mzunguko wa umeme au kutengeneza voltage drops. Resistors zipo kwa aina mbalimbali za resistance values kutoka kwa fractions of Ohm (Ω) hadi millions of Ohms.

Kulingana na ohm’s law, voltage (V) kwenye resistor ni moja kwa moja kulingana na umeme (I) unaenda kwenye mzunguko wake. Hapa resistance R ni sababu ya kuwa sawa.

Resistor anafanya nini?

Katika mzunguko wa umeme na elektroniki, resistor zinatumika kugawanya na kudhibiti mzunguko wa umeme, kugawanya vito, kutengeneza viwango vya ishara, kuweka viwango vya vifaa vilivyotumika, n.k.

Kwa mfano, resistor mengi zinaweza kutumika kwenye mzunguko wa series ili kukidhi mzunguko wa umeme unaoenda kupitia diode yenye tia (LED). Mifano mingine yatafsiriwa chini.

Ulinzi dhidi ya ongezeko la vito kwa haraka

Kitengo cha circuit ya ulinzi ni pale ambapo resistor na capacitor zinajulikana kama zinaonekana kwenye mzunguko wa parallel na thyristor ili kukidhi ongezeko la vito kwa haraka kwenye thyristor. Hii inatafsiriwa kama circuit ya ulinzi inayotumika kuzingatia thyristor dhidi ya vito vya juu \frac{dv}{dt}.

Resistor zinatumika pia kuzingatia nyota za LED dhidi ya ongezeko la vito kwa haraka. Nyota za LED zinaweza kupungua kwa urahisi kwa umeme mkubwa, na hivyo zitapungua ikiwa resistor haikutumika kudhibiti mzunguko wa umeme kupitia LED.

Tupa Vito Sahihi Kwa Kutengeneza Ongezeko la Vito

Kila kitu katika mzunguko wa umeme, kama chandarua au sakafu, inahitaji vito maalum. Kwa hayo, resistor zinatumika kutupa vito sahihi kwa kutengeneza ongezeko la vito kwenye vitu.

Unaweza kupata Electrical Resistance kwenye (Vimbu vya Resistor)?

Vimbu vya SI vya resistor (electrical resistance inameanishwa kwenye) Ohm na inachanganuliwa kama Ω. Vimbu vya ohm (Ω) vilianamiwa kwa ajili ya mtaalam wa hisabati na fizikia kutoka Ujerumani, Georg Simon Ohm.

Katika mfumo wa SI, ohm ni sawa na 1 volt per ampere. Kwa hivyo,

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

Kwa hiyo, resistor pia inamalizika kwenye volt per ampere.

Resistors zinazozalishwa na zinazohusishwa kwenye mstari mzima wa thamani. Kwa hiyo, vimbu vilivyotengenezwa vya resistors vinavyoanamiwa kulingana na thamani zao kama milliohm (1 mΩ = 10-3 Ω), kiloohm (1 kΩ = 103 Ω) na megaohm (1 MΩ = 106 Ω), n.k.

Alama ya Mzunguko wa Umeme ya Resistor

Kuna alama mbili za mzunguko zinazotumiwa kwa resistors. Alama ya zaidi ya matumizi ya resistor ni mstari wa zig-zag ambayo inatumika sana katika Amerika Kaskazini.

Alama nyingine ya mzunguko ya resistor ni mraba mdogo unatumika sana katika Ulaya na Asia, na hii inatafsiriwa kama alama ya kimataifa ya resistor.

Alama ya mzunguko ya resistors kama inavyoonekana chini.



企业微信截图_1710134355893.png 企业微信截图_1710134362141.png
Alama ya Resistance



Rezistani za Mfululizo na Pana na Upande

Formulasi ya Rezistani za Mfululizo

Msimbo huu chini unavyoonyesha rezistani n vilivyotambuliwa kwenye mfululizo.

image.png

Ikiwa rezistani zaidi ya mbili zitambuliwa kwenye mfululizo, basi uwezo wa mfululizo wa rezistani zile zitambuliwa kwenye mfululizo utakuwa sawa na jumla ya uwezo wao bila kutambuliwa.

