Elektrik Direktor: Bu nima va qanday ishlaydi? (Misollar keltirilgan)

Maydon: Elektr tushunchalari

China

Elektrik rezistor nima?

Rezistor (yoki elektrik rezistor) ikki terminalli passiv elektr element bo'lib, oqim tebranishiga qarshi kurashni ta'minlaydi. Tebranish - bu rezistorda oqimning harakatlanishiga qarshi beriladigan qarshilik. Rezistorning tebranishi yuqori bo'lsa, oqim tebranishi ham ko'proq. Boshqacha qilib aytganda, rezistorning tebranishi yuqori bo'lsa, oqimning harakatlanishiga qarshi barqarorlik ham ortadi. Rezistorlar turli xil turlarda mavjud, masalan, rezistor turlari, shuningdek, termistor.

Elektr va elektron shemalarda rezistorning asosiy vazifasi elektronlarning harakatlanishiga qarshi kurash o'rnatish, ya'ni elektr oqimi. Shuning uchun uni "rezistor" deb ataydi.

Rezistorlar passiv elektr elementlaridir. Bu demakdir, ular shemaga energiya ta'minlashi mumkin emas, balki ular energiyani o'z ichiga oladi va oqim o'tishida uning qismini issiq shaklda ishga tortadi.

Turli rezistorlar elektr va elektron shemalarda oqim harakatlanishini cheklash yoki voltage drops yaratish uchun ishlatiladi. Rezistorlar orindiq Ohm (Ω) dan million Ohmgacha turli tebranish qiymatlarda mavjud.

Ohmning qonuni ga ko'ra, rezistordagi voltage (V) uning o'tishida oqim (I) ga o'xshash proporsional. Bu yerda R tebranish proporsional konstantasi hisoblanadi.

Rezistor nima qiladi?

Elektrik va elektron shemalarda rezistorlar elektr toki harakatini cheklash va nazorat qilish, voltajni bo'lib berish, signal darajasini o'zgartirish, faol elementlarni biaslash uchun ishlatiladi.

Masalan, bir qatorga ulangan ko'plab rezistorlar nurlantiradigan diod (LED) orqali o'tkazilayotgan tokni cheklash uchun ishlatiladi. Boshqa misollar quyidagilar.

Voltaj zangirlaridan himoya qilish

Snubber shema - bu rezistor va kondensatorning seriya ulanishi, tayristordan parallel ulangan holda, tayristorda voltajning tez oshishini oldini oladi. Bu snubber shema deb ataladi va tayristorni yuqori $\frac{dv}{dt}$ dan himoya qilish uchun ishlatiladi.

Rezistorlar LED nurlantiruvchilarni voltaj zangirlaridan himoya qilish uchun ham ishlatiladi. LED nurlantiruvchilar yuqori elektr tokiga o'ngli, shuning uchun rezistor yordamida LEDda o'tkazilayotgan tokni nazorat qilmasa, LED zarar ko'radi.

Qiymatli voltajni yaratish orqali to'g'ri voltajni taqdim etish

Elektr shemasidagi har bir element, masalan, nurlantiruvchi yoki klyuch, aniq voltaj talab qiladi. Shuning uchun rezistorlar elementlarning orasida voltaj pasayishini yaratish orqali to'g'ri voltajni taqdim etish uchun ishlatiladi.

Elektrik qarshilik nima bilan o'lchanadi (rezistor birliklari)?

Rezistor uchun SI birlik (elektrik qarshilik o'lchanadi) Om bo'lib, Ω belgisi bilan ifodalanadi. Om (Ω) birlik nomi uning sharafiga, buyuk nemis fizik va matematik Georg Simon Omning ismi bilan ataladi.

SI tizimida, om 1 amperga 1 volt teng. Shunday qilib,

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

Shunday qilib, rezistor ham volt/amperda o'lchanadi.

Rezistorlar juda keng qiymatlar orasida ishlab chiqariladi va belgilanadi. Shuning uchun, rezistorlar qiymatlari asosida milliom (1 mΩ = 10-3 Ω), kiloom (1 kΩ = 103 Ω) va megaoom (1 MΩ = 106 Ω) kabi turli birliklarda ifodalangan.

Elektrik rezistor skhemasi belgisi

Elektrik rezistorlar uchun ikki asosiy skhema belgisi mavjud. Rezistor uchun eng ko'p ishlatiladigan belgi zigzag chiziqdir, bu belgi Amerika Qo'shma Shtatlarda keng tarqalgan.

