Резистор: для чого він потрібен? Як дізнатися, який резистор потрібен?
При створенні радіоелектронних схем застосовується безліч різних елементів. Одні з найбільш використовуваних, без яких практично неможливо обійтися, - це резистори. Що вони собою являють? Які типи є? Який їх параметр найбільш важливий? І які особливості є при послідовному і паралельному з`єднанні?
Содержание
Що таке резистор?
Так називають пасивний елемент електричного кола, який чинить опір току під час його протікання. У великих схемах вони застосовуються частіше, ніж будь-який інший елемент електроніки. Важливим є забезпечення режиму зсуву транзисторів при використанні в підсилюючих каскадах. Але найбільш значущою функцією визнають контроль і регулювання напруги і значень струмів в електричних ланцюгах. Ми пізніше розглянемо, які їх типи бувають. В рамках статті буде приділено увагу 5 основним, які найчастіше використовуються, але можуть бути й інші. Коли проводиться розрахунок резисторів, то обов`язково слід оцінити, яка необхідна потужність.
Хочете зрозуміти, що необхідно в конкретному випадку?
Як дізнатися, який резистор потрібен при створенні схем? Спочатку слід зрозуміти, що обов`язковим є знання сили струму або значення опору навантаження. В рамках статті буде розглянуто два варіанти впливу на характеристики схеми:
1) Якщо нічого невідомо, то беремо змінний резистор і підключаємо його послідовно з навантаженням. Обертаємо регулятор до того моменту, поки у нас не буде потрібне напруження. Тепер замість змінного опору підключаємо постійне з необхідними параметрами. Виміряйте струм, що йде після резистора і перемножує отримане значення з напругою, що подається. Тоді знатимемо, скільки і куди подавати.
2) Необхідно знати раніше зазначені величини струму і навантаження. Для підвищення точності обчислення бажано також знати і значення внутрішнього опору джерела живлення.
Давайте змоделюємо трохи інші умови дій. Є один резистор в якості навантаження, закон Ома і необхідність розрахувати необхідну для ланцюга опір. Це досить цікавий момент і він заслуговує, щоб йому було приділено увагу. Чому була обрана саме таке формулювання? Справа в тому, що люди, які тільки починають займатися створенням схем, дуже часто задають таке питання. Але, на жаль, ланцюг міркувань, якою вони йдуть, є трохи невірною. Розрахувати необхідну значення з одним законом Ома тут не вийде. Необхідно додатково скористатися формулою обчислення додаткового резистора: СДБ = СН (НІП-ПН) / НН = СН (х-1). Розберемо формулу:
СДБ - опір додаткового резистора;
НІП - напруга джерела живлення;
СН - опір навантаження;
Х = НІП / НН;
НН - напруга, що потрібно отримати на навантаженні.
Скористаємося цією формулою. Припустимо, що при опорі в 1 Ом СДБ становитиме 0,6 Ом. Якщо ми поставимо 5 Ом, то кінцевий результат буде 3,3 Ом. Чому все так? Це через те, що чим менший показник має опір навантаження, тим більша характеристика струму в ланцюзі. При цьому буде просаджувати джерело живлення, адже він теж створює певні перешкоди для проходження струму. А враховуючи, що з цим буде падати і напруга, то виходить, що потрібен додатковий резистор з меншими характеристиками для отримання бажаного напруги. Ця напруга буквально «на пальцях». Може бути складно зрозуміти, що і як, але ви спробуйте.
постійний резистор
Так називають пристрої, які є власниками постійного значення опору. Ця характеристика резистора не змінюється під дією зовнішніх впливів (температури, викликаного струму, світла, прикладеної напруги) в розумних рамках. Якщо так розібратися, то про все радіоелементи можна сказати, що у них є внутрішні шуми і нестабільності через стороннього впливу. Але зазвичай це все настільки мізерно, що ігнорується аматорської радіоелектронікою і має сенс тільки при створенні дійсно складних систем, які навіть не факт, що десь збираються зараз.
Змінний резистор
Так називають пристрої, значення опору яких можна змінити за допомогою спеціальної ручки (вона може бути ползункового, кнопкового або обертового типу). Навіщо потрібен резистор подібного типу? Хорошим прикладом застосування даного елемента є регулятор гучності на звукових колонках комп`ютера або мобільного телефону.
