Основы - резистор

1e2a1699e8d50630ea3e0ff6033e920f

Резисторы, (R) являются самыми распространёнными электронными компонентами и применяются во всех электронных схемах. Есть много различных типов Резисторов доступных конструктору электроники, от очень маленьких SMD резисторов до больших проволочных резисторов.
Основное назначение резистора в электрической или электронной схеме “сопротивляться”. Отсюда и имя Резистор (от лат. resisto сопротивляюсь). Резистор регулирует поток электронов, текущих через него при помощи типа проводящего материала из которого он изготовлен. Резисторы могут также быть соединены вместе в последовательных или параллельных (последовательно-параллельных) комбинациях, чтобы сформировать нужное сопротивление которые могут действовать ограничителями напряжения, либо делителями напряжения. Резисторы являются пассивными элементами. Для них не нужен источник питания, и они не производят никакого усиления, а только ослабляют или уменьшают напряжение, или текущий сигнал проходящий через них. Резистор сопротивляется потоку электронов, проходящих через него при этом потерянная энергия не накапливается, а выделяется в виде тепла.

Разделяются резисторы на нелинейные и линейные. Нелинейные резисторы, изменяют своё сопротивление в зависимости от значения, протекающего тока или приложенного напряжения. Линейные резисторы, не меняют своего сопротивления в зависимости от значения приложенного напряжения или протекающего тока.
Большинство типов резисторов линейные. Когда электрический ток течёт через него, происходит падение напряжения, потому что он повинуется закону Ома, поэтому различные значения сопротивления производят различные значения тока или напряжения на выходе. Изменением сопротивления резистора, мы можем управлять током или напряжением в конкретной точке схемы.

Основные показатели резисторов: сопротивление, температурный коэффициент, максимальное напряжение, Шум, Частотная характеристика, физический размер и надёжность.
В электронных схемах обычно используется обозначение резистора в виде “зигзагообразной” строки или горизонтального прямоугольника, со значением сопротивления данного в Омах (Ω), килломах kΩ, или в мегаомах (MΩ). Резисторы могут иметь значения сопротивления от меньше одного Ома (<1Ω) до более чем десятка миллионов Ом (>10MΩ).
У постоянных резисторов есть только одно единственное значение сопротивления, например, 100Ω, но переменные резисторы (потенциометры) могут обеспечить бесконечное число значений сопротивления между нулём и их максимальным значением.

Символ, используемый в схематических и электрических рисунках для резистора, может или быть “зигзагообразной” строкой или прямоугольником.
Все современные резисторы постоянного значения могут быть классифицированы в три широкие группы:
• Углеродистые композиционные
• Металлопленочные
• Проволочные
Есть большое разнообразие постоянных и переменных типов резисторов различной конструкции, со своими параметрами, имеющими свои преимущества и недостатки по сравнению с другими. Перечисление всех возможных типов резисторов раздуло бы этот раздел до очень большого размера, поэтому я ограничу его обычно используемыми, и легко доступными типами резисторов общего назначения.

 

Углеродистые композиционные резисторы
Углеродистые резисторы - наиболее распространённый тип композиционных резисторов. Углеродистый резистор - дешёвый резистор общего назначения, используемый в электрических и электронных схемах. Их резистивный элемент произведён из смеси углеродной пыли мелкого помола или графита (подобный карандашному) и порошка непроводящей керамики. Отношение углеродной пыли к керамическому порошку определяет полное сопротивление смеси и чем выше отношение углерода, тем ниже полное сопротивление. Смесь формируется в цилиндрическую форму с металлическими выводами и покрывается внешним изоляционным материалом, и наконец наносится цветовая маркировка, обозначающая его сопротивление.
Углеродистые композиционные резисторы - выпускаются малой и средней мощности, имеют низкую индуктивность, делающую их идеальными для высокочастотных схем, но они имеют высокий уровень шума и неустойчивость при нагреве. Углеродные типы резисторов, очень дешёвые в производстве и поэтому чаще используются в электрических схемах. Однако из-за технологического процесса имеют очень большие допуски отклонений от номинала, поэтому для схем требующих высокой точности номинала, применяются плёночные резисторы.

 

Плёночные резисторы

b2aadd7ae7132d464aeadc5884495e9b
Упрощённое представление технологии изготовления плёночных резисторов: на керамическую трубку или стержень наносится хром-никелевая плёнка, толщина плёнки классифицирует резисторы на “тонкоплёночные” и “толстоплёночные”, затем по сплошной плёнке нарезается винтообразная канавка, толщина канавки определяет сопротивление резистора.

Плёночные резисторы могут иметь малые отклонения допуска (1% или меньше) по сравнению с более простыми углеродными типами резисторов. Металлопленочные резисторы имеют намного лучшую температурную устойчивость, чем свои углеродные эквиваленты, низкий шум и лучше подходят для применения в высокочастотных цепях.

 

Проволочный резистор

C5-36B2015-3-Sets-X-10-Pcs-Axial-font-b-Wirewound-b-font-Cement-font-b-Resistor
Другой тип резистора, названный проволочным резистором, изготовлен путём наматывания провода (нихром или подобный материал) на изоляционный керамический каркас в форме спирали, подобной плёночному резистору.
Эти типы резисторов могут иметь очень низкие сопротивления (от 0.01 до 100Ω) и высокую точность. Они также в состоянии обработать намного более высокий электрический ток, чем другие резисторы того же сопротивления и могут иметь мощность выше 300 ватт. Эти мощные резисторы имеют алюминиевые площадки для крепления на теплоотвод. Проволочный резистор имеет индуктивное реактивное сопротивление, величина которого может достигать больших значений по сравнению с активным сопротивлением, поэтому имеют ограничения в применении в цепях переменного тока определённой частоты.

 

 

Теперь подведём итоги
Есть много различных типов резистора, от дешёвых углеродных резисторов общего назначения с большим отклонением допуска, до дорогих прецизионных плёночных резисторов, а также мощных проволочных керамических резисторов.

Резистор ограничивает ток в цепи, или уменьшает напряжение электрической схемы.
Сопротивление измерена в Омах (Ω) в пределах от меньше одного Ома, до десятков миллионов Ом, (МΩ) Резисторы могут иметь фиксированное значение сопротивления, например, 100 Ом, (100Ω) или переменное сопротивление от 0 до 100Ω.
У резистора всегда будет одно и то же значение сопротивления независимо от частоты от DC до очень высоких частот. И у всех резисторов есть одна общая черта, их сопротивление ВСЕГДА будет положительно и никогда отрицательно.
Использование резисторов в электронных схемах обширны и фактически каждая электронная схема, когда-либо разработанная использует то или иное количество и типы резисторов.

Резисторы обычно используются в схемах ограничения тока, резисторы задают управляющие напряжения для полупроводниковых устройств, таких как биполярные транзисторы, защищая светодиоды или другие полупроводниковые устройства от повреждения, а также корректируют или ограничивают частотную характеристику в схемах аудио фильтров, в схемах делителя напряжения, список бесконечен!
В следующей статье о резисторах, мы будем изучать различные способы маркировки резисторов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

четыре × 2 =