Из чего состоит резистор: Страница не найдена — All-Audio.pro

Содержание

Резисторы. назначение, виды, характеристики. примеры использования

Основные характеристики резисторов

Параметры, которые нужно учитывать при выборе резистора, зависят от характера схемы, в которой он будет использован. К основным характеристикам относятся:

  • Номинальное сопротивление. Эта величина измеряется в Ом, 1 кОм (1000 Ом), 1 МОм (1000 кОм), 1 ГОм (1000 МОм).
  • Максимальная рассеиваемая мощность — предельная мощность, которую способен рассеивать элемент при долговременном использовании. На схемах номинальную мощность рассеивания указывают только для мощных резюков. Чем выше мощность, тем больше размеры детали.
  • Класс точности. Определяет, на сколько фактическая величина сопротивления может отличаться от заявленной.

При необходимости принимают во внимание предельное рабочее напряжение, избыточный шум, устойчивость к температуре и влаге, коэффициент напряжения. Если деталь планируется установить в аппарат, работающий на высоких и сверхвысоких частотах, учитывают паразитную емкость и паразитную индуктивность

Эти величины должны быть минимальными.

Расчет резисторов

Для подбора и установки элементов в схему необходимо предварительно рассчитать номинал и мощность компонентов.

Формула для расчета сопротивления и мощности

Сопротивление тока: формула

Используют Закон Ома для участка цепи, чтобы вычислить сопротивление резистора, формула имеет вид:

R = U/I,

где:

  • U – напряжение на выводах элемента, В;
  • I – сила тока на участке цепи, А.

Эта формула применима для токов постоянного направления. В случае расчётов для переменного тока берут в расчёт импеданс цепи Rz.

Важно! Строение схем не ограничивается установкой только одного резистора. Обычно их множество, соединены они между собой параллельно и последовательно

Для нахождения общего показателя применяют отдельные методы и формулы.

Последовательное соединение

При таком соединении «выход» одного элемента соединяется с «входом» другого, они идут последовательно друг за другом. Как рассчитать резистор в этом случае? Можно использовать электронный онлайн-калькулятор, можно применить формулу.

Общее значение будет составлять сумму сопротивлений компонентов, входящих в последовательное соединение:

R123 = R1+R2+R3.

На каждом из них произойдёт одинаковое падение напряжения: U1, U2, U3.

Параллельное соединение

При выполнении данного вида соединения одноимённые выводы соединяются попарно, формула имеет вид:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Обычно полученное значение R бывает меньше меньшего из всех значений соединённых элементов.


Последовательное и параллельное соединения

Информация. На практике параллельное или последовательное присоединение применяют, когда нет детали необходимого номинала. Элементы для таких случаев подбирают одинаковой мощности и одного типа, чтобы не получить слабого звена.

Смешанное соединение

Рассчитывать общее сопротивление смешанных соединений возможно, применяя правило объединения. Сначала выбирают все параллельные и последовательные присоединения и составляют эквивалентные схемы замещения. Их начинают рассчитывать, используя формулы для каждого случая. Из полученной более простой схемы вновь выделяют параллельные и последовательные звенья и опять производят расчёты. Делают это до тех пор, пока не получат самое элементарное соединение или один эквивалентный элемент. Вычисленный результат будет являться искомым.


Метод расчёта при смешанном соединении

Мощность

Одного поиска значения сопротивления недостаточно для того, чтобы применить деталь. Необходимо узнать, на какую мощность должен быть рассчитан элемент. В противном случае он будет перегреваться и выйдет из строя. Мощные детали при поверхностном монтаже лучше устанавливать на радиатор.

Расчет мощности резистора выполняется по формуле:

Р = I² * R = U²/R,

где:

  • Р – мощность, Вт;
  • I – ток, А;
  • U – напряжение, В;
  • R – сопротивление, Ом.

После определения мощности резисторов по формуле подбирают комплектующие, исходя из графического обозначения на схемах.


Основные обозначения мощности резисторов

Маркировка резисторов

На корпусе резистора, как правило, наносится краской его тип, номинальная мощность, номинальное сопротивление, допуск и дата изготовления. Для маркировки малогабаритных резисторов используют бук-венно-цифровой код. Код состоит из цифр, обозначающих номинальное сопротивление, буквы, обозначающей единицу измерения, и буквы, указывающей допустимое отклонение сопротивления. Примеры наносимого на корпус резистора буквенного кода единиц измерения номинального сопротивления старого и нового стандартов приведены в табл. 1.

Если номинальное сопротивление выражается целым числом, то буквенный код ставится после этого числа. Если же номинальное сопротивление представляет собой десятичную дробь, то буква ставится- вместо запятой, разделяя целую и дробную части. В случае, когда десятичная дробь меньше единицы, целая часть (ноль) исключается.

При маркировке резисторов код допуска ставится после кодированного обозначения номинального сопротивления. Буквенные коды допусков приведены в табл. 2.

Например, обозначение 4К7В (или 4К7М) соответствует номинальному сопротивлению 4,7 кОм с допустимым отклонением 20%. В табл. 1 и 2 приведены буквенные коды, соответствующие как старым, так и новым стандартам, так как в настоящее время встречаются оба варианта. Номинальная мощность на малогабаритных резисторах не указывается, а определяется по размерам корпуса.

Таблица 1. Обозначение номинальной величины сопротивления на корпусах резисторов.

Полное обозначение Сокращенное обозначение на корпусе
Обозначение Примеры обозначения Обозначение единиц измерения Примеры обозначения
единиц измерении Старое Новое Старое Новое
Ом Омы

13 Ом

470 0м

R Е

13R 470R (К47)

13Е 470Е (К47)
кОм килоОмы

1 кОм

5,6 кОм

27 кОм

100 кОм

К К

1К0

5К6

27K

100К(М10)

1К0

5К6

27K

100К(М10)

МОм мегаОмы 470 МОм

4,7 МОм

47 МОм

М М

М47

4М7

47 М

М47

4М7

47М

Таблица 2. Буквенные коды допусков сопротивлений, наносимых на корпуса резисторов.

Допуск, % ±0,1 ±0,2 ±0,25 ±0,5 ±1 ±2 ±5 ±10 ±20 ±30
Обозначение старое ж У Д Р Л И С В Ф
новое в С D F G J К М N

Условные обозначения

Эти электроны , то носители заряда в электрической цепи, текут в направлении , противоположном от обычного электрического тока.

Символ для батареи в электрической схеме .

В проводящем материале движущиеся заряженные частицы, составляющие электрический ток, называются носителями заряда . В металлах, из которых состоят провода и другие проводники в большинстве электрических цепей , положительно заряженные атомные ядра атомов удерживаются в фиксированном положении, а отрицательно заряженные электроны являются носителями заряда, которые могут свободно перемещаться в металле. В других материалах, особенно в полупроводниках , носители заряда могут быть положительными или отрицательными, в зависимости от используемой легирующей примеси . Положительные и отрицательные носители заряда могут даже присутствовать одновременно, как это происходит в электролите в электрохимической ячейке .

Поток положительных зарядов дает такой же электрический ток и имеет тот же эффект в цепи, что и равный поток отрицательных зарядов в противоположном направлении. Поскольку ток может быть потоком либо положительных, либо отрицательных зарядов, либо обоих, необходимо соглашение о направлении тока, которое не зависит от типа носителей заряда . Направление обычного тока произвольно определяется как направление, в котором текут положительные заряды. Отрицательно заряженные носители, такие как электроны (носители заряда в металлических проводах и многих других компонентах электронных схем), поэтому текут в направлении, противоположном обычному течению тока в электрической цепи.

Справочное направление

Ток в проводе или элементе схемы может течь в любом из двух направлений. При определении переменной для представления текущего, то направление тока , представляющий положительный должен быть определен, как правило , с помощью стрелки на схему диаграммы схематическом . Это называется

опорным направлением тока . При анализе электрических цепей фактическое направление тока через конкретный элемент цепи обычно неизвестно, пока анализ не будет завершен. Следовательно, эталонные направления токов часто назначаются произвольно. Когда схема решена, отрицательное значение тока подразумевает, что фактическое направление тока через этот элемент схемы противоположно выбранному опорному направлению.
я{\ displaystyle I} я{\ displaystyle I}

Материалы, из которых изготавливаются резисторы

В мире можно найти резисторы, изготовленные из самых разных материалов, каждый из которых имеет свои свойства и определенные области применения. Большинство инженеров-электронщиков используют типы, указанные ниже.

Проволочные резисторы

Рисунок 9 – Проволочные резисторы

Проволочные резисторы изготавливаются путем наматывания по спирали проволоки с высоким сопротивлением вокруг непроводящего сердечника. Обычно они применяются там, где нужна высокая точность или большая мощность. Сердечник обычно изготавливается из керамики или стекловолокна, а резистивная проволока из никель-хромового сплава, которая не подходит для приложений с частотами выше 50 кГц. Достоинствами проволочных резисторов являются низкий уровень шума и устойчивость к колебаниям температуры. Доступны резисторы со значениями сопротивления от 0,1 до 100 кОм и с точностью от 0,1% до 20%.

Металлопленочные резисторы

Рисунок 10 – Металлопленочные резисторы

Для металлопленочных резисторов обычно используют нитрид нихрома или тантала. Резистивный материал обычно составляет комбинация керамического материала и металла. Значение сопротивления изменяется путем вырезания с помощью лазера или абразива спирального рисунка в пленке, очень похожей на углеродную пленку. Металлопленочные резисторы обычно менее стабильны при изменениях температуры, чем проволочные резисторы, но лучше справляются с более высокими частотами.

Металлооксидные пленочные резисторы

Рисунок 11 – Металлооксидные пленочные резисторы

В металлооксидных резисторах используются оксиды металлов, такие как оксид олова, что немного отличает их от металлопленочных резисторов. Эти резисторы надежны и стабильны и работают при более высоких температурах, чем металлопленочные резисторы. По этой причине металлооксидные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой износостойкости.

Фольговые резисторы

Рисунок 12 – Фольговые резисторы

Фольговый резистор, разработанный в 1960-х годах, по-прежнему остается одним из самых точных и стабильных типов резисторов, которые вы найдете, и которые используются в приложениях с высокими требованиями к точности. Резистивный элемент составляет тонкая объемная металлическая фольга, которая приклеена на керамическую подложку. Фольговые резисторы имеют очень низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС).

Углеродные композиционные резисторы

Рисунок 13 – Углеродные композиционные резисторы

До 1960-х годов углеродные композиционные резисторы были стандартом для большинства приложений. Они надежны, но не очень точны (их допуск не может быть лучше примерно 5%). Для резистивного элемента углеродных резисторов используется смесь мелких частиц углерода и непроводящего керамического материала. Резистивному веществу придают форму цилиндра и запекают. Величину сопротивления определяют размеры корпуса и соотношение углерода и керамики. Использование большего количества углерода в процессе означает более низкое сопротивление. Углеродные композиционные резисторы по-прежнему полезны для определенных приложений из-за своей способности выдерживать мощные импульсы, хорошим примером применения может быть источник питания.

Углеродные пленочные резисторы

Углеродные пленочные резисторы представляют собой тонкую углеродную пленку (разрезанную по спирали для увеличения резистивного пути) на изолирующем цилиндрическом сердечнике. Такая конструкция позволяет получить более точное значение сопротивления, а также увеличивает величину сопротивления. Углеродные пленочные резисторы намного точнее, чем углеродные композиционные резисторы. В приложениях, требующих стабильности на высоких частотах, используются специальные углеродные пленочные резисторы.

Что такое резистор

Резистор – это сопротивление. Он является пассивным элементом в цепи и способен только уменьшать ток. Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь».

Предназначен проводник для того, чтобы преобразовывать напряжение в силу тока и наоборот, он поглощает часть энергии и ограничивает ток. Основное применение приходится на электрические и электронные устройства.

Также есть два вида полупроводников:

  • линейные, сопротивление у которых от тока и напряжения не зависит;
  • нелинейные, способные изменить сопротивление в зависимости от значений протекающего тока и напряжения.

Основным параметром резисторов является номинальное напряжение.

Как выглядит

Элементы могут быть проволочные и непроволочные. Последние отлично выполнят свою функцию в высокочастотной цепи, внешний вид и процесс их изготовления отличаются. Различают резисторы общего применения и специального. Первые не превышают 10 мегаом, а вторые способны работать под напряжением 600 вольт и выше. Внешним видом они тоже отличаются. На фото ниже легко увидеть разницу и понять, как выглядит резистор.

Разница во внешнем виде и размерах

Из чего состоит

Намотав проволоку на каркас из керамики или прессованного порошка получится проволочный резистор. При этом сама проволока должна быть из нихрома, константана или манганина. Так получится создать полупроводник с высоким удельным сопротивлением.

Непроволочные элементы изготовлены на основе диэлектрика из проводящих смесей и пленок. Разделяют тонкослойные и композиционные, но все они имеют повышенную точность и стабильность в работе.

Регулировочные и подстроечные элементы представляют собой кольцевую резистивную пластину по которой движется бегунок. Он скользит по кругу, меняя расстояние точек на резистивном слое, в результате сопротивление меняется. Следует понять, что же делает резистор для прибора.

Для чего используется

Для чего нужен резистор? При помощи этой детали в электрической цепи можно ограничить количество проводимого тока, в результате правильно подобранной детали легко получить необходимую величину. Чем выше сопротивление, тем ниже будет на выходе сила тока, при условии стабильного напряжения.

Как работают резисторы понять легко, они могут использоваться в качестве преобразователя напряжения в ток и наоборот, в измерительных аппаратах их применяют для деления напряжения, а также они могут понизить или полностью устранить радиопомехи.

Обозначение на схемах

В России и Европе резистор на схеме обозначаются прямоугольником, размерами 4*10мм. Для определения значений сопротивления есть условные обозначения. Постоянный элемент на схеме обозначается следующим образом:

Обозночения постоянных элементов на схеме

Переменные, в том числе подстроечные, а также нелинейные следующим образом:

Обозначения переменных проводников

Резисторы постоянного сопротивления (постоянные резисторы).

Постоянным считается резистор, сопротивление которого в процессе работы остается неизменным. Конструктивно такой резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным омическим сопротивлением. По краям трубки напрессованы металлические колпачки, к которым приварены выводы резистора, сделанные из облуженной медной проволоки. Сверху корпус резистора покрыт влагостойкой цветной эмалью.

Керамическую трубку называют резистивным элементом и в зависимости от типа токопроводящего слоя, нанесенного на поверхность, резисторы разделяются на непроволочные и проволочные.

2.1. Непроволочные резисторы.

Непроволочные резисторы используются для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока, в которых протекают сравнительно небольшие токи нагрузки. Резистивный элемент резистора выполнен в виде тонкой полупроводящей пленки, нанесенной на керамическое основание.

