Радио — начинающим. Резисторы.

Самым простым элементом — как по устройству, так и по принципу работы — является резистор. Резистор — это прибор, который имеет какое-то известное с большей точностью сопротивление электрическому току. Резистор, иногда, называют сопротивлением. Его изображение на схемах вот такое:

Что обозначает 0,05 Вт, 0,125 Вт, 0,25 Вт и т.д. спросите вы? Это обозначение мощности резисторов, то есть мощности, при которой он еще будет работать, а не потемнеет и сгорит.

На схемах резистор обозначается буквой R. Сопротивление резистора может быть от долей ома до десятков мегаом (МОм), причем 1 МОм = 1000 кОм = 1000000 Ом.

Самый главный закон электроники, которому подчиняется все — закон Ома (то есть закон назван по имени сопротивления, на самом деле это не так, но нужно понимать, что если самый главный закон электроники назвали именем единицы измерения сопротивления, то значит резистор — это самая главная деталь, причем очень многочисленная деталь — в электронных схемах приблизительно 80% деталей составляют резисторы). Закон Ома выглядит так:

R=U/I или, что тоже самое U=RI или, что тоже самое I=U/R

где R — сопротивление (Ом);

I — ток (А);

U — напряжение (В).

Как видно из первой формулы, при неизменном (т.е. постоянном) сопротивлении R при изменении напряжения изменяется и ток, текущий через резистор; а из второй — чтобы при одном и том же U напряжении питания изменить ток, нужно изменить сопротивление резистора R, а из третьей — чтобы при одном и том же токе изменить напряжение необходимо изменить сопротивление. То есть все три формулы выходят одна из другой. Какую из этих формул вы запомните — неважно. Главное помнить хотя бы одну. Остальные выводятся из нее.

Используют резисторы очень широко: для ограничения тока в цепях, для создания на отдельных участках цепей падений напряжений, для разделения пульсирующего тока на его составляющие, для регулирования громкости, тембра звука и т.д.

Для изготовления резисторов сравнительно небольших сопротивлений, рассчитанных на токи в несколько десятков миллиампер, используют тонкую проволоку из никелина, нихрома и некоторых других металлических сплавов. Это проволочные резисторы. Для резисторов больших сопротивлений, рассчитанных на сравнительно небольшие токи, используют различные сплавы металлов и углерод, которые тонкими слоями наносят на изоляционные материалы. Эти резисторы называются непроволочные.

Как проволочные, так и непроволочные резисторы могут быть постоянными, т.е. с неизменными сопротивлениями, и переменными, сопротивления которых в процессе работы можно изменять от некоторых минимальных до их максимальных значений.

Два важных параметра резистора — это сопротивление (и точность этого сопротивления)  и мощность рассеяния (или просто мощность). Мощностью рассеивания резистора называют ту наибольшую мощность тока, которую он может длительное время выдерживать и рассеивать в виде тепла без ущерба для его работы. Если, например, через резистор сопротивлением 100 Ом течет ток 0,1 А, то он рассеивает мощность 1 Вт. Как посчитать? Закон Ома: U=RI, U=100*0,1=10 В. А формула мощности P=UI, следовательно мощность — P=10*0,1=1 Вт. Если резистор не рассчитан на такую мощность, то он может быстро сгореть. Номинальная мощность рассеивания — это, по существу, характеристика электрической прочности резистора.

Внешне постоянные резисторы выглядят вот так:

Это резисторы со цветовой маркировкой номинала. Цветовую маркировку можно посмотреть в этой таблице:

Иногда на резисторах (обычно советских) пишут 39E (39 Ом) или 10 кОм (10 кОм) или просто 27 (27 Ом) или К10 (0,10 кОм = 100 Ом).

Переменные резисторы вы все должны себе представлять, так как ручка регулировки на колонках — это именно переменный резистор, то есть резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от поворота ручки.

Подстроечный резистор — это резистор, имеющий тоже изменяемое сопротивление, но рассчитанный на более щадящий режим кручения. Это резистор, который один раз настроили и больше не трогают. Или трогают, но очень редко. Отличается от переменного живучестью и тем, что на конце у него обычно отверстие под отвертку (плоскую либо крестовую).

Давайте рассмотрим пример использования резистора:

допустим, нам нужно зарядить маленький аккумулятор (напряжение 1.2 В, ток заряда 100 мА) от автомобильного напряжением 12В. Если мы соединим их непосредственно, без резистора, то маленький аккумулятор, скорее всего взорвется — будет превышен и ток, и напряжение. Поэтому их нужно соединить так, как показано на рисунке:

То есть через резистор. Осталось только посчитать, какое сопротивление резистора должно быть. Так как напряжение на обоих аккумуляторах практически не изменяется, то падение напряжения на резисторе R (т.е. напряжение на его выводах) равно 12-1.2=10.8 В. Через него в заряжаемый аккумулятор должен течь ток 100 мА (ток «бежит» от источника с большим напряжением к источнику с меньшим), таким образом нам известно напряжение и ток. Ничего не мешает нам посчитать сопротивление резистора используя закон Ома R=U/I. R=10.8/0,1=108 Ом.

Проверим наши расчеты в программе Electronics Workbench:

Действительно ток заряда 100 мА. Значит посчитано правильно.

Если у вас нет резистора нужного номинала, то его можно получить из нескольких резисторов меньшего сопротивления, включенных последовательно, или из нескольких резисторов большего сопротивления, соединенных параллельно. Полученное сопротивление высчитывается по формулам:

При последовательном соединении сопротивление обоих резисторов нужно сложить (т.е. R=R1+R2), при параллельном — суммарное сопротивление R высчитывается по формулам R=R1*R2/(R1+R2) или 1/R=1/R1+1/R2.