Boshqa rezistor skhema belgisi esa kichik to'rtburchak bo'lib, bu belgi Evropa va Osiyoda keng tarqalgan va bu belgi xalqaro rezistor belgisi deb ataladi.

Rezistorlar uchun skhema belgilar quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Korxonaviy WeChat suratdan olingan_1710134355893.png — Rezistor belgisi

Korxonaviy WeChat suratdan olingan_1710134362141.png — Rezistor belgisi

Seriya va parallel rezistorlar

Seriya ulangan rezistorlar formulasi

Quyidagi shematika n ta seriya ulangan rezistorlarni ko'rsatadi.

Agar ikkita yoki undan ko'proq rezistorlar seriya ulangan bo'lsa, u holda seriya ulangan rezistorlarning ekvivalent qarshiligi ularning har birining qarshiligi yig'indisiga teng bo'ladi.

Matematik ravishda bu quyidagicha ifodalash mumkin:

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

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

Seriyal ulanishda, har bir rezistor orqali o'tkazilayotgan arus doimiy qoladi (ya'ni, har bir rezistor orqali o'tkazilayotgan arus bir xil).

Misolda

Quyidagi shematda ko'rsatilganidek, 5 Ω, 10 Ω va 15 Ω qiymatli uchta rezistor seriyal ulangan. Seriyal ulangan rezistorlar uchun ekvivalent qarshilikni toping.

Yechim:

Berilgan ma'lumotlar: $R_1 = 5 \,\,\Omega, R_2 = 10 \,\,\Omega$ va $\,\,R_3 = 15 \,\,\Omega$

Formulaga ko'ra,

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

Shunday qilib, seriyada ulangan omadlarning ekvivalent omadi 30 Ω ga teng.

(yukta diagrammasi 25 Ω deb yozilgan. Bu o'xshash xato, to'g'ri javob 30 Ω)

Paralel ulangan omadlar formulasi

Quyidagi shematika n ta paralel ulangan omadlarni ko'rsatadi.

Agar ikkita yoki undan ko'proq omadlar paralel ulangan bo'lsa, u holda paralel ulangan omadlarning ekvivalent omadi har bir omadning teskarisining yig'indisining teskarisi bilan teng bo'ladi.

Matematik ravishda, bu quyidagicha ifodalangan:

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

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

Parallel ulanishda, har bir moshtarning o'tkazadigan kuchayish doimiy qoladi (ya'ni, har bir moshtarning o'tkazadigan kuchayish bir xil).

Mosht tarmog'i (Namuna ilovalar)

LED kuchayish cheklash moshti

LED-da kuchayishni cheklash juda muhim. Agar LED-ni o'tkazadigan kuchayish juda katta bo'lsa, LED buziladi. Shuning uchun, kuchayish cheklash moshti LED-ga kiruvchi kuchayishni cheklash yoki kamaytirish uchun ishlatiladi.

Kuchayish cheklash moshtlari LED bilan seriysiga ulanadi, shunda LED-ni o'tkazadigan kuchayish xavfsiz qiymatga cheklanadi. Misol uchun, quyidagi rasmga ko'ra, kuchayish cheklash moshti LED bilan seriysiga ulangan.

LED – Kuchayish cheklash moshti tarmog'i

Kuchayish cheklash moshtining zarur qiymatini hisoblash

Kuchayish cheklash moshtining qiymatini hisoblashda, LED-ni quyidagi uch xil xususiyatlarini bilishimiz kerak:

LED old tomoni kuchayishi (datasheetdan)
LED maksimal old tomoni kuchayishi (datasheetdan)
VS = ta'minot kuchayishi

Old tomoni kuchayish - bu LED-ni yoqish uchun talab etiladigan kuchayish va uning qiymati odattagina 1.7 V dan 3.4 V gacha bo'lib, LEDning rangiga qarab farq qiladi. Maksimal old tomoni kuchayish - bu LED-ni o'tkazadigan davraviy kuchayish va uning qiymati odattagina asosiy LED-lar uchun 20 mA bo'lib hisoblanadi.

Endi, quyidagi tenglamani ishlatib, kerakli oqish chegaralovchi rezistorning qiymatini hisoblashimiz mumkin,

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

Bu yerda, $V_S$ = ta'minot voltaj

$V_F$ = oldingi voltaj

$I_F$ = maksimal oldingi oqish

Endi, yuqoridagi formulani ishlatib, kerakli oqish chegaralovchi rezistorning qiymatini hisoblash uchun misolni ko'rib chiqaylik.