Полупроводящая пленка называется резистивным слоем и изготавливается из пленки однородного вещества толщиной 0,1 – 10 мкм (микрометр) или из микрокомпозиций. Микрокомпозиции могут быть выполнены из углерода, металлов и их сплавов, из окислов и соединений металлов, а также в виде более толстой пленки (50 мкм), состоящей из размельченной смеси проводящего вещества.

В зависимости от состава резистивного слоя резисторы разделяются на углеродистые, металлопленочные (металлизированные), металлодиэлектрические, металлоокисные и полупроводниковые. Наиболее широкое применение получили металлопленочные и углеродистые композиционные постоянные резисторы. Из резисторов отечественного производства можно выделить МЛТ, ОМЛТ (металлизированный, лакированный эмалью, теплостойкий), ВС (углеродистые) и КИМ, ТВО (композиционные).

Непроволочные резисторы отличаются малыми размерами и массой, низкой стоимостью, возможностью применения на высоких частотах до 10 ГГц. Однако они недостаточно стабильны, так как их сопротивление зависит от температуры, влажности, приложенной нагрузки, продолжительности работы и т.п. Но все же положительные свойства непроволочных резисторов настолько значительны, что именно они получили наибольшее применение.

2.2. Проволочные резисторы.

Проволочные резисторы применяются в электрических цепях постоянного тока. При изготовлении резистора на его корпус в один или два слоя наматывается тонкая проволока, сделанная из никелина, нихрома, константана или других сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением. Высокое удельное сопротивление провода позволяет выполнить резистор с минимальным расходом материалов и небольших размеров. Диаметр применяемых проводов определяется плотностью тока, проходящего через резистор, технологическими параметрами, надежностью и стоимостью, и начинается с 0,03 – 0,05 мм.

Для защиты от механических или климатических воздействий и для закрепления витков резистор покрывается лаками и эмалями или герметизируется. Вид изоляции влияет на теплостойкость, электрическую прочность и наружный диаметр провода: чем больше диаметр провода, тем толще слой изоляции и тем выше электрическая прочность.

Наибольшее применение нашли провода в эмалевой изоляции ПЭ (эмаль), ПЭВ (высокопрочная эмаль), ПЭТВ (теплостойкая эмаль), ПЭТК (теплостойкая эмаль), достоинством которой является небольшая толщина при достаточно высокой электрической прочности. Распространенными резисторами большой мощности являются проволочные эмалированные резисторы типа ПЭВ, ПЭВТ, С5-35 и др.

По сравнению с непроволочными резисторами проволочные отличаются более высокой стабильностью. Они могут работать при более высоких температурах, выдерживают значительные перегрузки. Однако они сложнее в производстве, дороже и малопригодны для использования на частотах выше 1- 2 МГц, так как обладают высокой собственной емкостью и индуктивностью, которые проявляются уже на частотах в несколько килогерц.

Поэтому в основном их применяют в цепях постоянного тока или тока низких частот, там, где требуются высокие точности и стабильность работы, а также способность выдерживать значительные токи перегрузки вызывающие значительный перегрев резистора.

С появлением микроконтроллеров современная техника стала более функциональнее и одновременно с этим намного миниатюрнее. Использование микроконтроллеров позволило упростить электронные схемы и тем самым уменьшить потребление тока устройствами, что сделало возможным миниатюризировать элементную базу. На рисунке ниже показаны SMD резисторы, которые припаиваются на плату со стороны печатного монтажа.

Плотность тока и закон Ома

Плотность тока — это скорость, с которой заряд проходит через выбранную единицу площади. Он определяется как вектор , величина которого представляет собой ток на единицу площади поперечного сечения. Как описано в разделе « , направление произвольное. Обычно, если движущиеся заряды положительны, то плотность тока имеет тот же знак, что и скорость зарядов. Для отрицательных зарядов знак плотности тока противоположен скорости заряда. В единицах СИ плотность тока (символ: j) выражается в основных единицах СИ — амперах на квадратный метр.

В линейных материалах, таких как металлы, и при низких частотах плотность тока на поверхности проводника одинакова. В таких условиях закон Ома гласит, что ток прямо пропорционален разности потенциалов между двумя концами (поперек) этого металлического (идеального) резистора (или другого омического устройства ):

язнак равноVр,{\ Displaystyle I = {V \ над R} \ ,,}

где — ток, измеренный в амперах; — разность потенциалов , измеренная в вольтах ; и — сопротивление , измеренное в Ом . Для переменных токов , особенно на более высоких частотах, скин-эффект заставляет ток неравномерно распределяться по поперечному сечению проводника с более высокой плотностью у поверхности, тем самым увеличивая кажущееся сопротивление.
я{\ displaystyle I}V{\ displaystyle V}р{\ displaystyle R}

Проволочные резисторы

Этот вид резисторов различаются по внешности и размера. Проволочные резисторы, как правило, изготавливают из длинного провода на основе сплавов, обычно хрома, никеля или сплава медно-никель-марганца. Этот вид резистора, пожалуй, один из самых старых видов. Проволочные резисторы имеют превосходные свойства, такие как высокие показатели мощности и низкие значения сопротивления. В процессе эксплуатации эти резисторы могут сильно нагреваться, и по этой причине их зачастую помещают в металлический ребристый корпус для лучшего охлаждения.

Электрический паяльник с регулировкой температуры

Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…

Подробнее

Как найти сопротивление, напряжение

Зная формулу закона Ома для участка цепи, мы можем рассчитать напряжение и сопротивление. Напряжение находится как произведение силы тока и сопротивления.

Формула напряжения и сопротивления по закону Ома

Сопротивление можно найти, разделив напряжение на ток. Все действительно несложно. Если мы знаем, что к участку цепи было проложено определенное напряжение и знаем какой при этом был ток, мы можем рассчитать сопротивление. Для этого напряжение делим на ток. Получаем как раз величину сопротивления этого куска цепи.

С другой стороны, если мы знаем сопротивление и силу тока, которая должна быть, мы сможем рассчитать напряжение. Надо всего лишь перемножить силу тока и сопротивление. Это даст напряжение, которое необходимо подать на этот участок цепи чтобы получить требуемый ток.

Характеристики электротехнических материалов

Главной характеристикой в электротехнике считается удельная электропроводность, измеряемая в См/м. Она служит коэффициентом пропорциональности между вектором напряжённости поля и плотностью тока. Обозначается часто греческой буквой гамма γ. Удельное сопротивление признано величиной, обратной электропроводности. В результате формула, упомянутая выше, обретает вид: плотность тока прямо пропорциональна напряжённости поля и обратно пропорциональна удельному сопротивлению среды. Единицей измерения становится Ом м.

Рассматриваемое понятие сохраняет актуальность не только для твёрдых сред. К примеру, ток проводят жидкости-электролиты и ионизированные газы. Следовательно, в каждом случае допустимо ввести понятие удельного сопротивления, ведь через среду проходит электрический заряд. Найти в справочниках значения, к примеру, для сварочной дуги сложно по простой причине – подобными задачами не занимаются в достаточной степени. Это не востребовано

С момента обнаружением Дэви накала платиновой пластины электрическим током до внедрения в обиход лампочек накала прошло столетие – по схожей причине не сразу осознали важность, значимость открытия

Свойство материала

В зависимости от значения величины удельного сопротивления материалы делятся:

  1. У проводников – менее 1/10000 Ом м.
  2. У диэлектриков – свыше 100 млн. Ом м.
  3. Полупроводники по значениям удельного сопротивления находятся между диэлектриками и проводниками.

Эти значения характеризуют исключительно способность тела сопротивляться прохождению электрического тока и не влияют на прочие аспекты (упругость, термостойкость). К примеру, магнитные материалы бывают проводниками, диэлектриками и полупроводниками.

Что такое резистор и для чего нужен

Пассивный элемент, имеющий определенное сопротивление (постоянное или переменное) называют резистором. Более точное определение вам не даст никто, но эта простая формулировка тем не менее отражает основное свойство этого радиоэлемента.

Для полноты картины, приводим определение из «Википедии»:

Есть еще сопротивления с нелинейными характеристиками, которые изменяют параметры в зависимости от различных условий: температуры, напряжения, света и т.д. Они хоть и являются сопротивлениями, но имеют отдельные названия (варистор, термистор и т.д.), немного иное обозначение и другие технические характеристики. В этой статье речь пойдет о постоянных и переменных резисторах, но тех, которые имеют линейные характеристики (почти линейные, так как идеала нет).

Называют эти элементы либо «резистор» либо «сопротивление». Первое название — произошло от латинского resistо, что переводится как сопротивление. Оба названия отражают основное предназначение этого элемента — изменять сопротивление электрической цепи. На схемах европейского происхождения постоянный резистор обозначается в виде небольшого прямоугольника. На американских схемах принято другое обозначение — в виде ломаной линии. В любом случае рядом со значком стоит латинская буква R и число, которое обозначает номер элемента.

Как выглядит резистор: наиболее типичные виды постоянных резисторов и обозначение в схемах

В небольших схемах рядом с обозначением может стоять номинал, в больших в отдельной таблице (спецификации) прописан тип резистора и его параметры.

Обозначение резисторов на схеме с указанием номинального сопротивления

Без резистора не обходится ни одна схема. Ни электрическая, ни электронная. Назначение резисторов в цепи может быть таким:

  • для ограничения тока;
  • для создания падения напряжения до определенного значения.

Например, в цепи течет определенный ток, но надо использовать элемент, который не рассчитан на такой ток. В этом случае ставят резистор, после которого ток понижается до нужного уровня. Что делает резистор в схеме? Понижает ток до приемлемого значения. В этом случае часто называют их  токоограничивающими — по той задаче, которую они выполняют. Аналогично поступают и с напряжением, только рассчитывается в данном случае не ток, а напряжение.

Виды резисторов: внешний вид постоянных сопротивлений. Справа SMD резистор — предназначен для поверхностного монтажа

Если говорить о внешнем виде, чаще всего, представляют собой небольшого размера цилиндр, от торцов которого отходят монтажные ножки. Чаще всего они выполнены из проволоки, реже из металлической ленты. Бывают резисторы в виде прямоугольного параллелепипеда (керамические) и в виде небольшого прямоугольника (SMD технология) для поверхностного монтажа на печатных платах.

СКИН-ЭФФЕКТ

Если пропустить по проводнику переменный электрический ток высокой частоты, то окажется, что весь ток в проводнике будет протекать по тонкому поверхностному слою. Это явление и называют скин-эффектом. Само название происходит от английского слова, означающего «кожа».

Для того чтобы понять, почему высокочастотный ток течет только по поверхности проводника, рассмотрим достаточно длинный цилиндрический проводник (см. рис.), к концам которого приложено переменное напряжение, изменяющееся во времени с частотой ω.

Начнем со случая ω = 0, т. е. постоянного напряжения, когда по проводнику течет постоянный электрический ток. Причина электрического тока — это электрическое поле, напряженность которого при постоянном напряжении одинакова в любой точке поперечного сечения. Следовательно, постоянный электрический ток равномерно распределен по всему сечению проводника. Ток в проводнике создает вокруг себя магнитное поле B → , силовые линии которого представляют собой концентрические окружности с центром на оси проводника; причем магнитное поле существует не только снаружи, но и внутри проводника. При постоянном токе магнитное поле никак не влияет на распределение тока по сечению.

Иначе обстоит дело в случае переменного электрического тока. Если ток в проводнике меняется во времени, то вместе с ним будет изменяться и магнитное поле. Значит, меняется и поток магнитного поля, проходящий через контур abcd, и в контуре возникает электродвижущая сила (ЭДС) магнитной индукции. Легко убедиться (используя «правило буравчика» и правило Ленца), что эта ЭДС всегда работает против тока на участке ab и в направлении тока на участке cd. Поэтому мгновенное значение тока в центре проводника будет меньше, чем на его краю. Чем больше частота переменного тока, тем быстрее во времени меняется магнитное поле, тем больше ЭДС индукций и тем меньше электрический ток в центре проводника. Ток как бы вытесняется магнитным полем на поверхность проводника. При очень высоких частотах ЭДС индукции становится настолько большой, что полностью компенсирует внешнее электрическое поле внутри проводника и весь ток протекает по тонкому поверхностному слою. Это и есть скин-эффект. Точные расчеты позволяют определить толщину скин-слоя на поверхности, по которому течет высокочастотный ток: δ=(10 7 ρ/(2πω)) 1/2 , где ρ — удельное сопротивление проводника. Например, при частоте ω = 10 6 толщина скин-слоя в медном проводнике составляет δ

Скин-эффект возникает не только для высокочастотных токов, изменяющихся во времени по закону синуса или косинуса; самое главное — чтобы ток изменялся во времени. В частности, скин-эффект возникает и в момент подключения проводника к источнику постоянного напряжения. В момент включения в контуре abed возникает большая ЭДС индукции, которая полностью компенсирует внешнее электрическое поле на оси проводника. Поэтому ток сначала появляется на поверхности проводника, затем постепенно нарастает в более глубоких слоях и в последнюю очередь на оси проводника. Этот процесс заканчивается, когда ток равномерно распределится по всему сечению проводника. Такое поведение электрического тока напоминает распространение тепла при нагревании тела: оказывается, что оба этих процесса описываются одинаковыми уравнениями.

В случае быстрого изменения тока обычно вводят характерное время, за которое происходит проникновение тока (и магнитного поля) внутрь проводника, — скиновое время:

tск = 4π 2 a 2 /(10 7 ρ), где a — радиус проводника. Чем меньше удельное сопротивление проводника, тем дольше ток и магнитное поле будут проникать в проводник.

Что же произойдет в том случае, когда ρ = 0, т. е. в случае, если мы имеем дело со сверхпроводником (см. Сверхпроводимость)? Формально скиновое время станет бесконечно большим, магнитное поле не сможет существовать в сверхпроводнике, а ток будет протекать только по его поверхности. Так и происходит на самом деле. Это явление называют эффектом Мейснера (впервые наблюдался в 1933 г. немецким физиком В. Мейснером).

Скин-эффект играет очень важную роль в тех областях науки и техники, где используются высокочастотные или быстро меняющиеся во времени электрические и магнитные поля. Это сверхвысокочастотная электроника, радиотехника, физика плазмы и т. д.

Источник

проводит ли стекло электрический ток? Почему?

Стекло при обычных условиях, т. е. в твердом состоянии, является изолятором, и эта его особенность широко используется. Например, металлические контакты — вводы — в приборах впаивают непосредственно в стекло. Однако в расплавленном состоянии стекло проводит электрический ток.

согласна с предыдущим ответом!