Если сопротивление всех резисторов (при параллельном включении) одинаково, то суммарное сопротивление можно вычислить по упрощенной формуле: R=R1/n, где n — число резисторов.

Если перед вами возникает обратная задача, нужно подобрать два резистора R1 и R2 так, чтобы их суммарное сопротивление равнялось R, — то можно воспользоваться следующей формулой:

R2=R1/(R1/R-1)

Допустим нам нужно сопротивление 100 Ом. А есть резистор только на 240 Ом. Какой нужно взять второй резистор, чтобы при параллельном соединении двух резисторов получилось 100 Ом.

R1=240 Ом, R=100 Ом. Подставляем в формулу:

R2=240/(240/100-1)=240/(14/10)=240/1.4=171 Ом.

Проверяем:

R=(240*171)/(240+171)=41040/411=100 Ом.

Как я уже говорил, кроме сопротивления, у резистора есть еще один параметр — мощность рассеивания. При протекании электрического тока через любой проводник (т.е. не изолятор) на нем выделяется некоторая мощность, зависящая от напряжения на концах проводника и тока в цепи: P=UI, P=(U^2)/R=(I^2)R.

U^2 — это U в квадрате, соответственно I^2 — это ток в квадрате.

В схеме, которую мы разобрали выше (про зарядку маленького аккумулятора от большого) на резисторе выделяется мощность, равная (10.8^2)/108=1.08 Вт. Поэтому резистор лучше взять с запасом двухваттный. Он будет греться, но перегреваться не будет.

У чип резисторов очень маленькая мощность рассеивания.

Определить мощность рассеивания неизвестного резистора можно на глазок — с помощью линейки по размерам его корпуса: резистор мощностью 0,125 Вт имеет размеры 6.5×1.5 мм; 0,25 Вт — 6×2.5 мм, 0,5 Вт — 9.5×3 мм, 1 Вт — 12×6.5 мм, 2 Вт — 18×7.5 мм. Цифры эти приблизительные и у резисторов разных производителей могут отличаться.

Ну вот вроде и все, что хотелось бы рассказать про резисторы. Задавайте вопросы, что кому не ясно в комментариях. С удовольствием на них отвечу.

Похожие статьи:

15 комментариев на “Радио — начинающим. Резисторы.”

  • vit says:

    какая мощность (в ваттах) рассеивается на резисторе 2 Ом при протекании через него тока 3 А

  • арс says:

    определение мощности рассеивания на глазок подходит для импортных и отечественных резисторов в равной степени или нет

  • Халоо says:

    Полезный материал, спасибо вам электрики

  • Ксения says:

    Написано доступным языком, информация действительно полезная, спасибо!

  • Татьяна says:

    Если два транзистора, R1 = 1 кОм и R2 = 5 кОм, мощностью по 2 Вт каждый, соединить последовательно, то какая максимальная мощность может быть рассеяна в такой схеме?

    • GalaxyBrain says:

      Ну во-первых у транзисторов маленько другие обозначения, а вы имели ввиду наверное резисторы? Так вот, два резистора, соединенных последовательно, один сопротивлением 1 кОм, а другой 5 кОм. Идем дальше, куда они подсоединены? Какой источник тока используется? Каково напряжение в цепи? То, что мощность резисторов 2 Вт — это, конечно, хорошо, но это говорит только о том, что через резистор 1 кОм может протекать ток до I^2=P/R. То есть в нашем случае I^2=2/1=корень из 2 Ампер приблизительно 1.4 ампера. А через второй резистор 2/5=0,4 корень равен приблизительно 0,63 ампера. То есть в цепи, без ущерба для резисторов, может течь ток только 0,63 ампера. Так как если будет больше, то резистор с сопротивлением 5 кОм начнет разрушаться. Таким образом, общее сопротивление — 1+5=6 кОм, ток 0,63 ампера. P=I^2*R=0,4*6=2.4 Вт? Что-то смущает меня в моих рассуждениях. Если кто-то силен в электротехнике — помогите.

      • Влад says:

        По-моему немножко не правильно.
        Маскимальный ток чз резистор 1кОм I1max=sqrt(P1/R1)=sqrt(2/1000)=sqrt(0.002)=0,0447213595499958=44.72 mA
        Маскимальный ток чз резистор 5кОм I2max=sqrt(P2/R2)=sqrt(2/5000)=sqrt(0.0004)=0,02=20 mA
        Таким образом при последовательном подключении данных резисторов максимальный ток не должен превышать 20 mA.

  • Сергей says:

    Помогите расчитать переменный резистор на звук. Мощьность на выходе 2х40. 4ом.

    • Mr.Grey says:

      Переменные резисторы ставят перед усилителем мощности, а не после. Всё зависит от характеристики усилителя. Возьмите 1-2 кОм, должно подойти.

  • александр says:

    Возможно ли резистор мошностью 2вт заменить на 5 вт сопротивление 0.22ом 5%

    • GalaxyBrain says:

      Да. Сопротивление ведь одинаковое, а мощность — выше. Так что такая замена без проблем.

  • Евгений says:

    Добрый день! В авто сломался датчик положения дроссельной заслонки, в закрытом положении должно быть 1,2-2 кОм, а в новом 0,2 кОм. Если перед датчиком последовательно установить резистор 1 кОм, будет ли это все работать?

Оставить комментарий

Поиск по сайту
Календарь
Декабрь 2016
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Ноя    
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
Реклама от Google
Реклама от Google
html counterсчетчик посетителей сайта