Yuklama rezistorlari

Yuklama rezistorlari elektron logik shemalarida ishlatiladi va signallar uchun ma'lum holatni ta'minlash uchun ishlatiladi.

Boshqa qilib aytganda, yuklama rezistorlari kirish shartlar yo'q bo'lganda, silindarni yuqori logik darajaga tortish uchun ishlatiladi. Yuk tushirish rezistorlari yuklama rezistorlari bilan oxshash usulda ishlaydi, lekin ular silindarni past logik darajaga tortadi.

Modern IC's, microcontrollers, and raqamli lojik shalterlar bir qancha kirish va chiqish pinlari bilan ta'minlanadi, va bu kirish va chiqishlar to'g'ri sozlangishi kerak. Shuning uchun, pull-up rezistorlar mikrokontroller yoki raqamli lojik shalterning kirish pinini ma'lum holatga to'g'ri namoyon qilish uchun ishlatiladi.

Pull-up rezistorlar transistorlar, tugalashlar, tugmalar va boshqalar bilan birga ishlatiladi, ular keyingi komponentlarning zemchilikka yoki VCC ga fizik jihatdan ulanishini buzadilar. Misol uchun, quyidagi rasmda pull-up rezistor shematikasi ko'rsatilgan.

企业微信截图_17101346272890.png — Pull-up Rezistor Shematikasi

企业微信截图_17101346341956.png — Pull-up Rezistor Shematikasi

Ko'rsatilganidek, tuga ochilganda, mikrokontroller yoki shalterning kirish voltaj (Vin) zemchilikka boradi, va tuga yopilganda, mikrokontroller yoki shalterning kirish voltaji (Vin) kirish voltaj (Vin) darajasiga tortilib boradi.

Shunday qilib, tuga yopilganda, pull-up rezistor mikrokontrollerning kirish pinini yoki shalterni namoyon qilishi mumkin. Pull-up rezistor bo'lmaganda, mikrokontroller yoki shalterning kirishlari parvozda, ya'ni yuqori impedans holatida bo'lardi.

Pull-up rezistorning tipikal qiymati 4,7 kΩ, lekin bu qiymat ilovalardan qat'iy nisbatda o'zgarishi mumkin.

Rezistorda voltaj pasayishi

Rezistorda voltaj pasayishi hech narsadan iborat emas, faqat rezistor orqali o'tuvchi voltaj qiymati. Voltaj pasayishi IR pasayishi deb ham ataladi.

Biz bilamizki, rezistor elektr toki oqimiga qarshi elektr reaktivlikni ta'minlaydigan passiv elektr elementdir. Shunday qilib, om zakoniga ko'ra, tok rezistor orqali o'tganda voltaj pasayishi yuz beradi.

Matematik jihatidan, rezistorning oʻqib boʻlgan elektr kuchini quyidagicha ifodalash mumkin,

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

IR oʻqib boʻlgan elektr kuchi (elektr kuchi oʻqib borishi)

Rezistorning oʻqib boʻlgan elektr kuchi belgisini aniqlash uchun elektr oqimining yo'nalishi juda muhim.

Quyidagi rasmga ko'ra, A nuqtadan B nuqtagacha oqim (I) oqaydigan R rezistorni qaraylik.

Demak, A nuqta B nuqtaga nisbatan yuqori potentsiyada. Agar biz A dan B ga borishsa, V = I * R manfiy, ya'ni -I * R (potentsiya pasayishi). Xuddi shunday, agar biz B dan A ga borishsa, V = I * R musbat, ya'ni +I * R (potentsiya oshishi).

Shunday qilib, rezistorning oʻqib boʻlgan elektr kuchi belgisi shu rezistor orqali oqimning yo'nalishiga bog'liq ekanligi ayniqsiz.

Rezistor rang kodlari

Rezistor rang kodlari rezistorning qarshi tushish qiymati va foizlik aniqlikni belgilash uchun ishlatiladi. Rezistor rang kodlari rangli bandlar orqali identifikatsiya qilinadi.

Quyidagi rasmga ko'ra, rezistor ustida to'rt rangli band mavjud. Uch band yanma-yan qopirilgan, ikkinchi band esa uchinchi banddan qismen ajratilgan.