стекло не проводник и не диэлектрик, это полу проводник т. к. его свойства несовпадают ни с диэлектриками (пластичность, прочность, хорошая теплопроводность, горение) и проводниками (хорошая теплопроводность, стойкость к огню, остальные свойства могут быть разными в зависимости от вещества) но зато идентичны свойствам полупроводника. например при высокой температуре — проводник, при низкой — диэлектрик

Принцип работы

Резистор устанавливается в электрической цепи для ограничения тока, протекающего через цепь. Величина напряжения, которая на нем упадет, рассчитывается просто – по закону Ома:

U=IR

Падением напряжения называется то количество Вольт, которые появляются на выводах резистора, когда через него протекает ток. Соответственно, если на резисторе у нас упало напряжение, и через него протекает ток – значит на нём выделяется в тепло определенная мощность. В физике есть известная всем формула для нахождения мощности:

P=UI

Или для ускорения расчетов иногда удобно пользоваться формулой мощности через сопротивление:

P=U2/R=I2R

Как работает резистор? У каждого проводника есть определенная внутренняя структура. При протекании электрического тока электроны (носители зарядов) сталкиваются с различными неоднородностями структуры вещества и теряют энергию, она то и выделяется в виде тепла. Если вам сложно понять, то принцип работы сопротивления простыми словами можно сказать так:

Это величина, которая показывает насколько сложно протекать электрическому току через вещество. Она зависит от самого вещества – его удельного сопротивления.

Где: р – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения.

КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИИ РЕЗИСТОРОВ | Лаборатория домашней безопасности

 

 

 

 

По виду токопроводящего элемента резисторы делятся на проволочные и непроволочные.

По эксплуатационным характеристикам дискретные резисторы делятся на термостойкие, влагостойкие, вибро — и ударопрочные, высоконадежные и т.д. Резисторы гибридных ИМС изготавливаются в виде резистивных пленок, наносимых на поверхность подложки. Эти резисторы могут быть тонкопленочными (толщина пленки порядка 1 мкм) и толстопленочными (толщина пленки порядка 20 мкм). Резисторы полупроводниковых ИМС представляют собой тонкую (толщиной 2–3 мкм) локальную область полупроводника, изолированную от подложки и защищенную слоем SiO2. Основным элементом конструкции постоянного резистора является рези-стивный элемент, который может быть либо пленочным, либо объемным. Величина объемного сопротивления материала определяется количеством свободных носителей заряда в материале, температурой, напряженностью поля и т.д. и определяется известным соотношением
(2.1)
где  — удельное электрическое сопротивление материала, l — длина резистивного слоя, s — площадь поперечного сечения резистивного слоя. В чистых металлах всегда имеется большое количество свободных электронов, поэтому они имеют малую величину  и для изготовления резисторов не применяются. Для изготовления проволочных резисторов применяют сплавы никеля, хрома и т.д., имеющие большую величину . Для расчета сопротивления тонких пленок пользуются понятием удельного поверхностного сопротивления s , под которым понимается сопротивление тонкой пленки, имеющей в плане форму квадрата. Величина s связана с величиной  и легко может быть получена из 2.1, если принять в ней s = w , где w — ширина резистивной пленки,  — толщина резистивной пленки. Тогда
(2.2)
где  — удельное поверхностное сопротивление, зависящее от толщины пленки  и имеющее размерность Ом/ (Ом/квадрат). Если l = w, то R=s, причем величина сопротивления не зависит от размеров сторон На рис.2.1 представлено устройство пленочного резистора. На диэлектрическое цилиндрическое основание 1 нанесена резистивная пленка 2. На торцы цилиндра надеты контактные колпачки 3 из проводящего материала с припаянными к ним выводами 4. Для защиты резистивной пленки от воздействия внешних факторов резистор покрывают защитной пленкой 5. Сопротивление такого резистора определяется соотношением
(2.3)
где l — длина резистора (расстояние между контактными колпачками), D — диаметр цилиндрического стержня.на резистора (расстояние между контактными колпачками), D — диаметр цилиндрического стержня. Такая конструкция резистора обеспечивает получение сравнительно небольших сопротивлений ( сотни Ом ). Для увеличения сопротивления резистора резистивнную пленку 2 наносят на поверхность керамического цилиндра 1 в виде спирали ( рис. 2.2 ). Рис. 2.2 Сопротивление такого резистора определяется соотношением
(2.4)
где t — шаг спирали, а — ширина канавки (расстояние между соседними виткамиспирали),  число витков спирали. На рис. 2.3 отображена конструкция объемного резистора, представляющего собой стержень 1 из токопроводящей композиции круглого или прямоугольного сечения с запрессованными проволочными выводами 2. Снаружи стержень защищен стеклоэмалевой или стеклокерамической оболочкой 3. Сопротивление такого резистора определяется соотношением (2.1). Постоянный проволочный резистор представляет собой изоляционный каркас, на который намотана проволока с высоким удельным электрическим сопротивлением. Снаружи резистор покрывают термостойкой эмалью, спрессовывают пластмассой либо герметизируют металлическим корпусом, закрываемым с торцов керамическими шайбами. Для гибридных ИМС вызапускаются микромодульные резисторы, представляющие собой стержень из стекловолокна с нанесенным на поверхность тонким слоем токопро водящей композиции. Такие резисторы приклеиваются к контактным площадкам подложек токопроводящим клеем — контактолом. Конструкции переменных резисторов гораздо сложнее, чем постоянных. На рис. 2.4 представлена конструкция переменного непроволочного резистора круглой формы.
Рис. 2.4 Он состоит из подвижной и неподвижной частей. Неподвижная часть представляет собой пластмассовый корпус 2, в котором смонтирован токопроводящий элемент 3, имеющий подковообразную форму. Посредством заклепок 6 он крепится к круглому корпусу. Эти заклепки соединены с внешними выводами 4. Подвижная часть представляет собой вращающуюся ось, с торцом той 7 посредством чеканки соединена изоляционная планка 8, на той смонтирован подвижный контакт 1 (токосъемник), соединенный с внешним выводом. Угол поворота оси составляет 270° и ограничивается стопором 5. Существуют и другие конструкции переменных непроволочных резисторов. Токопроводящий элемент в них бывает тонкослойным металлическим или металлоксидным (резисторы типа СП2), пленочным композиционным (резисторы типа СП4). Переменные резисторы могут иметь разный закон изменения сопротивления в зависимости от угла поворота оси (рис.2.5). Рис. 2.5 У линейных резисторов (типа А) сопротивление зависит от угла поворота линейно. У логарифмических резисторов (тип Б) сопротивление изменяется по логарифмическому закону, а у резисторов типа В — по обратнологарифмическому. Кроме того, существуют резисторы, у которых сопротивление изменяется по закону синуса (тип И) или косинуса (тип Б). Некоторые типы переменных резисторов состоят из двух переменных резисторов объединенных в единую конструкцию, в той токосъемники расположены на общей оси. Существуют переменные резисторы, содержащие выключатель, контакты того разомкнуты, если ось резистора повернута в крайнее положение при вращении против движения часовой стрелки. При повороте оси по движению часовой стрелки на небольшой угол контакты выключателя замыкаются. Некоторые типы резисторов комплектуются специальными стопорящими устройствами, жестко фиксирующими положение оси. На рис.2.6 отображена конструкция переменного проволочного резистора с круговым перемещением токосъемника. В пластмассовом корпусе 7 с помощью цанговой втулки 3 укреплена поворотная ось 2, на той закреплен изоляционный диск с контактной пружиной (ползуном) 4, скользящей по проводу обмотки 9, — укрепленной на гетинаксовой дугообразной пластине 6. Концы обмотки соединены с выводами 8, а ползун через контактное кольцо соединен с внешним контактным лепестком 10. Положение оси может быть зафиксировано стопорной разрезной гайкой 1, а угол поворота оси ограничен выступами корпуса, в которые упирается планка-ограничитель 5, закрепленная на оси. Помимо переменных резисторов с круговым перемещением существуют резисторы с прямолинейным перемещением подвижного контакта. В этом случае контактный ползун укрепляется не на поворотной, а на червячной оси. Выбор типа резистора (постоянного или переменного) для конкретной схемы производится с учетом условий работы и определяется параметрами резисторов. Резистор нельзя рассматривать как, элемент, обладающий только активным сопротивлением, определяемым его резистивным элементом. Помимо сопротивления резистивного элемента он имеет емкость, индуктивность и дополнительные паразитные сопротивления. Эквивалентная схема постоянного резистора представлена на рис. 2.7. На схеме RR — сопротивление резистивного элемента, Rиз — сопротивление изоляции, определяемое свойством защитного покрытия и основания, Rk — сопротивление контактов, LR — эквивалентная индуктивность резиcтивного слоя и выводов резистора, СR — эквивалентная емкость резистора, CB1 и CB2– емкости выводов. Активное сопротивление резистора определяется соотношением
(2.5)
Сопротивление RКимеет существенное значение только для низкоомных резисторов. Сопротивление Rизпрактически влияет на общее сопротивление только высокоомных резисторов.Реактивные элементы определяют частотные свойства резистора. Из-за их наличия сопротивление резистора на высоких частотах становится комплексным. Относительная частотная погрешность определяется соотношением
(2.6)
где Z — комплексное сопротивление резистора на частоте  .На практике, как правило, величины L и С неизвестны. Поэтому для некоторых типов резисторов указывается значение обобщенной постоянной времени max , которая связана с относительной частной погрешностью сопротивления приближенным уравнением:
(2.7)
Частотные свойства непроволочных резисторов значительно лучше, чем проволочных..

  Указатель   Назад   Вперед

 

 

 

 

При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна!

Правообладатели статей являются их правообладателями. Информация получена из открытых источников.

Применение резисторов в электрических цепях: работа резистора

Резистор это один из наиболее распространенных электрических элементов, широко используемых в радиоэлектронике. Любой, кто имеет дело с электросхемами или монтажом радиодеталей на печатную плату, должен знать, для чего нужен резистор, как отличить его от других деталей (например, светодиодов), как эти компоненты ведут себя в электрических цепях.

Нелинейные резисторные изделия

Что такое резистор

Резистор что это такое? Основным свойством данного типа радиоэлементов является наличие активного сопротивления электротоку. В отличие от реактивного, оно не скапливает энергию внутри, а передает ее в окружающее пространство. Это свойство и обусловливает принцип работы резистора. В некоторых источниках и схемах слово «сопротивление» применяется в качестве наименования этой детали.

Из чего состоит резистор? Устройство этого элемента довольно простое. Основной составляющей является проволочный или пленочный компонент с большим показателем удельного сопротивления. В его роли могут выступать металлические оксиды, никелин, нихром и некоторые другие материалы.

Конструкция детали

Принцип работы

Приобретая деталь, нужно понимать, как именно работает резистор. Любой проводниковый компонент имеет определенные особенности, обусловленные его внутренним строением. Когда электроток идет по проводнику, заряженные частицы, проходя через его структуру, теряют энергетический запас, отдавая его наружу и нагревая вещество. Известно, что величина напряжения равна произведению проходящего по проводнику тока и сопротивления материала, из которого он изготовлен. Что же делает резистор? Поскольку он содержит в себе компонент с очень высокой сопротивляемостью току, при прохождении последнего на элементе понижается напряжение, и происходит выделение некоторой части мощности в виде теплоты.

Виды резисторов

При выборе подходящей детали нужно не только знать, для чего нужны в цепи резисторы, но и иметь представление о типах этих компонентов. Помимо переменных и постоянных, существуют также нелинейные приборы, чей основной параметр – сопротивление (параметр нестабилен и меняется под действием некоторого фактора внешней среды, к примеру, лучей света, температуры или напряжения).

Постоянные резисторы

Эти компоненты характеризуются неизменным значением показателя сопротивления. В отношении вариантов исполнения эти изделия бывают разными: от крупногабаритных, рассеивающих значительную мощность, до миниатюрных smd-компонентов, но все их объединяет константность сопротивления.

Изображение постоянных резисторов на схемах

Переменные резисторы

Здесь, напротив, значение сопротивления вариативно. В эту группу входят реостаты, регулирующие силу тока, и потенциометры, осуществляющие контроль напряжения. Также сюда относятся подстраивающиеся компоненты, снабженные специальными пазами. Для регуляции сопротивления в пазах надлежит проделывать манипуляции ключом, прилагающимся к прибору.

Типы переменных компонентов

Термисторы

Данные компоненты имеют в себе полупроводниковые детали и отличаются зависимостью сопротивления от окружающей температуры. Эту зависимость характеризует тепловой коэффициент, демонстрирующий, насколько меняется сопротивление элемента при перепадах температуры. У обычных термисторных изделий оно снижается при потеплении, но есть еще позисторы, чья основная характеристика при увеличении температуры также повышается.

Варисторы

Благодаря зависимости от напряжения, их широко используют для защиты сети от резких перепадов и избыточных значений упомянутого параметра. Вследствие сильного снижения сопротивления при таком инциденте ток идет через него, обходя главную цепь и обеспечивая ей изоляцию.

Важно! Из-за того, что элемент принимает на себя большую мощность, после инцидента он зачастую приходит в негодность.

Фоторезисторы

Такие компоненты меняют значение своего ключевого параметра, когда на них падает свет. Работает для этой цели, как свет солнца, так и искусственное освещение, к примеру, от фонаря.

Тензорезисторы

В них используются очень тонкие проводниковые компоненты, подвергающиеся растяжке, из-за чего их сопротивление повышается. Применяются в разного рода датчиках и электронных приборах для измерения массы.

Полупроводниковые резисторы

В таких изделиях эксплуатируются свойства тех или иных полупроводниковых материалов – менять сопротивление под действием механического давления, влажности, температуры, освещенности или иного фактора. Используемые полупроводниковые компоненты подвергаются равномерной легировке примесями. Отдельные виды последних также позволяют изготавливать разные типы изделий.

Основные характеристики

Зная, для чего в цепи нужно сопротивление, можно приступить к выбору подходящего изделия для конкретного случая. Надлежит обращать внимание на такие параметры, как номинал сопротивления и категория точности. Последняя демонстрирует процент, на который реальное сопротивление может отличаться от указанного в ту или другую сторону.

Важно! Также нужно обращать внимание на показатели выделяемой на компоненте мощности. Целесообразно приобретать изделия с мощностным запасом не менее, чем в 20%.

Где и для чего применяются

Основная область применения резисторов – контроль показателя тока. Чтобы узнать показатель ограничительного сопротивления, пользуются формулой:

R=(U2-U1)/I,

где:

  • U1 – рабочий номинал контролируемого компонента,
  • U2 – напряжение на источнике питания,
  • I – номинал тока.

Среди других областей можно отметить задание электротока транзисторам. Балластные резисторы используют для поглощения избытка напряжения.

Резистор в цепи

Детали с постоянным сопротивлениям в отечественной номенклатуре обозначаются прямоугольником, внутри которого находится определенное число черт, положение которых соответствует определенному номиналу. В зарубежных схемах их символ имеет зигзагообразную форму.