Kwa hisabati, hii inaelezwa kama

  \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*}

Katika muunganisho wa mfululizo, kasi ya kutoka kwa kila resistor moja tu inaendelea kuwa sababu (yaani, kasi ya kutoka kwa kila resistor ni sawa).

Misali

Kama inavyoonekana katika mkurito hapa chini, resistors tatu, 5 Ω, 10 Ω, na 15 Ω zimeunganishwa kwa mfululizo. Pata uwezo wa ukosefu wa resistors zilizounganishwa kwa mfululizo.

image.png
Misali


Suluhisho:

Takwimu Zilizotolewa: R_1 = 5 \,\,\Omega, R_2 = 10 \,\,\Omega na \,\,R_3 = 15 \,\,\Omega

Kulingana na fomuli,

  \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*}

image.png

Hivyo, tunapata ukingo wa mizizi zilizounganishwa kwa mstari ni 30 Ω.

(ingia kwa kuwa diagramu ya mzunguko inasema 25 Ω. Hii ni makosa katika maandiko, jibu sahihi ni 30 Ω)

Maelezo ya Mzunguko wa Mizizi Zilizounganishwa Kulingana

Diagramu ifuatayo inaonyesha namba fulani za mizizi zilizounganishwa kulingana.


image.png
Mizizi Zilizounganishwa Kulingana



Ikiwa mizizi mbili au zaidi zimeunganishwa kulingana, basi ukingo wa mzunguko wa mizizi zilizounganishwa kulingana unafanana na mwisho wa majumbe ya mizizi binafsi.

Kwa njia ya hisabati, hii inachukuliwa kama

\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*}

Katika uhusiano wa kushirikiana, umeme unayofika kwa kila resistor binafsi hupumzika (yaani, umeme kwa kila resistor ni sawa).

Mzunguko wa Resistors (Misalio ya Matumizi)

Resistor wa Kudhibiti Mfumo wa LED

Kudhibiti mfululizo ni muhimu sana katika LED. Ikiwa mfululizo mkubwa unafika kwa LED, itapungua. Kwa hivyo, resistor wa kudhibiti mfululizo hutumiwa kudhibiti au kupunguza mfululizo kwenye LED.

Resistors wa kudhibiti mfululizo huunganishwa kwa mfululizo na LED ili kudhibiti mfululizo unayofika kwa LED hadi kwa thamani salama. Kwa mfano, kama inavyoonyeshwa katika picha chini, resistor wa kudhibiti mfululizo huunganishwa kwa mfululizo na LED.


image.png
Mzunguko wa LED – Resistor wa Kudhibiti Mfululizo


Hesabu Thamani Yenyeji ya Resistor wa Kudhibiti Mfululizo

Wakati wa kuhesabu thamani ya resistor wa kudhibiti mfululizo, tunahitaji kujua tatu vigezo au viwango vya LED:

  1. Umeme wa mbele wa LED (kutoka kitambulisho)

  2. Mfululizo wa juu wa mbele wa LED (kutoka kitambulisho)

  3. VS = umeme wa kuhamisha

Umeme wa mbele ni umeme unayohitajika kutengeneza LED, na yuko kati ya 1.7 V hadi 3.4 V, kulingana na rangi ya mwanga wa LED. Mfululizo wa juu wa mbele ni mfululizo unayofika kwa LED, na yuko karibu na 20 mA kwa LEDs zinazobora.

Sasa, tunaweza kuhesabu thamani ya kutosha ya resistor wa kuzuia current kutumia maelezo yafuatayo,

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

Kwenye hii, V_S = Umeme wa Kutumika

V_F = Umeme wa Mwanzo

I_F = current wa mfululizo

Tutazungumzia mfano wa kuhesabu thamani ya kutosha ya resistor wa kuzuia current kutumia maelezo hayo.

Resistors wa Kupull-up

Resistors wa Kupull-up ni resistors zinazotumika katika mikita ya umeme ya logic ili kuhakikisha kiwango cha signal.

Kwa maneno mengine, Resistors wa Kupull-up zinatumika kuhakikisha kuwa mtindo unaelekezwa kwa kiwango cha juu wakati hakuna tofauti ya input. Resistor wa Kupull-down hufanya kazi kama Resistors wa Kupull-up, ila wanapopata mtindo unaelekezwa kwa kiwango cha chini.