4 band resistor color code — 4 Band Rezistor Rang Kodi

Chapdan sol tarafdan ikki band qattiq raqamlarni, uchinchi band kasr koeffitsiyentini, va tortinchi band aniqlikni bildiradi.

5 band resistor code — Besh bandli rezistor rang kodlari

Quyidagi jadvalda rezistorlar uchun turli rang kodlash bo'yicha qattiq raqamlar, kasr koeffitsiyenti va aniqlik ko'rsatilgan.

Asosiy nuqtalar:

Qizil va quyosh rangli band har doim o'ng tomondan joylashtiriladi.
Rezistor qiymati har doim chapdan o'ngga qarab o'qiladi.
Agar aniqlik bandi bo'lmasa, bir qatorga yaqin joylashgan bandni birinchi band deb hisoblang.

Misol (Rezistor qiymatini qanday hisoblash?)

Quyidagi suratda, karbon rang kodlashli rezistorda birinchi ring yashil, ikkinchi ring ko'k, uchinchi ring qizil va tortinchi ring quyosh ranglidir. Rezistorning xususiyatlari toping.

Yechim:

Rezistorlarning rang kodlash jadvaliga ko'ra,

Yashil	Ko'k	Qizil	Altin
5	6	102	${\pm 5}{\%}$

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

Shunday qilib, qarshilik qiymati $5600\,\,\Omega$ bo'lib, uning aniqlik darajasi ${\pm 5}{\%}$ .

Demak, qarshilik qiymati quyidagi oraliqda:

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

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

Demak, qarshilik qiymati $5880\,\,\Omega$ va $5320\,\,\Omega$ orasida.

Belgi yoki harf kodlash (RKM kodi)

Ko'nikchalar qadar kichik bo'lishi mumkin, shunda rangli kodlashni qo'llash qiyin bo'lishi mumkin. Bu holatlarda, ko'nikchalar belgilari uchun belgi yoki harf kodlash ishlatiladi. U RKM kodi deb ham ataladi.

Kodlash uchun ishlatiladigan belgilar R, K va M. Ikkita butun son orasida belgi bo'lsa, u vergul sifatida ishlaydi. Masalan, R belgisi Om bilan, K belgisi kilo om bilan, M belgisi mega om bilan ifodalangan. Ko'ramiz misollarini.

Qarshilik	Harf kodi
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

Misol – Harf yoki raqam kodi

Toleransiya quyidagicha ko'rsatiladi

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

Namuna – Harf kodi bilan qo'shilgan rezistor:

Rezistorlar turlari

Ko'plab turdagi rezistorlar mavjud, har biri o'ziga xos xususiyatlarga va maxsus qo'llanish uchun.

Mavjud rezistorlar ikkita asosiy turga bo'linadi: qonchali rezistorlar va o'zgaruvchan rezistorlar. Ikki tur ham quyidagilarni ko'rsatadi.

Qonchali rezistorlar

Qonchali rezistorlar eng keng tarqalgan rezistor turi hisoblanadi. Ular elektron shemalarda moslash va to'g'ri shartlarni ta'minlash uchun keng qo'llaniladi. Qonchali rezistorlar turlari quyidagilarni ko'rsatadi.

Ugleuglerdan tayyorlangan rezistorlar (Ugleugli rezistorlar)
Ugleugli yig'indili rezistorlar
Ugleugli film rezistorlar
Termistor (Issiqlik rezistori)
Telele bilan aylanma rezistorlar
Yuzaga joylashtirilgan rezistorlar
Metallik film rezistorlar
Metallik oksidli film rezistorlar
Qalin film rezistorlar
O'nimli film rezistorlar
Foil rezistorlar
Chapilgan ugleugli rezistorlar
Ammetrom shunt rezistori (Tog'riqni aniqlash rezistori)
Tarmoq rezistori

O'zgaruvchan rezistorlar

O'zgaruvchan rezistorlar bir yoki undan ko'proq qonchali rezistor elementlaridan va slyderdan iborat. Bu elementga uchta ulanish beradi; ikkitasi qonchali rezistor elementlarga ulanadi, uchinchi esa slyder. Slyderni turli terminalga olib ketish orqali biz rezistivlik qiymatini o'zgartirishimiz mumkin.

O'zgaruvchan rezistorlar turlari quyidagilarni ko'rsatadi.