построечний резистор
Так називаються пристрої, режим роботи яких змінюється лише зрідка. Щоб регулювати значення опору, необхідно за допомогою викрутки покриття шліц, який має резистор. Для чого він потрібен? Широке поширення вони отримали на друкованих платах радіосхем в якості подільника струму або напруги.
фоторезистор
Це спеціальні пристрої, які можуть міняти значення свого опору під впливом світла. Фоторезистори виробляються з напівпровідникових матеріалів. Якщо необхідно реагувати на наявність видимого світла, то застосовують селенид і сульфід кадмію. Щоб реєструвати інфрачервоне випромінювання, використовують германій.
терморезистор
Це спеціальний пристрій, за допомогою якого можна вимірювати температуру зовнішнього середовища. Терморезистор також використовується в ланцюгах термостабілізації для транзисторних каскадів. Як вже можна було здогадатися, його опір може змінюватися під впливом температури. В інкубаторах для курчат, оранжереях, виробничих апаратах - скрізь можна знайти цей резистор. Для чого він потрібен? Щоб при досягненні певної температурної межі включалися системи опалення охолодження.
потужність, що розсіюється
Це поглинається резистором енергія, яка утворюється струмом і напругою. Через те, що відбувається саме розсіювання, а не збереження, даний пристрій і називається пасивним. Завдяки цьому про резистори можна говорити як про активний елемент, який однаково може працювати в ланцюгах змінного і постійного струмів.
Позначення потужності розсіювання
Як зрозуміти, що може зробити постійний резистор? Для цього необхідно подивитися на його позначення:
- Коли є дві косі лінії, потужність розсіювання становить 0,125 Вт.
- Є одна коса лінія - потужність розсіювання дорівнює 0,25 Вт.
- Одна горизонтальна лінія - потужність розсіювання 0,5 Вт.
- Одна вертикальна лінія - потужність розсіювання 1 Вт.
- Дві вертикальні лінії - потужність розсіювання 2 Вт.
- Дві косі лінії, що створюють латинську букву V, - потужність розсіювання 5 Вт.
Починаючи від одного Ватта, для позначення використовуються римські цифри.
послідовне з`єднання
Коли має сенс застосовувати подібний підхід? Якщо треба отримати значний опір, але є резистори з малим номіналом, то використовують послідовно з`єднання. Щоб оцінити, що і як зроблено в схемі, то потрібно підсумувати їх характеристики.
паралельне з`єднання
А де є потреба у такий підхід? Тут загальний опір резисторів буде дорівнювати сумі, яка є йому обернено пропорційній. Цю величину також називають «провідність». Вам може бути трохи складно зрозуміти, про що автор веде мову, тому пропонуємо поглянути на таку формулу (С - опір):
1 / Сзагальне= 1 / С1+1 / С2+... + 1 / Сх.
застосування
Ось ми і зрозуміли, що таке резистор, для чого він потрібен. Фото, розміщені в статті, дозволяють зрозуміти, як він виглядає. Але хочеться приділити увагу і його застосування. Отже, резистор. Для чого він потрібен в машині? Як ви знаєте, в автомобілях використовується значна кількість електроніки. Ось для контролю її роботи його і застосовують. Для чого потрібен резистор грубки в автомобілі? Бачили можливість перемикання і налаштування температурного режиму? Ось для чого потрібен резистор обігрівача! Адже без нього можна було б включити тільки заздалегідь встановлені настройки і все. Тепер подумаємо, навіщо потрібен резистор для світлодіода? З його допомогою можна регулювати яскравість його світіння. Як ви могли здогадатися, якщо уважно читали статтю, відповідь на питання про те, які резистори потрібні для світлодіодів, - змінні!
висновок
Як бачите, резистор - це необхідна і корисна річ, яка має широкі можливості застосування. Теоретично обійтися без резистора можна в найпростіших схемах, на пару деталей, при тому, що джерела енергії будуть дуже точно обрані. Але таке малоймовірно, і для досягнення необхідного значення цих показників доведеться тривалий час підбирати їх. Ось для спрощення процесу і застосовуються резистори, адже вони дозволяють проводити значні перепади характеристик, відкриваючи можливість навіть кратного їх зміни.