Переменные варианты отличаются направляющейся к прямоугольнику сверху линией со стрелой. Она демонстрирует опцию регуляции сопротивления. Иногда выводы элемента нумеруют цифрами.

Фоторезистор иллюстрируется прямоугольной фигурой, заключенной в круг, к которой направляется пара стрел, обозначающих световые лучи. Остальные полупроводниковые изделия символизируются зачеркнутым косой чертой прямоугольником. Буква показывает, от какого параметра зависит сопротивление (t – температура, U – напряжение и так далее).

Важно! Несколько резисторных компонентов могут быть объединены в цепь параллельно или последовательно. В первом случае будет справедливым выражение: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + … 1/Rn. Сопротивление такой композиции будет ниже, чем у элемента с самым низким номиналом. Во втором случае итоговый показатель для системы равен сумме сопротивлений всех входящих в нее элементов.

Номиналы

Типовые значения выпускаемых в продажу резисторных элементов подчиняются некоторому ряду номиналов, в основе которого лежит положение о том, что шаг между показателями закрывает разрешенную погрешность. Например, когда номинал изделия 10 Ом, а допустимая погрешность равна 10%, у резистора, идущего в ряду последующим, будет показатель в 12 Ом. Элементы объединяют в серии, для каждой из которых существует отдельный ряд номиналов.

Маркировка

Советские изделия маркируются буквами и цифрами. При этом небольшие номиналы (до ста Ом) демонстрируются буквами R или Е, а тысячи – буквой К. Например, 250R = 250 Ом, 2К3 = 2,3 кОм = 2300 Ом, К25 = 0,25 кОм = 250 Ом. Иногда цифробуквенные коды встречаются и на импортных изделиях, например, 4W – мощность в 4 ватта, 50R – сопротивление в 50 Ом. Все-таки чаще они маркируются цветными полосами.

Цветовая маркировка

Отдельные фирмы-производители располагают разными системами значений цветовых полос. Число таковых может быть от 3 до 6. Если под рукой нет инструкции от производителя, нужно посмотреть, сколько полос имеется на корпусе элемента, и по названию фирмы найти соответствующую таблицу в сети. Первой полосой нужно считать расположенную наиболее близко к выводу.

Чтобы предохранить цепь от скачков напряжения, важно знать, что такое резистор, и уметь подбирать подходящий для конкретного случая элемент. Важно также уметь правильно рассчитать номиналы резисторов для последовательного подключения в цепь.

Видео

Резисторные материалы | Руководство по резисторам

Резисторы изготавливаются из самых разных материалов и с использованием различных производственных процессов. Каждый материал резистора имеет свои типичные свойства и специфические области применения. Ниже приведены основные типы, которые используются в электротехнике.

Эти типы обычно изготавливаются путем намотки резистивного провода по спирали вокруг непроводящего сердечника. Резистивная проволока обычно изготавливается из никель-хромового сплава, а сердечник часто изготавливается из керамики или стекловолокна.Для защиты используется такое покрытие, как стекловидная эмаль. Спиральная обмотка имеет емкостные и индуктивные эффекты, что делает ее непригодной для приложений выше 50 кГц. Часто используются другие методы намотки, чтобы уменьшить нежелательные высокочастотные эффекты. Резисторы с проволочной обмоткой часто производятся для высокоточных или мощных приложений. Они имеют низкий уровень шума, прочны и устойчивы к температуре. Доступны значения сопротивления от 0,1 до 100 кОм с точностью от 0,001 до 20 %.

Резистивный элемент изготовлен из смеси мелких частиц углерода и непроводящего керамического материала. Вещество прессуют в цилиндрическую форму и запекают. Величина сопротивления зависит от размеров корпуса и соотношения между углеродным и керамическим материалом. Больше углерода означает меньшее сопротивление. Резисторы из углеродного состава удивительно надежны, но имеют низкую точность с максимальным допуском около 5%. До 1960-х годов они были стандартом для общего применения.Они быстро потеряли долю рынка, поскольку на рынке появились другие типы резисторов с лучшими свойствами по допуску, коэффициенту напряжения, температурному коэффициенту, стабильности и, наконец, стоимости. Однако их способность выдерживать импульсы высокой энергии и высокая надежность делают их полезными для некоторых приложений. Примерами являются источники питания и средства управления сваркой.

Тонкая пленка чистого углерода нанесена на изолирующий цилиндрический сердечник. В пленке сделан спиральный разрез для увеличения резистивного пути.Это увеличивает значение сопротивления, а также позволяет более точно контролировать значение сопротивления. Доступны значения от 1 Ом до 10 МОм. Точность является значительным улучшением по сравнению с углеродным составом, но пленки из металлов и оксидов металлов в целом обладают лучшими свойствами и поэтому приобрели большую популярность. В приложениях, требующих высокой импульсной стабильности, используются специальные резисторы из углеродной пленки.

Металлопленочные резисторы

обычно изготавливаются из нихрома, но также используются и другие материалы, такие как нитрид тантала.Резистивная пленка печатается на цилиндрической или плоской изолирующей подложке. Резистивный материал представляет собой комбинацию керамического материала и металла, поэтому эти резисторы также называют металлокерамикой. Как и в случае с углеродной пленкой, значение сопротивления регулируется путем вырезания в пленке спиралевидного рисунка. Это можно сделать с помощью абразива или лазера. Стабильность, температурный коэффициент и допуск лучше, чем у углеродной пленки. Типичные допуски составляют от 0,5% до 2% с температурным коэффициентом от 50 до 100 ppm/K.Стабильность ниже, чем у проволочных, но лучше высокочастотные свойства.

Они похожи на металлическую пленку с той разницей, что резистивный материал представляет собой оксид металла, например оксид олова. Эти долговечные резисторы обладают большей надежностью и стабильностью, чем металлопленочные резисторы. Кроме того, рабочая температура выше. Поэтому они больше используются в приложениях, требующих высокой выносливости.

Фольговый резистор был изобретен в 1960-х годах и до сих пор остается самым точным и стабильным типом.Резистивный элемент представляет собой тонкую объемную металлическую фольгу, наклеенную на керамическую подложку. Толщина фольги составляет несколько микрометров. Благодаря механической конструкции они имеют очень низкий температурный коэффициент сопротивления. Они используются для приложений с высокими требованиями к точности.

Ключевые показатели эффективности

Ключевые показатели эффективности для каждого материала резистора приведены в таблице ниже.

Характеристика Состав углерода Углеродная пленка Толстая металлическая пленка Металлическая пленка Прецизионная металлическая пленка
Темп.диапазон °C -40 +105 .55 +155 -55 +130 -55 +125 -55 +155
Макс. темп. коэфф. 1200 250-1000 100 100 15
Вмакс 350-500 350-500 250 200-350 200
Шум (мкВ на вольт приложенного постоянного тока) 4 (100К) 4 (100К) 0.1 0,5 0,1
R Изол. 10000 10000 10000 10000 10000
Припой (% изменения значения сопротивления) 2% 0,5% 0,15% 0,2% 0,02%
Влажное тепло (% изменения значения сопротивления) 15% 3,5% 1% 0,5% 0,5%
Срок годности (изменение и значение сопротивления) 5% 2% 0.1% 0,1% 0,002%
Полная мощность (2000 ч при 70°C) 10% 4% 1% 1% 0,03%

Основные сведения о резисторах: типы резисторов

I Введение

Существует множество типов резисторов, и с развитием электронных технологий количество новых типов резисторов будет увеличиваться.

Резисторы обычно делятся на две категории: постоянные резисторы и переменные резисторы .Постоянные резисторы можно разделить на два типа с проволочной обмоткой и без проволочной обмотки в зависимости от материала корпуса резистора. Резисторы непроволочного типа также можно разделить на два типа: пленочные и составные; по структуре резистора его можно разделить на трубчатые резисторы, дисковые резисторы и планарные резисторы и т. д.; В зависимости от формы подводящего провода резисторы можно разделить на подводящие, с радиальным подводом, с совмещенным подводом, без вывода и т. д.. По различным способам защиты резисторы можно разделить на незащищенные, окрашенные, штампованные из пластмассы, запаянные и запаянные под вакуумом.

В этой статье в основном будет представлена ​​классификация резисторов, а также характеристики, преимущества и недостатки различных типов резисторов. Это определенно стоит прочитать как основы резистора.

 

Типы резисторов

 

II Классификация резисторов по материалу

2.1 пленочный резистор

(1) Углерод F Пленка R Резистор

Резисторы из углеродной пленки изготавливаются путем осаждения кристаллического углерода, который подвергается термическому разложению под действием высокой температуры в вакууме, на цилиндрический или трубчатый керамический каркас. Контролируйте толщину углеродной пленки и канавки, чтобы контролировать значение сопротивления.

 

Резисторы из углеродной пленки

обладают хорошей стабильностью, низким отрицательным температурным коэффициентом, хорошими высокочастотными характеристиками, меньшим влиянием напряжения и частоты, меньшим электрическим шумом, стабильной импульсной нагрузкой, широким диапазоном сопротивлений, простым производственным процессом, низкой себестоимостью.Поэтому он широко используется в различных электронных продуктах.

Рис.1. Внешний вид и структура углеродного пленочного резистора

(2) Металл F Пленка R Резистор

Металлопленочные резисторы изготавливаются путем нагревания и испарения металлов или сплавов на керамической подложке с образованием тонкой пленки на керамической подложке. Они также могут быть изготовлены такими методами, как пиролиз, химическое осаждение и инфильтрация.

Металлопленочные резисторы

обладают хорошей стабильностью и термостойкостью, малым температурным коэффициентом, большим диапазоном рабочих частот и малой шумовой электродвижущей силой. Они часто используются в высокочастотных цепях.

Рис.2. Металлопленочный резистор

(3) Металл O Оксид F Пленка R Резистор

Металлооксидные пленочные резисторы изготавливают путем распыления растворов солей металлов (тетрахлорида олова и триоксида сурьмы), таких как олово и сурьма, на поверхность горячего керамического каркаса в нагревательной печи при температуре около 550°С и их осаждения.Токопроводящий пленочный слой этого типа резистора однороден, пленка и каркасная матрица прочно соединены, а некоторые характеристики лучше, чем у металлопленочных резисторов. Форма обычного металлооксидного пленочного резистора в основном такая же, как и у металлопленочного резистора, а его структура в основном цилиндрическая и представляет собой провод с осевым выводом.

 

Металлооксидные пленочные резисторы

обладают более высокой стойкостью к окислению, кислотостойкостью и устойчивостью к соли, чем металлопленочные резисторы, и обладают хорошей термостойкостью.Недостатком металлооксидных пленочных резисторов является то, что из-за ограничений характеристик материала и толщины пленки диапазон сопротивления мал, и диапазон сопротивления составляет 1 Ом ~ 200 кОм; номинальная мощность 1/8 ~ 10 Вт; 25 Вт ~ 50 кВт.

Рис.3. Металлооксидный пленочный резистор

2.2 Состав Резистор

Составные резисторы можно разделить на резисторы с твердым сердечником и резисторы с пленочным покрытием в зависимости от формы резистора; их можно разделить на органические (например, фенольные смолы) и неорганические (такие как стекло, керамика и т. д.).) в зависимости от типа связующего. Его можно разделить на тип общего назначения, тип с высоким сопротивлением и тип с высоким давлением в зависимости от использования.

 

Наиболее заметным преимуществом синтетических резисторов является высокая надежность. Например, надежность высококачественных твердотельных резисторов обычно в 5-10 раз выше, чем у металлопленочных и углеродно-пленочных резисторов. Поэтому, несмотря на его плохие электрические характеристики (большие шумы, плохая линейность, низкая точность, плохие высокочастотные характеристики и т.), благодаря высокой надежности, до сих пор широко используется в некоторых специальных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, подводные кабели Подождите. Вот некоторые распространенные синтетические резисторы.

 

(1) Резистор со сплошным сердечником (модель S)

Распространенной моделью является тип RS11, диапазон значений сопротивления составляет 4,7 Ом ~ 22 МОм, точность составляет ± 5%, ± 10%, ± 20%, громкость такая же, как у металлического резистора при той же мощности.

 

(2) Высоковольтный композитный пленочный резистор

Распространенными отечественными моделями являются RHY-10 и RHY-35.Выдерживаемое напряжение первых может быть 10кВ, а вторых может достигать 35кВ; диапазон сопротивления составляет 47 МОм ~ 1000 МОм, а точность составляет ± 5% и ± 10%.

 

(3) Углеродная пленка Состав Резистор

Резисторы из углеродной пленки

изготавливаются путем смешивания сажи, наполнителя и органического связующего в виде суспензии, наносятся на изолирующий каркас и полимеризуются при нагревании. Его диапазон сопротивления высок, который может достигать 10 ~ 106 МОм; номинальная мощность 1/4 ~ 5 Вт; максимальное рабочее напряжение 35кВ.К недостаткам можно отнести плохую влагостойкость, низкую стабильность напряжения, плохие частотные характеристики, высокий уровень шума.

Этот тип резистора не подходит для резисторов общего назначения, но в основном подходит для высоковольтных и высокоомных резисторов. Обычно его упаковывают в стеклянную оболочку, чтобы сделать вакуумный мегомный резистор для испытаний на микротоки.

 

(4) Органический S Олид Состав   R Резистор

Резисторы с органическим твердым составом

изготовлены из сажи, графита и других проводящих веществ и наполнителей, смешанных с органическими связующими в виде порошков, которые подвергаются горячему прессованию на специальном оборудовании и превращаются в пластиковые оболочки.Выводы твердотельных резисторов запрессованы в корпус резистора. Один представляет собой резистор без торцевой крышки, а другой представляет собой резистор с торцевой крышкой и использует торцевую крышку в качестве электрода.

Этот резистор имеет высокую механическую прочность, хорошую надежность и высокую перегрузочную способность; небольшой размер и низкая цена; большой собственный шум, большие параметры распределения, плохая стабильность напряжения и температуры, а также диапазон сопротивления 4,7 Ом ~ 22 МОм; Рабочее напряжение 250~500 В; номинальная мощность 1/4 ~ 2 Вт.

Однако такие резисторы не подходят для использования в требовательных электрических цепях. В настоящее время распространенными органическими синтетическими твердыми резисторами являются резисторы типа RS11 и типа RS. Органические твердые резисторы типа РС обычно используются в автомобильных приборах (датчиках давления масла).

 

(5) Стекло G Лазер R Тестер

Резистор для стеклянной глазури изготовлен из металлического серебра, родия, рутения и других оксидов металлов, смешанных с клеем для стеклянной глазури с образованием суспензии, которая наносится на керамический каркас и спекается при высокой температуре.В настоящее время резисторы часто изготавливают из оксида рутения и клеев из стеклянной глазури. Металлостеклянные глазури резисторы бывают обычные и прецизионные.