Vifaa vya IC maalum, mikontrola, na mlango wa mawasiliano wa kihisabu yana majengo mengi na pin za mfululizo, na haya majengo na mfululizo yanahitaji kuwekwa vizuri. Kwa hivyo, resisto za kupull-up zinatumika ili kuhakikisha kwamba pin ya mfululizo ya mikontrola au mlango wa mawasiliano wa kihisabu imebiasiwa kwenye hali inayojua.

Resisto za kupull-up zinatumika pamoja na transistors, switches, buttons, na vyenyingi, ambayo huwachia mzunguko wa mifano ya ziada kwenye chini au VCC. Kwa mfano, mzunguko wa resisto ya kupull-up unavyoonyeshwa katika picha chini.

企业微信截图_17101346272890.png 企业微信截图_17101346341956.png
Mzunguko wa Resisto ya Kupull-Up

Kama inavyoonyeshwa, wakati switch ni fufute, umbo la mfululizo (Vin) kwenye mikontrola au gate linalowaka kwenye chini, na wakati switch ni wazi, umbo la mfululizo (Vin) kwenye mikontrola au gate linalopull-up kwenye umbo la mfululizo (Vin).

Kwa hivyo, resisto ya kupull-up inaweza kubiasa pin ya mfululizo ya mikontrola au gate wakati switch ni wazi. Bila resisto ya kupull-up, mifululizo kwenye mikontrola au gate ingeweza kuwa floating, tofauti, katika hali ya impedance kali.

Thamani ya kawaida ya resisto ya kupull-up ni 4.7 kΩ lakini inaweza kubadilika kulingana na matumizi.

Mwendo wa Umbo Ukweli kwenye Resisto

Mwendo wa umbo kwenye resisto ni kitu tu cha umbo kwenye resisto. Mwendo wa umbo unatafsiriwa pia kama IR drop.

Kama tunajua, resisto ni kitu cha mawasiliano kilicho kipasili kinachotoa upinzani wa mzunguko wa umeme. Kwa hivyo, kulingana na sheria ya Ohm, itaunda mwendo wa umbo wakati mzunguko unaenda kwenye resisto.

image.png

Kwa njia ya hesabu, upungufu wa voliji kwenye resistor unaweza kutambuliwa kama,

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

Alama kwa IR Drops (Upungufu wa Voliji)

Kutafuta alama kwa upungufu wa voliji kwenye resistor, mwelekeo wa current ni muhimu sana.

Tafakari resistor wa resistance R ambaye current (I) inaenda kutoka sehemu A hadi sehemu B, kama inavyoelezwa katika picha chini.

Basi, sehemu A ina potential zaidi kuliko sehemu B. Ikiwa tutazunguka kutoka A hadi B, V = I R hasi, ikiwa -I R (iliyo, fall in potential). Kwa mfano, ikiwa tutazunguka kutoka sehemu B hadi sehemu A, V = I R chanya, ikiwa +I R (iliyo, rise in potential).

Basi, ni wazi kuwa alama ya upungufu wa voliji kwenye resistor inategemea mwelekeo wa current kupitia resistor huo.

Maelezo ya Rangi za Resistor

Maelezo ya rangi za resistor zinatumika kubainisha thamani ya resistance na percentage tolerance yoyote ya resistor. Maelezo hayo ya rangi zina tumia band za rangi kubainisha resistor.

Kama inavyoelezwa katika picha chini, kuna band za rangi tano zimechapishwa kwenye resistor. Out of the three bands are printed side by side, and the fourth band is printed slightly away from the third band.


4 band resistor color code
Maelezo ya Rangi za Resistor Tano

Bandi mbili za kushoto zinaonesha tarakimu muhimu, bandi ya tatu inaonesha kizidisha cha desimali, na bandi ya nne inaonesha uvumilivu.