Sozlanadigan omillar
Potentsiyometrlar
O'zgaruvchan omillar (Reostat)
Om sonlar qutisi (Om almashtirish qutisi)
Varistorlar (Chiziqli emas om)
Yorug'likga bog'liq om (LDR) yoki fotoom
Trimmerlar

Boshqa maxsus om turlari:

Suv omi (Suv reostat, Suyuqlik reostat)
Ballast omi
Fenol plastik omi
Kermet omi
Tantal omi

Om hajmi (Eng ko'p ishlatiladigan om qiymatlari)

Om hajmlari standart om qiymatlari bo'lgan bir nechta seriyalarga ajratilgan. 1952-yilda Xalqaro Elektrotexnika Komissiyasi komponentlar orasidagi moslashni oshirish va om lardning ishlab chiqarishini osonlashtirish maqsadida standart om va aniqlik qiymatlarni belgilashga qaror qildi.

Bu standart qiymatlar IEC 60063 tanlangan raqamlar qiymatlari bo'lgan E seriyasi deb ataladi. Bu E seriyalari 12, 24, 48, 96 va 192 ta qiymat bilan har bir onlikda farq qiluvchi E12, E24, E48, E96 va E192 guruhlarga ajratilgan.

Eng ko'p ishlatiladigan om qiymatlari quyidagilar. Ular E3, E6, E12 va E24 standart om qiymatlari.

E3 standart om seriyasi:

E3 om seriyasi elektronika sohasida eng ko'p ishlatiladigan om qiymatlari.

1.0

2.2

4.7

E6 standart rezistor seriyasi:

E3 rezistor seriyasi ham eng ko'pincha ishlatiladi va u umumiy rezistor qiymatlari orasida keng assortimentni taqdim etadi.

1.0	1.5	2.2
3.3	4.7	6.8

E12 standart rezistor seriyasi:

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

E24 standart rezistor seriyasi:

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

Rezistorning qabul qilish darajasi umumiy holda ${\pm 20}{\%}$ , ${\pm 10}{\%}$ , ${\pm 5}{\%}$ , ${\pm 2}{\%}$ , va ${\pm 1}{\%}$ .

Rezistor nima qilinadi?

Qo'llanmaga qarab, rezistorlarni ishlab chiqarish uchun turli xil materiallardan foydalaniladi.

Rezistorlar karbon yoki mosh metaldan ishlab chiqariladi, bu elektr energiyasining sharoit orqali o'tishiga qiyinchilik yaratadi.
Eng keng tarqalgan va umumiy maqsadga mos keladigan rezistor karbon rezistordir, bu rezistor past quvvatli elektron shemalarda eng yaxshi qilib ishlaydi.
Manganin va constantan ligaturalar standart spiral rezistorlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, chunki ular o'rtacha elektr zaryadiga qarama-qarshilik ko'rsatkichi va past temperaturaga bog'liq zaryad qarama-qarshilik koeffitsiyentiga ega.
Manganin plakasi va siysi shunt rezistorlar kabi jismlarni ishlab chiqarishda ishlatiladi, chunki manganinda huddi nolga yaqin temperaturaviy koeffitsiyentli qarama-qarshilik mavjud.
Nikel-kremni-mangandan tashkil etilgan ligatur standart rezistorlar, siysi bo'lgan rezistorlar, aniqlik siysi bo'lgan rezistorlar va boshqalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Bu ligaturning kompozitsiyasi quyidagicha: Nikel = 4%; Kremnium = 84%; Mangan = 12%.

Rezistorlarning umumiy foydalanish sohalarini (rezistorlarning taqdimotlari)

Rezistorlarning ba'zi taqdimotlari quyidagilar:

Rezistorlar kuchlanuvchilarda, osillatorlarda, raqamli multimetrlarda, modulyatorlarda, demodulyatorlarda, ijrochilarda va boshqalarida ishlatiladi.
Fotorezistorlar to'siq qurilmalarda, alov aniqlayichlarda, fotografik qurilmalarda va boshqalarida ishlatiladi.
Siysi bo'lgan rezistorlar ampermetr bilan parallel ulangan joylarda, bu yerda yuqori aniqlik, balanslangan oqim boshqaruv va aniq o'lchov talab etiladi.

Manba: Electrical4u.

Izoh: Asl matnni hurmat bilan muomala qiling, yaxshi maqolalar ulashishga layiq, agar huquq buzilsa, iltimos, o'chirish uchun bog'laning.

Авторга сўров ва қўлланма беринг!

Мавзулар:

Elektr tushunchasi

Электр қаршылиги

Mutaxassislardan

Electrical4u

China