Этот резистор обладает высокой термостойкостью, хорошей влагостойкостью, хорошей стабильностью, низким уровнем шума, малым температурным коэффициентом, большим диапазоном сопротивления, диапазон сопротивления составляет 4,7 Ом ~ 200 МОм; номинальная мощность 1/8 Вт, л/4 Вт, л/2 Вт, 1 Вт, 2 Вт, максимальная мощность 500 Вт; максимальное напряжение 15 кВ.

Рис.4. Различные типы резисторов

2.3 Резистор из сплава

(1) Precision W ire W ound R Резистор (модель RX)

В измерительном приборе в других цепях, требующих высокой точности, могут использоваться прецизионные проволочные резисторы. Сопротивление таких резисторов обычно составляет ± 0,01%, до 0,005% или выше, температурный коэффициент меньше 10-6 ℃, а долговременная стабильность работы высока. Диапазон сопротивления может быть между O.O1Ом ~ 1МОм. Однако этот тип резистора не подходит для использования в высокочастотных цепях, потому что процесс намотан проволокой, поэтому параметры распределения велики.

Рис.5. Прецизионный проволочный резистор

(2) Power T YPE W IRE W OUND R ESISTIST R ESISTIST R ESISTIST .

Номинальная мощность этого резистора выше 2Вт, максимальная мощность может достигать 200Вт, диапазон сопротивления равен 0.от 15 Ом до сотен кОм, а уровень точности составляет ± 5% ~ ± 20%. Этот тип сопротивления делится на фиксированный тип и регулируемый тип. Регулируемый тип вытягивает скользящую головку из корпуса резистора, которая может регулировать значение сопротивления, что удобно для отладки всей машины.

 

(3) Precision  A сплав  F масло  R эзистор

Этот резистор имеет функцию автоматической компенсации температурного коэффициента резистора и может поддерживать очень небольшой температурный коэффициент в широком диапазоне температур, поэтому он обладает характеристиками высокой точности, высокой стабильности, высокой частоты и высокой скорости отклика. , компенсируя металлическую пленку и проволочную обмотку Недостаточное сопротивление.Точность этого вида сопротивления может достигать ±0,001%, стабильность ±5×10-5%/год, температурный коэффициент (0±1)×10-6/℃.

III Классификация резисторов по назначению

(1)  Общий   T тип

Относится к сопротивлению, которое может соответствовать общим техническим требованиям, мощность составляет 0,05 (1/20 ~ 2 Вт, значение сопротивления составляет 1 Ом ~ 22 МОм, отклонение составляет ± 5 ~ ± 20%).

(2) Precision  T тип

Сопротивление с высокой точностью и стабильностью, мощность обычно не превышает 2 Вт, значение сопротивления составляет 0,01 Ом ~ 20 МОм, отклонение составляет 2% ~ 001%.

(3) Высокая F Частота T Тип

Индуктивность самого резистора чрезвычайно мала, часто называемая неиндуктивным сопротивлением. Используется в высокочастотных цепях, сопротивление менее 1 кОм, широкий диапазон мощности, максимальная мощность может достигать 100 Вт.

(4) Высокое Напряжение   T Тип

Подходит для высоковольтных устройств, работающих при напряжении 1000В~100кВ, высоком до 35ГВ, мощности от 0,5~100Вт, сопротивлении до 1000МОм.

(5) Высокая R Прочность T Тип

Сопротивление выше 10 МОм, до 1014 Ом.

(6) Встроенный R esistance

В сочетании с маской, литографией, спеканием и другими технологическими процессами на подложке формируются несколько резисторов с одинаковыми параметрами и характеристиками, которые соединяются в сеть резисторов.Он имеет характеристики небольшого размера, регуляризации и высокой точности. Он подходит для электронных инструментов и компьютерных продуктов.

(7) Страховка T Тип

Изготовлен из негорючей металлической пленки, выполняет двойную функцию сопротивления и предохранителя, диапазон значений сопротивления составляет 0,33 Ом ~ 10 кОм. Когда фактическая мощность в 30 раз превышает номинальную мощность, 7 с выключены. Когда фактическая мощность в 12 раз превышает номинальную мощность, 30 ~ 120 с выкл.

Рис.6.Различные резисторы

IV Типы чувствительных резисторов

(1) Термистор

Термистор можно разделить на MF: отрицательный температурный коэффициент; MZ: положительный температурный коэффициент.

Термистор представляет собой резистор, значение сопротивления которого изменяется в зависимости от температуры, и обычно изготавливается из полупроводникового материала, такого как монокристалл или поликристалл. Он изготовлен из титаната бария в качестве основного сырья, дополненного следовыми количествами стронция, титана, алюминия и других соединений.Его можно разделить на термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, сопротивление которых уменьшается с повышением температуры, а сопротивление увеличивается с температурой. Термистор с высоким и растущим положительным температурным коэффициентом имеет тип медленного изменения и тип внезапного изменения.

 

Термистор

в основном используется для измерения температуры, контроля температуры (контроль температуры электромагнитной печи), пожарной сигнализации, метеорологического зондирования, измерения мощности микроволнового и лазерного излучения, температурной компенсации в радио и резистора ограничения тока размагничивания в телевизоре.

Рис.7. Термистор

(2) Фоторезистор

Фоторезистор — элемент, изготовленный с использованием светочувствительного эффекта полупроводников. Значение сопротивления изменяется в зависимости от интенсивности падающего света. Чем сильнее свет, тем меньше сопротивление. При отсутствии светового излучения значение сопротивления с высоким импедансом может достигать 1,5 МОм или более; при световом облучении материал возбуждает свободные электроны и дырки, и его сопротивление уменьшается.С увеличением интенсивности света значение сопротивления может составлять всего 1 кОм.

 

Фоторезистор изготавливается путем нанесения светочувствительных материалов на стекло и вытягивания электродов. В зависимости от материала может быть изготовлен светочувствительный резистор, чувствительный к определенному источнику света. Такие как: видимый фоторезистор, основной материал сульфид кадмия, используемый в фотоэлектрическом контроле. Инфракрасный фоторезистор, основным материалом которого является сульфид свинца, используемый в ракетном и спутниковом мониторинге.

Рис.8. Фоторезистор

(3) Варистор

Варистор представляет собой полупроводниковый керамический элемент, изготовленный из оксида цинка в качестве основного материала, и значение сопротивления изменяется в соответствии с нелинейными характеристиками при изменении напряжения, приложенного к обоим концам. Когда напряжение, приложенное к обоим концам, не превышает определенного значения, он показывает высокий импеданс, а ток, протекающий через варистор, очень мал, что эквивалентно разомкнутой цепи.Когда напряжение превышает определенное значение, его сопротивление резко уменьшается, а ток, протекающий через сопротивление, резко возрастает. Варисторы широко используются в электронных и электрических схемах и в основном используются для защиты от перенапряжения и в качестве компонентов стабилизации напряжения.

Рисунок 9. Металлооксидный варистор

(4) Магниторезистор

Магниторезисторы изготавливаются из таких материалов, как арсенид индия или антимонид индия, на основе эффекта магнитосопротивления полупроводников, причем сопротивление увеличивается с увеличением магнитного потока, проходящего через него.Это полупроводниковый элемент, чувствительный к магнитным полям, который может преобразовывать сигналы магнитной индукции в электрические сигналы. В основном используется для измерения силы магнитного поля, распознавания текста магнитных карт, магнитоэлектрического кодирования, преобразования переменного тока в постоянный.

Рисунок 10. Магнето резистор

(5) Форсирование S Чувствительность R Резистор

Сопротивление увеличивается по мере изменения приложенного напряжения.Это специальный элемент, который может преобразовывать силу в электрический сигнал. Обычно используется в датчиках, таких как тензиометры, акселерометры, полупроводниковые микрофоны.

Рис.11. Силочувствительный резистор

(6) газочувствительный R эзистор

Изготовлен из полупроводниковых материалов, таких как диоксид олова. После поглощения определенного газа на поверхности полупроводника происходит реакция окисления или восстановления, и сопротивление изменяется в зависимости от концентрации измеряемого газа.

Газочувствительные резисторы часто используются в детекторах газа, таких как электронный нос, установленный на вытяжках, а также используются для измерения выхлопных газов автомобилей, вождения в нетрезвом виде и других устройств.

Рис.12. Газочувствительный резистор

(7) Влажность  R Резистор

Сопротивление влагочувствительного резистора изменяется с изменением относительной влажности окружающей среды, и можно измерить содержание влаги на поверхности.

Рис.13. Резистор влажности

5.1 Что такое потенциометр?

Потенциометр представляет собой резистор с регулируемым сопротивлением, который является производным от переменного резистора. Общий потенциометр состоит из корпуса резистора, скользящего рычага, вращающейся рукоятки (скользящей рукоятки), корпуса и припоя.

Кроме обычных потенциометров существуют потенциометры с переключателями, которые управляются поворотной рукояткой.Традиционно регулируемое сопротивление с ручкой и корпусом обычно называют потенциометром, без ручки или без корпуса — подстроечным резистором, а также его называют предустановленным сопротивлением.

 

5.2 Классификация потенциометров

(1) Классификация по  M Материал

Углеродная пленка: Углеродная пленка используется в качестве защитной пленки.

Металлическая пленка: в качестве защитной пленки используется специальная керамическая пленка из керамики и металла.

Wirewound: в качестве резистора используется металлическая проволочная обмотка. По сравнению с углеродной пленкой или фарфоровой золотой пленкой, она может выдерживать большую мощность.

 

(2)  C классификация  по структуре

Вращающийся: обычная форма. Обычный угол поворота составляет от 270 до 300 градусов.

Однооборотный тип: распространенная форма.

Многооборотный тип: используется в случаях, когда требуется точная регулировка.

Линейный скользящий тип: обычно используется в микшере, легко сразу увидеть положение громкости и выполнить контроль затухания.

 

(3) Классификация по  Q количество

Одиночное соединение: один вращающийся вал управляет только одним потенциометром.

Двойное подключение: два потенциометра управляются одним и тем же валом, который в основном используется в двухканальном режиме, который может одновременно управлять двумя каналами.

 

(4) Классификация огласно к C висящий S улуа из R esistance V

ALUE

Тип линейной шкалы: изменение значения сопротивления линейно связано с углом поворота или расстоянием перемещения.Этот тип потенциометра называется потенциометром B-типа.

Тип логарифмической шкалы: изменение значения сопротивления представляет собой логарифмическую зависимость от угла поворота или расстояния перемещения. Основной целью этого типа потенциометра является регулировка громкости, из которых обычно используется потенциометр типа А, подходящий для большого объема в направлении по часовой стрелке и в направлении против часовой стрелки. Для малого объема; кроме того, имеется потенциометр С-типа с логарифмической шкалой, меняющейся в обратном направлении.

 

(5) Классификация A по M Материал R Резистор

Потенциометры можно разделить на потенциометры с проволочной обмоткой и потенциометры с непроволочной обмоткой в ​​зависимости от материала корпуса резистора. Потенциометры с проволочной обмоткой можно разделить на обычные потенциометры с проволочной обмоткой, прецизионные потенциометры с проволочной обмоткой, мощные потенциометры с проволочной обмоткой и потенциометры с проволочной обмоткой с предварительной настройкой.Потенциометры с непроволочной обмоткой можно разделить на два типа: твердые потенциометры и мембранные потенциометры. Твердый потенциометр делится на органический синтетический твердый потенциометр, неорганический синтетический твердый потенциометр и потенциометр из проводящего пластика. Мембранные потенциометры делятся на потенциометры с углеродной мембраной и потенциометры с металлической мембраной.

 

(6) Классификация по A регулировка M ethod

Потенциометры можно разделить на поворотные потенциометры, двухтактные потенциометры, потенциометры с прямыми ползунками и т. д.по способу регулировки.

 

(7) Классификация огласно С висящий л ав из R esistance на V

ALUE

Потенциометры можно разделить на линейные потенциометры, экспоненциальные потенциометры и логарифмические потенциометры в соответствии с правилом изменения значения сопротивления.

 

(8) Классификация A по S структурная C характеристика

Потенциометры можно разделить на однооборотные потенциометры, многооборотные потенциометры, потенциометры с одним подключением, потенциометры с двойным подключением, потенциометры с несколькими подключениями, потенциометры с отводом, переключающие потенциометры, потенциометры с блокировкой. Существует множество типов неблокирующих потенциометров и патчей. потенциометры -типа.

 

(9) Классификация по D расклинивание M этод

Потенциометры можно разделить на потенциометры с ручной регулировкой и потенциометры с электрической регулировкой в ​​зависимости от режима движения.

Рис.14. Потенциометр

VI Общие сведения о резисторах и список преимуществ и недостатков

6.1 Интеллектуальная карта классификации резисторов

Рис.15.Интеллектуальная карта типов резисторов

 

6.2 Краткое описание Введение и преимущества и Недостатки часто используемых резисторов
Резистор Введение Область применения Преимущество Недостаток
Резистор из углеродной пленки (RT) Углеводороды разлагаются при высокой температуре и вакууме и осаждаются на фарфоровых стержнях или трубках с образованием кристаллической углеродной пленки.Различные значения сопротивления могут быть получены путем изменения толщины и длины углеродной пленки.

①Основные допуски:

 

± 5%, ± 10%, ± 20%。

② В основном используется в менее требовательных схемах.

Низкая стоимость углеродной пленки Плохая стабильность и большие ошибки
Резисторы с нулевым сопротивлением
Металлопленочный резистор (RJ) При нагревании сплава в вакууме сплав испаряется, образуя проводящую металлическую пленку на поверхности керамического стержня.Сопротивление можно регулировать, изменяя толщину металлической пленки.

① Допустимые ошибки: ± 0,1 %, ± 0,2 %, ± 0,5 %, ± 1 %.

② В основном используется в случаях с высокими требованиями к точности.