5 band resistor code
Msimbo wa Rangi ya Upinzani wa Bandi 5

Jedwali lifuatalo linaonesha tarakimu muhimu, kizidisha cha desimali, na uvumilivu kwa rangi tofauti za msimbo wa upinzani.

image.png
Msimbo wa Rangi wa Upinzani

Pointi Muhimu:

  • Bandi ya Dhahabu na Kufi hupangwa daima upande wa kulia.

  • Thamani ya upinzani daima inasomwa kutoka kushoto kwenda kulia.

  • Kama hakuna bandi ya uvumilivu, tafuta upande wenye bandi karibu na mnyororo na uifanye kuwa bandi ya kwanza.

Mfano (Jinsi ya Kukokotoa Thamani ya Upinzani?)

Kama ilivyoonyeshwa katika picha chini, upinzani uliomsimbulia rangi wa kaboni una mzunguko wa kwanza wa kijani, wa pili wa zambarau, wa tatu wa nyekundu, na wa nne wa rangi ya dhahabu. Tafuta vitambulisho vya upinzani huo.

image.png
Upinzani wa Bandi 4

Suluhisho:

Kulingana na jedwali la msimbo wa rangi wa upinzani,

Kijani Bluu Nyekundu Manjano
5 6 102 {\pm 5}{\%}

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

Kwa hiyo, thamani ya upinzaji ni 5600\,\,\Omega na {\pm 5}{\%} uvumbo.

Kwa hiyo, thamani ya upinzaji iko kati ya

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

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

Kwa hiyo, thamani ya upinzaji iko kati ya 5880\,\,\Omega na 5320\,\,\Omega.

Ukodishaji wa Herufi au Kifupi (Kodi ya RKM)

Herufi zinazotumiwa kudhibiti resistance ni R, K, na M. Waktu kuna herufi katika namba mbili za desimal, inafanya kazi kama alama ya desimal. Kwa mfano, herufi R ina maana ya Ohms, K ina maana ya Kilo ohms, na M ina maana ya Mega ohms. Tufuate mifano ya hii.


Ukubakia Kifupi cha Herufi
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
Mfano – Kifupi au Nambari ya Kifupi

Utulivu unaelezea kama

Kifuniko Uwezo wa kubadilika
F {\pm 1}{\%}
G {\pm 2}{\%}
J {\pm 5}{\%}
K {\pm 10}{\%}
M {\pm 20}{\%}

Mfano – Resister na anuwai:

Ukuzima Kifupi cha Herufi
3.5\,\,\Omega {\pm 5}{\%} 3R5J
4.7\,\,\Omega {\pm 10}{\%} 4R7K
9.7\,\,M\Omega {\pm 2}{\%} 9M7G

Aina za Resistance

Kuna aina nyingi za resistance, kila moja ina sifa zake mwenyewe na maeneo yake ya kutumika.

Kuna aina mbili za resistance za asili: Resistance zinazopimwa na Resistance zinazobadilika. Aina hizi zote zimeorodheshwa chini.

Resistance Zinazopimwa

Resistance zinazopimwa ni aina zinazotumika zaidi katika utunzaji wa umeme. Zinatumika sana katika mkondo wa umeme kusaidia kuhakikisha masharti sahihi katika mkondo. Aina za resistance zinazopimwa zimeorodheshwa chini.

Resistance Zinazobadilika

Resistance zinazobadilika hutoa moja au zaidi ya resistance zinazopimwa na slider. Hizi hupeleka miungano mitatu kwa kifaa; mbili hutambuliwa kwa resistance zinazopimwa, na tatu ni slider. Kwa kutumia slider kwenye viungo vingine, tunaweza kubadilisha thamani ya resistance.

Aina za resistance zinazobadilika zimeorodheshwa chini.

Aina nyingine za vitambulisho ni:

  • Tambulisho la Maji (Rheostat la Maji, Rheostat la Chakula)

  • Tambulisho la Ballast

  • Tambulisho la Phenolic Molded Compound

  • Cermet Resistors

  • Tantalum Resistors

Ukubwa wa Vitambulisho (Thamani za Vitambulisho zinazotumiwa zaidi)

Ukubwa wa vitambulisho unafanikiwa kwa kutumia seti tofauti za thamani za vitambulisho viwili. Mnamo 1952, Komisi ya Kimataifa ya Teknolojia ya Umeme (IEC) aligawa kusimamia thamani za kimataifa za utambulisho na uwezo wa kupata mabadiliko ili kuongeza ushirikiano kati ya vifaa na kulevisha ujenzi wa vitambulisho.