Маленький размер, низкий уровень шума и хорошая стабильность Высокая стоимость
Металлооксидный пленочный резистор (RY) Раствор солей металлов олова и сурьмы распыляют на поверхность горячего керамического каркаса и формируют путем гидролиза и осаждения. Подходит для негорючих, устойчивых к изменению температуры, влагостойких и других случаев. Хорошая стойкость к окислению и термическая стабильность

Резистор с проволочной обмоткой

(прием)

Подходит для цепей с низкой частотой и высокими требованиями к точности. Точное сопротивление, стабильная работа, малый температурный коэффициент, хорошая термостойкость и высокая мощность Значение сопротивления мало, распределенная индуктивность и распределенная емкость велики, а стоимость изготовления также высока
Мощный проволочный резистор (RX) Изготавливается из проволоки сопротивления из константана или никель-хромового сплава, намотанной на керамический каркас. Подходит для случаев высокой мощности, номинальная мощность обычно превышает 1 Вт. Стабильная работа, хорошая термостойкость, небольшой диапазон ошибок
Твердотельный органический резистор (RS) Органический твердый резистор представляет собой резистор, состоящий из гранулированных проводящих материалов, наполнителей и клеев, равномерно смешанных, а затем горячепрессованных вместе, а затем помещенных в пластиковую оболочку. Его выводы отлиты непосредственно в корпусе резистора. Обычно используется в местах, где нагрузка не может быть отключена, а рабочая нагрузка велика, например, в цепи, где аудиовыход подключен к гарнитуре Сильная перегрузочная способность, высокая надежность и низкая цена Низкая точность
Плавкий резистор (RF) Плавкий резистор представляет собой элемент с двойной функцией сопротивления и предохранителя. Используется последовательно с дорогостоящими компонентами и компонентами схемы, которые необходимо защитить. Он обычно используется в источниках питания и вторичных цепях питания.
Цементный резистор (RX) Цементный резистор также представляет собой плавкий резистор, который образуется путем намотки провода сопротивления на термостойкую керамику и защиты его термостойкими, влагостойкими и коррозионностойкими материалами. A Хороший выбор для цепи, в которой через резистор проходит большой ток, и он должен быть устойчивым к сильному нагреву и пламени. Хорошие характеристики взрывозащиты, полная изоляция, ударопрочность, влагостойкость, термостойкость и хорошее рассеивание тепла Большой размер, сильное тепловыделение при использовании, легкое излучение
0 Ом Резистор , также называемые резисторами-перемычками, представляют собой резисторы, используемые для специальных целей.

①На печатной плате для удобства отладки или совместимого дизайна и по другим причинам

②Может использоваться как перемычка

③Проводка

Тип питания Проволочный неиндуктивный резистор (сопротивление в алюминиевом корпусе)

①Применяется специальный метод проволочной обмотки, благодаря которому индуктивность намного ниже, чем у обычных резисторов с проволочной обмоткой.

②Металлический корпус для облегчения отвода тепла.

Он подходит для мощных цепей и жестких магнитных полей, поэтому его часто называют силовым резистором.
Сетевой резистор (проволочный резистор) Сетевой резистор изготавливается путем инкапсуляции нескольких резисторов с одинаковыми параметрами вместе и их объединения. Обычно используется в цифровых схемах, схемах приборов и компьютерных схемах, таких как аттенюаторы в схемах приборов. Простота сборки и высокая плотность установки

7.1 Вопрос

На какие два типа в основном классифицируются резисторы?

7.2 Ответ

①Постоянные резисторы

②Переменные резисторы

Быстрый ответ: Из чего сделаны керамические резисторы

Керамические резисторы

изготовлены из комбинации тонкоизмельченного углерода и керамического материала. Эти два порошка смешиваются в определенных соотношениях, чтобы определить окончательное значение резистора.Чем выше доля углерода в смеси, тем меньше сопротивление клапана у керамического резистора.

Почему резисторы сделаны из керамики?

В импульсных приложениях резисторы равномерно распределяют энергию по всей своей структуре, что приводит к снижению теплового напряжения и повышению надежности. Во многих случаях они обеспечивают меньший размер по сравнению с проволочными или пленочными типами.

Из какого материала сделан резистор?

Резистивный элемент изготовлен из смеси тонкоизмельченного углерода и изоляционного материала, обычно керамического.Смола скрепляет смесь. Сопротивление определяется соотношением наполнителя (керамического порошка) и углерода.

Какой тип резистора лучше?

Самые мощные и самые точные резисторы — это резисторы с проволочной обмоткой, которые редко бывают мощными и точными одновременно. Резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются путем наматывания высокоомной проволоки, как правило, из никель-хромового сплава, на керамическую катушку.

Из чего обычно делают большинство резисторов?

Наиболее распространенные современные резисторы изготавливаются из углеродной, металлической или металлооксидной пленки.В этих резисторах тонкая пленка проводящего (хотя и резистивного) материала обернута спиралью вокруг и покрыта изолирующим материалом.

Какой металл используется для резисторов?

Резистивная проволока обычно изготавливается из никель-хромового сплава, а сердечник часто изготавливается из керамики или стекловолокна. Для защиты используется такое покрытие, как стекловидная эмаль.

Какой металл используется в сопротивлении?

Типы Материал Удельное сопротивление (Ом-смил/фут) Удельное сопротивление (10 − 6 Ом-см) Платина 63.16 10,5 Нержавеющая сталь (304) 541 90 Сталь (0,5% углерода) 100 16,62 Цинк 35,49 5,90.

Какие бывают 4 типа резисторов?

Различные типы резисторов – фиксированные, переменные, линейные и нелинейные резисторы и применение Резисторы из углеродного состава. Резисторы с проволочной обмоткой. Тонкопленочные резисторы. Углеродные пленочные резисторы. Металлопленочные резисторы. Толстопленочные резисторы. Металлооксидные резисторы. Керметооксидные резисторы (сетевые резисторы).

Что такое керамический резистор?

Керамические резисторы изготавливаются из спеченного керамического материала с проводящими частицами, распределенными по всей матрице, для получения резистора, который является на 100% активным и неиндуктивным.Керамические резисторы химически инертны.

Как узнать, плавкий ли резистор?

В резисторах до 5 Вт серии WWF значение сопротивления имеет цветовую маркировку с тремя полосами плюс полоса допуска. Дополнительная белая полоса указывает на то, что резистор является плавким. Для резисторов мощностью 6 Вт и выше значение указано на самом резисторе.

Что лучше угольные или металлопленочные резисторы?

Металлопленочные резисторы

производят меньше теплового шума, чем резисторы из углеродного композита.Металлопленочные резисторы также обычно имеют гораздо более низкую индуктивность / емкость, чем резисторы из углеродного компаунда, поэтому они (металлопленочные) лучше работают на более высоких частотах.

Какой тип резистора обычно лучше всего подходит для приложений высокой мощности?

Резистор с проволочной обмоткой: этот тип резистора обычно предназначен для приложений с высокой мощностью. Эти резисторы изготавливаются путем намотки проволоки с сопротивлением выше нормального (резистивная проволока) на каркас. Более дорогие разновидности наматываются на керамический каркас и могут быть покрыты стекловидной или силиконовой эмалью.

Резисторы из углеродной пленки лучше?

Преимущества и недостатки Резисторы из углеродной пленки представляют собой значительное улучшение по сравнению с резисторами из углеродного состава. Однако по сравнению с пленкой из металла и пленкой из оксида металла коммерчески доступный диапазон сопротивления ограничен. Металлические и оксидные пленки не дороже в производстве и в целом обладают лучшими свойствами.

Что такое стандартный резистор?

Стандартные резисторы — это резисторы очень высокой точности, используемые в качестве эталона для калибровки или проверки точности других резисторов в промышленности или учреждениях, на линиях или производственном оборудовании.они также используются большинством производителей для проверки точности измерителей сопротивления.

Из чего сделаны толстопленочные резисторы?

Толстопленочные чип-резисторы изготовлены из толстопленочного резистивного слоя, напечатанного на керамической подложке. Толстопленочный резистивный слой представляет собой смесь оксидов металлов. Микросхемные резисторы для поверхностного монтажа имеют внешние выводы из гальванического олова (Sn) для пайки на плате.

Какие существуют две основные категории резисторов?

Два основных типа резисторов, которые можно увидеть, это переменные и постоянные резисторы.

Какой тип металлов мы выбираем для изготовления прецизионных резисторов?

Манганин: это сплав меди, марганца и никеля, используемый в качестве резистивного материала для прецизионных резисторов и приборов для измерения сопротивления.

Что такое металлооксидный резистор?

Металлооксидные пленочные резисторы фиксированного номинала, осевые резисторы. Они изготовлены из керамического стержня, покрытого тонкой пленкой оксидов металлов, например оксида олова. Металлооксидные пленочные резисторы не следует путать с металлооксидными варисторами, изготовленными из оксида цинка или карбида кремния.

Какой материал используется в конденсаторе?

Материалы, обычно используемые в качестве диэлектриков, включают стекло, керамику, пластиковую пленку, бумагу, слюду, воздух и оксидные слои. Конденсаторы широко используются как части электрических цепей во многих распространенных электрических устройствах. Конденсатор. Изобрели Эвальд Георг фон Клейст, Питер ван Мусшенбрук (1745–46, независимо друг от друга) Электронный символ.

Что можно использовать в качестве провода сопротивления?

Какие сплавы используются для проводов сопротивления? Железо Хром Алюминий: 750, 812, 872.Никель-хром: 600, 650, 675, 710. Никель-медь: 30, 60, 90, 180, 300. Никель-железо: 120. Чистое железо: 200, 201, 205.

Какой металл имеет высокое сопротивление?

Удельное сопротивление и температурный коэффициент при 20 C Материал Удельное сопротивление ρ (Ом·м) № по каталогу Медь, отожженная 1,72 2 Алюминий 2,65 1 Вольфрам 5,6 1 Железо 9,71 1.

Что такое удельное сопротивление металла?

Удельное сопротивление — это сопротивление на единицу длины и площади поперечного сечения. Это свойство материала противодействовать потоку заряда или потоку электрического тока.ρ = R A / L, где R — сопротивление в омах, A — площадь поперечного сечения в квадратных метрах и L — длина в метрах.

Какие существуют типы резисторов?

Типы резисторов Резисторы с постоянным сопротивлением. Это преобладающий тип конфигурации резисторов, и, как следует из названия, они имеют фиксированное значение сопротивления. Переменные резисторы. Резисторные сети. Углеродные пленочные резисторы. Металлопленочные резисторы. Резисторы с проволочной обмоткой. Металлооксидные резисторы. Металлические ленточные резисторы.

Какие существуют типы сопротивления?

Типы резисторов включают: Резистор углеродного состава. Термистор. Резистор с проволочной обмоткой. Металлопленочный резистор. Углеродный пленочный резистор. Переменный резистор. Варистор Светозависимый резистор.

Сколько существует типов резисторов?

Все современные резисторы с фиксированным номиналом можно разделить на четыре большие группы: Резистор из углеродного состава — изготовлен из угольной пыли или графитовой пасты, имеет низкую мощность.Пленочный или металлокерамический резистор — изготовлен из проводящей пасты на основе оксида металла, имеет очень низкую мощность.

Что делает керамический резонатор?

Керамический резонатор представляет собой электронный компонент, состоящий из куска пьезоэлектрического керамического материала с двумя или более прикрепленными металлическими электродами. При включении в схему электронного генератора резонансные механические колебания в устройстве генерируют колебательный сигнал определенной частоты.

Для чего используется керамический порошок?

Керамический порошок – традиционный ингредиент строительных и штукатурных растворов.Он производится путем дробления природного кирпича и обжигается при температуре до 900 o С, что придает ему пуццолановые свойства. Используется со времен Римской империи, в основном для производства раствора высшего качества.

Резистор из углеродной пленки. Определение, конструкция, преимущества и недостатки

Углерод определение пленочного резистора

Резистор из углеродной пленки представляет собой тип фиксированного резистор, который использует углеродную пленку для ограничения электрического тока до определенного уровня.Эти типы резисторов широко используются в электронные схемы.

Углерод конструкция пленочного резистора

Резистор из углеродной пленки изготавливается путем размещения углеродная пленка или углеродный слой на керамической подложке. углеродная пленка действует как резистивный материал к электрическому Текущий. Следовательно, углеродная пленка блокирует некоторое количество электрического тока. Текущий.Керамическая подложка действует как изолирующий материал. к теплу или электричеству. Следовательно, керамическая подложка не пропускать через них тепло. Таким образом, эти резисторы могут выдерживать более высокие температуры без каких-либо повреждений.

Металлические торцевые заглушки устанавливаются на обоих концах резистивный материал. Выводы из меди соединяются в два конца этих металлических заглушек.Резистивный элемент Резистор из углеродной пленки покрыт эпоксидной смолой для защиты.

Более предпочтительны резисторы из углеродной пленки. над углеродом композиционные резисторы, потому что резисторы из углеродной пленки производят меньше шума, чем резисторы из углеродного состава.

Резисторы из углеродной пленки имеют низкий допуск значение, чем резисторы из углеродного состава.Терпимость резистор — это разница между нашим желаемым значением сопротивления (200 Ом) и фактическое изготовленное значение сопротивления (202,3 Ом). углеродные пленочные резисторы доступны в диапазоне от 1 Ом (один Ом) до 10 МОм (десять мегаом).

В углеродный пленочный резистор, желаемое значение сопротивления может быть достигается либо уменьшением толщины углеродного слоя, либо разрезая углеродистый металл по спирали вдоль его длина.Этот обычно делается с помощью лазеров. Резка углерода металл останавливается, как только желаемое значение сопротивления полученный.

Углерод пленочный резистор имеет высокий отрицательный температурный коэффициент сопротивления

скорость, с которой сопротивление материала уменьшается с повышение температуры называется отрицательной температурой коэффициент сопротивления.Резисторы из углеродной пленки имеют высокую отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Следовательно сопротивление углеродных пленочных резисторов легко уменьшается с повышение температуры.

Сопротивление углеродный пленочный резистор зависит от толщины углеродной пленки слой и ширина среза спиральной углеродной пленки

Сопротивление резистора из углеродной пленки составляет зависит от толщины слоя углеродной пленки и ширины спиральная углеродная пленка

Углерод пленочный слой

Сопротивление резистора из углеродной пленки составляет обратно пропорциональна толщине углеродной пленки слой.

Слой углеродной пленки большой толщины предоставляет больше места для бесплатного электронам свободно двигаться. Отсюда возможность бесплатного столкновение электронов с атомов мало. Поэтому лишь небольшое количество бесплатных электроны сталкиваются с атомами. Небольшое количество бесплатных электроны, которые сталкиваются с атомами, теряют свою энергию в виде тепла и оставшегося большого количества свободного электроны свободно перемещаются, перенося электрический ток.Поэтому резисторы из углеродной пленки с очень толстым пленочным слоем допускает большое количество электрического тока.

Слой углеродной пленки меньшей толщины обеспечивает меньше места для свободных электронов. Следовательно велика вероятность столкновения свободных электронов с атомами. Поэтому большое количество свободных электронов сталкивается с атомы.Большое количество свободных электронов, столкнувшихся с атомы теряют свою энергию в виде тепла и оставшееся небольшое количество свободных электронов свободно перемещается по проводящий электрический ток. Таким образом, углеродная пленка резисторы с очень тонким пленочным слоем допускают только небольшое количество электрический ток.

Ширина из спиральной углеродной пленки

Сопротивление резистора из углеродной пленки составляет обратно пропорциональна ширине разреза спиральной углеродной пленки.

Спиралевидная углеродная пленка, вырезанная большой ширины оказывают меньшее сопротивление электрическому току, поскольку электрический ток должен проходить лишь небольшое расстояние через резистивный путь. Отсюда возможность столкновения свободных электронов с атомами меньше. Поэтому лишь небольшое число свободных электронов сталкиваются с атомами, а остальные большие количество свободных электронов движется свободно.

Большое количество свободных электронов, которые движутся свободно из одного места в другое место будет нести электрический Текущий. Поэтому резисторы из углеродной пленки с широкой спиральной разрез углеродной пленки допускает прохождение большого количества электрического тока.

Спиральная углеродная пленка, вырезанная меньшей ширины обеспечивают большее сопротивление электрическому току, поскольку электрический ток должен пройти большое расстояние через резистивный путь.Отсюда возможность столкновения свободных электронов с атомами высока. Поэтому большое количество свободные электроны сталкиваются с атомами, а остальные мелкие количество свободных электронов движется свободно.

Небольшое количество свободных электронов, которые движутся свободно из одного места в другое место будет нести электрический Текущий. Поэтому резисторы из углеродной пленки с узкими спиральная углеродная пленка допускает только небольшое количество электрического тока Текущий.

Преимущества и недостатки углеродного пленочного резистора

Преимущества угольно-пленочного резистора

  • Создает меньше шума, чем резистор из углеродного композита
  • Низкий допуск
  • Низкая стоимость
  • Широкий рабочий диапазон

Недостатки угольно-пленочного резистора

  • Высокий отрицательный температурный коэффициент сопротивления

Применение угольно-пленочного резистора

  • РАДАР
  • Рентген
  • Источники питания


Схема резистора | Основы электроники

Карта резисторов: Классификация

Существует широкий ассортимент резисторов.Чтобы узнать положение резисторов ROHM, мы попытались классифицировать их не только на основе общих используемых материалов, но также с точки зрения формы, уровня интеграции и функций.

Классификация по функциям

Это классификация, основанная на функциях резисторов. Классификация производится как постоянные резисторы и переменные резисторы, и, как правило, слово «резистор» подразумевает постоянный резистор.

Переменные резисторы:
Переменные резисторы состоят из элемента постоянного резистора и ползунка, который касается основного элемента резистора.Это дает три соединения с компонентом: элемент постоянного резистора, элемент основного резистора и ползунок. Из-за этого компонент действует как переменный делитель потенциала для всех трех используемых соединений. Если требуется переменное сопротивление, можно подключиться к ползунку на одном конце.

Постоянные резисторы:
Наиболее широко используемым типом резистора является постоянный резистор. Они используются в электронных схемах для задания условий для схемы.На этапе проектирования определяются их значения, которые с этого момента. их никогда не нужно менять для «настройки» схемы.

В большинстве постоянных резисторов используется тонкопленочная технология, и они относятся к типу поверхностного монтажа. Поскольку в наши дни их используются миллиарды, это делает эту форму резисторной технологии одной из наиболее широко используемых.


На приведенных выше рисунках показано поперечное сечение резисторов поверхностного монтажа.

Классификация по используемому материалу

Эта классификация основана на материале, используемом для изготовления резисторов.Помимо общеизвестного типа с металлическим остеклением, в соответствии с этой классификацией существуют следующие типы резисторов.

Резисторы с металлическим остеклением
Изготавливаются путем спекания на оксиде алюминия или других подложках смесей металла или оксида металла со стеклом.

Классификация по форме

В широком смысле это классификация резисторов на выводные резисторы и резисторы для поверхностного монтажа.

Квадратные чипы Квадратные резисторы для поверхностного монтажа являются основной продукцией ROHM. Резисторы были разработаны компанией ROHM впервые в отрасли.
Бесвыводной тип Это резисторы с круглыми микросхемами.
Радиальный тип Это форма резисторов с выводами, которые совместимы с вертикальными лентами и применяются только к продуктам, которые должны быть упакованы в ленты.
Осевого типа Это разновидность резисторов с выводами, в которых выводы выходят прямо из корпуса резистора в осевом направлении с обеих сторон корпуса резистора.

Классификация по уровню интеграции
Составные резисторы — это изделия, в которых несколько резисторов объединены в одном корпусе.

Составные резисторы
Это резисторы, в которых несколько резисторов с одинаковыми или разными значениями сопротивления сформированы на одной подложке для формирования единой цепи.

Термочувствительные резисторы (каталожный номер)
Это резисторы, использующие характеристики резистора, благодаря которым значение его сопротивления изменяется в зависимости от температуры. Обычно они используются больше как датчики, чем как резисторы. Их приложения включают, помимо измерения температуры, схемы температурной компенсации для температурного дрейфа полупроводниковых устройств.

Характеристики резисторов

Постоянные резисторы Характеристики
Чип-резистор Это резистор для поверхностного монтажа, который включает в себя электроды, подходящие для поверхностного монтажа печатной платы. Чип-резисторы сегодня являются самыми стандартными резисторами. Чуть менее 90% выпускаемых постоянных резисторов представляют собой микросхемы-резисторы квадратной формы.
Резистор с углеродной пленкой Резистор этого типа включает твердый керамический сердечник, покрытый углеродной пленкой, обладающей электрическими свойствами.Углеродные пленочные резисторы были наиболее популярны для маломощных приложений с точки зрения безопасности, учитывая их тепловое излучение и замедление возгорания.
Металлопленочный резистор В отличие от углеродно-пленочных резисторов, этот тип резисторов имеет стабильный керамический сердечник, покрытый металлом, например Ni-Cr. Металлопленочные резисторы превосходят углеродные пленочные по температурным характеристикам, уровню подавления токовых помех, линейности и точности. Однако, с другой стороны, металлопленочные резисторы дороже, чем резисторы из углеродной пленки.
Металлооксидный пленочный резистор В отличие от металлопленочных резисторов, этот тип резисторов имеет стабильный керамический сердечник, покрытый оксидом металла, например оксидом олова. Пленка оксида металла не горит, поэтому выдерживает несколько ватт. Хотя металлооксидные пленочные резисторы не горят, при монтаже металлооксидных пленочных резисторов требуется особое внимание, поскольку они излучают тепло.
Резистор с проволочной обмоткой Резистор этого типа представляет собой катушку из тонкой металлической проволоки на керамической катушке.Резисторы с проволочной обмоткой не так сильно подвержены влиянию температуры. Кроме того, их шумообразование сравнительно низкое. Однако частотные характеристики у них плохие. Поэтому они не подходят для высокочастотных цепей. Другие типы резисторов заменяют резисторы с проволочной обмоткой, применяемые в существующих приложениях, из-за сложности производства высококачественных резисторов с проволочной обмоткой. Доступны резисторы с проволочной обмоткой для силовых и высокоточных приложений.
Твердотельный резистор Этот тип резисторов состоит из твердой смеси угольного порошка и смолы. Твердотельные резисторы прочны, но не очень точны. Поэтому резисторы из углеродной пленки постепенно заменяют твердые резисторы, применяемые в существующих приложениях. Однако доступны твердотельные резисторы с высоким сопротивлением, выдерживающие высокое напряжение. Они в основном применяются в цепях питания и других местах, где действуют высокие нагрузки.
Сетевой резистор Сеть резисторов представляет собой составной блок компонентов, состоящий из нескольких резисторов.В электронных схемах в настоящее время используется все большее количество сетевых резисторов для устранения количества деталей, снижения затрат на рабочую силу и необходимости монтажа с высокой плотностью. Характеристики кратных резисторов такие же, как и у толстопленочных резисторов.
Переменный резистор Характеристики
Толстопленочный переменный резистор Этот тип переменных резисторов имеет толстую пленку, обладающую электростойкими свойствами.Температурный коэффициент толстопленочного резистора меньше, чем у переменного резистора из углеродной пленки. Доступны толстопленочные резисторы самых разных моделей, которые отличаются друг от друга по форме (например, многооборотная модель). Толстопленочные резисторы необходимы для точной настройки аналоговых схем.
Переменный резистор из углеродной пленки Переменный резистор этого типа содержит углеродную пленку, обладающую электрическими свойствами сопротивления. Они недорогие, но не обладают хорошими эксплуатационными характеристиками.Для угольных переменных резисторов температурный коэффициент не указывается, потому что температурный коэффициент угольного переменного резистора зависит от сопротивления.
Переменный резистор с металлической пленкой Переменный резистор этого типа включает в себя металлическую пленку, обладающую электрическими свойствами, например пленку Ni-Cr. Переменные резисторы с металлической пленкой превосходят переменные резисторы с углеродной пленкой по температурным характеристикам и стабильности сопротивления, но они дороже, чем переменные резисторы с углеродной пленкой.

Характеристики резисторов

Особенности
Номинальная резистентность Номинационная номинальная номинальная и номинальная устойчивость и номинальная устойчивость). Номинальное стандартное значение сопротивления серии Е определяется на основе начального значения 1, общего радиочастотного сопротивления 10 и серийного номера n (6, 12, 24 и т. д.).Правила предназначены для упорядочения допуска каждого значения сопротивления. Серии E6, E12, E24 и т. д. доступны в соответствии с серийным номером n, который может изменяться. Например, номинальные стандартные значения сопротивления серии E12 составляют 1,0, 1,2, 1,5, 1,8 Ом и т. д., а допуск для каждого номинального стандартного значения сопротивления составляет ±100 Ом. Такие значения прогрессивной последовательности применяются не только к значениям сопротивления, но также и к значениям электростатической емкости конденсаторов.
Диапазон рабочих температур Диапазон рабочих температур каждого резистора относится к диапазону температур окружающей среды, при котором резистор может использоваться в непрерывном режиме.
Номинальная мощность Номинальная мощность каждого резистора относится к максимально допустимой мощности, подаваемой на резистор в непрерывном режиме работы при заданной температуре окружающей среды. Обычно тип резистора в качестве нагрузки определяется по потребляемой мощности резистора. Например, квадратный чип-резистор в большинстве случаев имеет максимальную мощность 1 Вт. Если температура окружающей среды превышает 70°C, необходимо уменьшить подачу питания на нагрузку.
Допуск сопротивления Допуск сопротивления каждого резистора относится к максимально допустимому разбросу номинального сопротивления резистора.Это значение выражается кодом F, G, J, K или M, который относится к допустимому допуску ±1%, ±2%, ±5%, ±10% и ±20% соответственно.
Диапазон сопротивления Диапазон сопротивления относится к доступному диапазону резисторов, которые могут заменить серии или типы резисторов других производителей в качестве эквивалентных. Обычно доступны резисторы с сопротивлением в диапазоне от 1 Ом до 1 МОм. Иногда требуется резистор с сопротивлением 1 Ом или менее или 1 МОм или более.Имейте в виду, что резисторы в обычном диапазоне сопротивлений не могут заменять некоторые специальные серии или типы резисторов других производителей.
Номинальное напряжение Номинальное напряжение каждого резистора относится к максимальному значению постоянного тока или максимальному среднеквадратичному значению переменного тока, которое может непрерывно воздействовать на резистор при заданной температуре окружающей среды. Значение номинального напряжения вычисляют из номинальной мощности и номинального сопротивления при условии, что номинальное напряжение не превышает максимальное рабочее напряжение резистора.К этому значению относится выдерживаемое напряжение обычного резистора.
Максимальное рабочее напряжение Максимальное рабочее напряжение каждого резистора относится к максимальному значению постоянного тока или максимальному среднеквадратичному значению переменного тока, которое может быть наложено на резистор.

Что такое резистор?

Ранее мы узнали, что такое напряжение, как его можно получить и как оно работает в электронике. В этой статье мы узнаем о самом фундаментальном компоненте электроники — резисторе!

Что такое сопротивление?

Прежде чем мы сможем узнать о резисторах, нам сначала нужно понять, что такое сопротивление.Сопротивление — это способность материала сопротивляться электрическому потоку, и все материалы обладают измеримой величиной сопротивления. Некоторые материалы, такие как резина и стекло, обладают невероятно высоким сопротивлением и называются изоляторами. Такие материалы, как медь и золото, имеют очень низкое сопротивление и называются проводниками. Однако некоторые материалы имеют сопротивление между проводниками и изоляторами и называются полупроводниками. Сантехника может быть очень удобной аналогией сопротивления с большими трубами, имеющими низкое сопротивление, в то время как маленькие трубы имеют большое сопротивление.

Характеристики сопротивления

Сопротивление измеряется в омах, имеет символ Ω и названо в честь Джорджа Саймона Ома, открывшего закон Ома. Закон Ома гласит, что сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника при фиксированной разности потенциалов. Короче говоря, если сопротивление падает, ток увеличивается, а если сопротивление увеличивается, то ток падает. Сопротивление 1 Ом определяется как сопротивление, необходимое для получения тока силой 1 А при разности потенциалов 1 В.

Сопротивление против удельного сопротивления

Важно понимать разницу между сопротивлением и удельным сопротивлением, поскольку, хотя они связаны, они относятся к двум разным вещам. Сопротивление — это общее измеренное сопротивление материала, тогда как удельное сопротивление материала — это его сопротивление на единицу длины и площади поперечного сечения. Это означает, что провод из меди может иметь очень низкое удельное сопротивление, но может иметь высокое сопротивление, если сделать его очень длинным и очень узким.Это также означает, что резину теоретически можно сделать очень широкой и очень короткой, и она будет иметь низкое сопротивление. Для удельного сопротивления используется символ ρ (rho) в единицах Ω/м.

Что такое резистор

Теперь, когда мы узнали о сопротивлении и удельном сопротивлении, пришло время узнать о резисторах! Резисторы — это компоненты электроники, которые добавляют сопротивление цепи и, возможно, являются наиболее фундаментальным компонентом. В то время как все компоненты (включая провода) в цепи имеют сопротивление, резисторы устанавливаются для преднамеренного добавления сопротивления, но также могут использоваться для регулировки выходных сигналов усилителя, установки битов конфигурации и управления выходным напряжением регулятора.В электронных схемах резисторы могут иметь один из двух символов в зависимости от того, следуете ли вы американскому стандарту или международному стандарту. В американских схемах используются волнистые линии, появившиеся в те времена, когда резисторы изготавливались из тонких проволок, намотанных на тело. Международные схемы используют прямоугольную рамку и являются наиболее часто используемым символом. Какой из них вы используете, зависит от вас, но лучше придерживаться международного стандарта, поскольку он используется во многих странах.

Существует два основных типа резисторов; фиксированные и переменные. Постоянные резисторы — это те, сопротивление которых не изменяется, в то время как переменные резисторы могут регулировать свое сопротивление. Два символа, показанные выше, предназначены только для постоянных резисторов, в то время как все переменные резисторы имеют разные символы в зависимости от их типа.