Thamani hizi za kimataifa zinatafsiriwa kama E series za IEC 60063 preferred number values. E series hizi zinajulikana kama E12, E24, E48, E96, na E192 na ina thamani mbalimbali kila mwaka.

Thamani zinazotumiwa zaidi za vitambulisho zimeorodheshwa chini. Ni E3, E6, E12, na E24 standard resistor values.

  • Mfululizo wa E3:

Mfululizo wa E3 ni thamani za vitambulisho zinazotumiwa zaidi katika sekta ya umeme.

1.0 2.2 4.7
  • Siri ya mstari wa E6:

Siri ya mstari wa E3 pia inatumika sana, na hutoa ukurasa mkubwa wa thamani za mstari zenye umuhimu.

1.0 1.5 2.2
3.3 4.7 6.8
1.0 1.5 2.2
3.3 4.7 6.8
  • Siri ya mizizi ya E12:

1.0 1.2 1.5
1.8 2.2 2.7
3.3 3.9 4.7
5.6 6.8 8.2
1.0 1.2 1.5
1.8 2.2 2.7
3.3 3.9 4.7
5.6 6.8 8.2
1.0 1.2 1.5
1.8 2.2 2.7
3.3 3.9 4.7
5.6 6.8 8.2
  • Siri ya mizizi yasiyo ya 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

Tolerance ya resistor mara nyingi hutokezwa {\pm 20}{\%}, {\pm 10}{\%},{\pm 5}{\%},{\pm 2}{\%}, na {\pm 1}{\%}.

Chini ni resistor unavyounda?

Kulingana na maudhui, kuna aina mbalimbali za vifaa vilivyotumika kutengeneza resistor.

  • Resistors hutengenezwa kutoka kwenye mafuta au copper, kufanya kiuaji cha umeme kupata shida kukwenda kupitia mtandao.

  • Aina kamili na resistor wa kawaida zaidi ni resistor wa mafuta unayofaa sana katika mitandao ya umeme madogo.

  • Mikundi mikuu ya manganin na constantan hutumika kutengeneza resistors wa mwito kama wanahitaji uwezo mkubwa wa resistivity na temperature coefficient of resistance chenye kiwango kidogo.

  • Manganin foil na waya hutumika kutengeneza makinyo kama vile ammeter shunts, kwa sababu manganin una karibu sifuri temperature coefficient resistance.

  • Kiwango cha kawaida cha chuma cha Nikle-Copper-Manganese kinatumika kutengeneza makinyo ya kawaida; makinyo yenye waya iliyopandwa, makinyo maalum yenye waya iliyopandwa, n.k. Kawaida hii ina muundo: Nikeli = 4%; Chuma = 84%; Manganese = 12%.

Matumizi ya Kiraia ya Makinyo (Matumizi ya Makinyo)

Baadhi ya matumizi ya makinyo ni:

  • Makinyo hutumika katika amplifiersoscillatorsdigital multi-meter, modulators, demodulators, transmitters, n.k.

  • Photoresistors hutumika katika alama za wizi, vikombelezi vya moto, vifaa vya picha, n.k.

  • Makinyo yenye waya iliyopandwa hutumika katika shunt pamoja na ampere meter ambapo inahitajika uwezo wa kusikia kubwa, udhibiti wa usawa wa sasa, na ukweli wa kusisimua.

Chanzo: Electrical4u.

Ujumbe: Heshimu asili, makala bora yafaa kushirikiwa, kama kuna mazoea safi tuchukulie kufuta.

Tambua na hamisha mshairi!
Mapendekezo
Tuma maoni
Pakua
Pata IEE Business Application
Tumia programu ya IEE-Business kupata vifaa kupata suluhisho kuunganisha wanaofanya kazi na kushiriki katika sekta yoyote wakati wowote mahali popote usisaidie maendeleo ya mipango yako ya umeme na biashara