Типы резисторов: проходные, поверхностные и подстроечные резисторы, потенциометры, LDR и

Существует несколько различных типов резисторов.Существуют сквозные резисторы, резисторы для поверхностного монтажа (SMD), подстроечные резисторы, потенциометры, светозависимые резисторы (LDR) и термисторы. Каждый выполняет в целом одну и ту же задачу по сопротивлению, но по-разному. Узнайте все о различных типах резисторов!

Различные типы резисторов:

  • Сквозное отверстие
  • Подстроечные резисторы
  • Устройство поверхностного монтажа
  • или SMD
  • Светозависимые резисторы (LDR)
  • Термисторы
  • Потенциометры

Что такое сквозные резисторы?

Резисторы со сквозным отверстием

— это резисторы, ножки которых проходят через отверстия в печатной плате, а затем припаиваются.Эти резисторы бывают самых разных типов в зависимости от их применения, наиболее распространенными являются углеродно-пленочные, а металлопленочные используются в приложениях, требующих точности. В углеродно-пленочных и металлопленочных резисторах используются цветные полосы для обозначения их сопротивления, причем четырехполосные резисторы являются наиболее распространенными. Резисторы со сквозным отверстием также имеют различную номинальную мощность, при этом 1/4 Вт является наиболее популярным среди производителей, но доступны и более мощные резисторы. Резисторы очень большой мощности часто изготавливаются из керамических материалов и имеют монтажные отверстия, но не часто встречаются в электронике.

Что такое резисторы для поверхностного монтажа?

Резисторы

SMD размещаются в корпусах устройств для поверхностного монтажа (SMD) и в основном используются в современных коммерческих продуктах. Хотя производители могут использовать компоненты SMD, их часто сложнее использовать из-за их очень маленького размера. Однако эти резисторы значительно дешевле, а также их проще использовать в автоматизированных процессах (например, в машинах для захвата и размещения), отсюда и их популярность в коммерческой сфере. Как и сквозные резисторы, резисторы SMD бывают самых разных форм и размеров в зависимости от их рассеиваемой мощности и области применения.Большинство этих резисторов используют напечатанные на корпусе цифры для обозначения их сопротивления, но более современные резисторы SMD теперь настолько малы, что на них даже нельзя напечатать числа.

Что такое подстроечные резисторы?

Подстроечные резисторы

— это переменные резисторы, которые позволяют разработчику выполнять точную настройку схемы. Эти типы резисторов могут быть в корпусе со сквозным отверстием или в корпусе SMD, и обычно на них напечатано их общее значение сопротивления. Триммерам обычно требуется несколько полных оборотов на входе, чтобы внести небольшие изменения в их сопротивление, и это полезно в приложениях, требующих тщательного контроля сопротивления цепи, например, в усилителях.

Что такое потенциометры?

Потенциометры представляют собой переменные резисторы с тремя контактами, которые позволяют регулировать либо сопротивление (используя две ножки), либо регулируемое напряжение (используя все три ножки). В отличие от подстроечных резисторов, потенциометры часто используются для основных элементов управления, где требуется не точность, а управление. Потенциометры, как правило, не допускают более полного оборота, например, регуляторы громкости. У них есть два предела, минимум и максимум, и регулировка между этими двумя точками регулирует громкость.Хотя потенциометры SMD существуют, их часто можно найти в корпусах со сквозными отверстиями, поскольку при их использовании требуется механическая стабильность.

Что такое LDR или светочувствительные резисторы?

Светозависимые резисторы

или LDR — это резисторы, сопротивление которых зависит от падающего на них света. Эти резисторы доступны как для поверхностного монтажа, так и для сквозных отверстий, причем сквозные резисторы встречаются чаще. Однако эти устройства изготавливаются с использованием сульфида кадмия, который является токсичным веществом и запрещен RoHS, поэтому эти устройства быстро исчезают.Если требуется светочувствительная схема, то лучше использовать фотодиод.

Что такое термисторы?

Термисторы представляют собой переменные резисторы, сопротивление которых зависит от их температуры, и доступны как для сквозных отверстий, так и для поверхностного монтажа. Из этих категорий существуют еще две, которые указывают, как сопротивление термистора изменяется с температурой; Положительный температурный коэффициент (PTC) или отрицательный температурный коэффициент (NTC). Термисторы PTC — это те, сопротивление которых увеличивается с температурой, в то время как сопротивление термистора NTC снижается при повышении температуры.

Резисторные схемы

При использовании резисторов в цепях важно знать два уравнения, которые определяют общее сопротивление цепи в зависимости от их конфигурации. Короче говоря, резисторы, соединенные последовательно, складываются, а резисторы, соединенные параллельно, вычитаются (но очень сложным образом).

Для резисторов серии

Для резисторов, включенных параллельно

   1/RTotal =1/R1 +1/R2 +⋯1/Rn

Цветовые коды резисторов

Большинство стандартных резисторов имеют цветовую маркировку, помогающую рассчитать сопротивление резистора.Как правило, на резисторе указаны значение сопротивления, номинальная мощность и допуск. Для меньших резисторов это указывается цветными полосами. Таким образом, цветовая маркировка резисторов указывает общее значение сопротивления конкретного резистора. Существуют трех-, четырех-, пяти- и шестиполосные резисторы. В случае трехполосного резистора первые две полосы показывают значение сопротивления, а третья полоса является множителем. В случае четырехдиапазонного резистора первые две полосы дают значения сопротивления, за которыми следует множитель, затем промежуток между третьей и четвертой полосами указывает направление считывания, а четвертая полоса показывает допуск.Пятиполосный резистор дает сопротивление с первыми тремя полосами, множитель с четвертой и допуск с пятой. Резистор с шестью полосами указывает сопротивление с помощью первых трех полос, множитель с четвертой, допуск с ее пятой и частоту отказов для шестой.

Обычное практическое использование резисторов

Так как резисторы используются в реальном мире? Это довольно распространенные компоненты. Часто вы найдете резисторы, используемые для регулировки усиления, выделения тепла, деления напряжения и контроля колебаний напряжения в сочетании с конденсатором, поглощением мощности в радиочастотных передатчиках и других приложениях.

Реальное применение резисторов:

  • Светодиоды — последовательно соединенные резисторы для ограничения тока и снижения напряжения
  • Контроль усиления в амперах
  • Контроль колебаний напряжения рядом с конденсатором (например, светофором)

Что такое резистор и что такое сопротивление — Заключительные мысли

Резисторы имеют решающее значение в современной электронике, поскольку они могут ограничивать ток, контролировать напряжение и обеспечивать конфигурацию цепей.Понимание того, как их использовать, как они выглядят и какие типы доступны, поможет вам не только в будущих проектах, но и в более эффективном использовании компонентов. Возможно, вашему следующему проекту понадобится датчик температуры или он должен быть очень маленьким; теперь вы можете выйти и начать исследовать мир сопротивления для себя!

типов резисторов — имеет ли это значение?

 

Типы резисторов — имеет ли это значение?

Общий

Тема типов резисторов довольно часто поднимается в обсуждениях гитарных усилителей.Некоторые люди рекомендуют использовать только резисторы из углеродного состава, другие скажут вам, что металлопленочные резисторы лучше. Кто прав? Ну, ответ зависит от ваших целей дизайна. С точки зрения шума, есть несколько вещей, которые следует принять во внимание.

Резисторный шум бывает трех основных типов: тепловой, контактный и дробовой. Тепловой шум в основном зависит от температуры, полосы пропускания и сопротивления, в то время как дробовой шум зависит от ширины полосы пропускания и среднего постоянного тока, а контактный шум зависит от среднего постоянного тока, полосы пропускания, геометрии и типа материала.

Резисторы с проволочной обмоткой

являются самыми тихими, имеют только тепловой шум, за ними следуют металлическая пленка, оксид металла, углеродная пленка и, наконец, углеродный состав.

Ниже приводится описание каждого типа шума, а также методы уменьшения его воздействия на схему, а также некоторые общие рекомендации по проектированию малошумящих усилителей.

Тепловой шум

Тепловой шум резистора равен:

           Vt = SQRT(4kTBR)

где:

         Vt = среднеквадратичное напряжение шума
         k = постоянная Больцмана
         T = температура (Кельвины)
         B = ширина полосы шума
         R = сопротивление

Поскольку характеристики теплового шума имеют гауссову функцию плотности вероятности, а шум двух отдельных источников представляет собой некоррелированный белый шум, общая мощность шума равна сумме мощностей отдельных шумов.Если вы моделируете отдельные резисторы как генераторы шума, выходное шумовое напряжение будет равно квадратному корню из суммы квадратов отдельных источников шума.

Приведенное выше уравнение показывает, что шум изменяется прямо пропорционально квадратному корню из сопротивления, поэтому, если вы возьмете два резистора с половинным сопротивлением, возведете в квадрат квадратный корень, сложите их и возьмете квадратный корень из суммы, вы в конечном итоге получите с точно таким же значением, как если бы вы взяли квадратный корень одного резистора из удвоенного значения.Таким образом, общий шум остается прежним.

В общем, тепловой шум любого соединения пассивных элементов равен тепловому шуму, который возник бы из реальной части эквивалентного полного полного сопротивления. Если мы имеем дело с чистыми сопротивлениями, тепловой шум равен тепловому шуму, создаваемому эквивалентным сопротивлением. Следовательно, тепловой шум углеродного резистора 1K такой же, как у металлической пленки 1K; это не зависит от материала. Единственный способ уменьшить этот шум — уменьшить значение сопротивления.Вот почему вам не нужны эти 10-мегапиксельные резисторы на входном каскаде.

Контактный шум

Контактный шум зависит как от среднего постоянного тока, так и от материала/размера резистора. Наиболее значительный вклад в шум в гитарных усилителях вносит использование маломощных резисторов из углеродного композита. Поскольку шум пропорционален размеру резистора, использование резисторов из углеродного компаунда мощностью 2 Вт улучшит характеристики по сравнению с резисторами мощностью 1/2 Вт. Исследования показали разницу в 3 раза между 1/2-ваттным и 2-ваттным углеродным композитным резистором, работающим в одних и тех же условиях.

Преобладающий шум в углеродном компаунде, углеродной пленке, оксиде металла и металлической пленке состоит из контактного шума, который может быть очень сильным на низких частотах, поскольку имеет частотную характеристику 1/f. Проволочные резисторы не имеют этого шума, только резисторы из углеродных частиц или пленок. Этот шум прямо пропорционален как току, протекающему через сопротивление, так и константе, зависящей от материала, из которого изготовлен резистор.

Если через резистор не протекает ток (переменный или постоянный), шум равен тепловому шуму.Контактный шум увеличивается с увеличением тока. Это означает, что для работы с низким уровнем шума постоянные и переменные токи должны поддерживаться на низком уровне.

Материал и геометрия резистора могут сильно повлиять на контактный шум. Поэтому, если вы удвоите номинальную мощность резистора, что увеличит размер и площадь, вы уменьшите контактный шум, создаваемый резистором.

Дробовой шум

Дробовой шум зависит от тока, поэтому чем больше средний постоянный ток через резистор, тем больше шума вы получите.Чтобы уменьшить этот тип шума, вы должны свести постоянный ток к минимуму. Лучше всего это делать на первом каскаде усилителя или на низкоуровневых каскадах, таких как усилители с реверберацией, где это наиболее критично. К сожалению, более высокие постоянные токи обычно лучше звучат в лампах, так что это компромисс. Лучше всего использовать в этих приложениях проволочную обмотку или металлическую пленку, если только вы не делаете высокочастотный усилитель, в котором играет роль индуктивность проволочного резистора. Это обычно не является фактором в гитарных усилителях.

Выводы

В общем, для малошумного исполнения:
  • Поддерживайте низкие значения сопротивления, поскольку тепловой шум прямо пропорционален значению сопротивления.
  • Резисторы с проволочной обмоткой являются лучшим выбором для шумоподавления, за ними следуют металлическая пленка, оксид металла, углеродная пленка и, наконец, углеродный состав. Однако резисторы с проволочной обмоткой не всегда доступны с большими значениями сопротивления и обычно являются индуктивными, что в некоторых случаях может вызвать проблемы с нестабильностью.Имейте в виду, однако, что многие люди предпочитают «звук» карбоновых композиций, утверждая, что они звучат теплее, чем пленочные или проволочные. Возможно, это связано с искажениями, вызванными модуляцией тока контактного шума переменным сигналом. Поскольку этот шум имеет частотную характеристику 1/f (аналогично розовому шуму), он приятнее для слуха, чем белый шум. Однако приятный шум — это все же шум, и, на мой взгляд, его следует снизить до минимально возможного уровня. Искажение сигнала — это вообще отдельная тема.
  • Используйте резисторы с наибольшей практической мощностью (если только вы не используете резисторы с проволочной обмоткой), поскольку контактный шум уменьшается в материале с большей геометрией.
  • Сведите постоянный и переменный ток к минимуму, поскольку контактный шум пропорционален току.
  • Не забывайте, что потенциометры также являются резистивными элементами и почти всегда имеют углеродный состав и обычно имеют большие значения (например, 1 МЭГ для регулятора громкости).Они могут быть основным источником шума в гитарном усилителе. Для абсолютно низкого уровня шума следует использовать токопроводящие пластиковые горшки с элементами, опять же, с наименьшим практическим значением и наибольшей практической номинальной мощностью.
  • Первый каскад усилителя является наиболее важным; чтобы максимизировать общее отношение сигнал/шум усилителя, следует максимизировать усиление первого каскада. Это поднимет уровень сигнала выше уровня шума следующих каскадов. Триоды можно включать параллельно для увеличения отношения сигнал/шум.Это связано с тем, что источники шума двух триодов не коррелированы и складываются как квадратный корень из суммы квадратов отдельных источников шума, в то время как сигнал коррелирован и суммируется напрямую, что дает улучшение отношения сигнал/шум на 3 дБ. . По возможности следует избегать входных каскадов пентода, поскольку они страдают от другого типа шума, шума деления, вызванного вставкой элемента сетки экрана в путь электронов между катодом и пластиной. Если требуется очень высокий коэффициент усиления, предпочтительным методом является каскодный каскад с самосмещением, так как он имеет такой же или более высокий коэффициент усиления, чем пентод, но не имеет дополнительного шума.Кроме того, каскодное соединение не страдает от высокой микрофонности самого распространенного пентода EF86. Каскодный подход с автосмещением лучше, чем фиксированное смещение сетки верхней лампы, потому что он устраняет прямое влияние источника постоянного тока на сетку верхней лампы и имеет более теплый тон.

Несколько практических замечаний:

Поскольку высококачественные металлопленочные резисторы стоят дороже, чем более дешевые углеродные пленки, игроку может понадобиться более тихий усилитель без необходимости замены всех резисторов на металлопленочные.Из приведенной выше информации можно определить несколько общих правил и достичь компромисса.
  • Поскольку шум пропорционален номиналу резистора, резистор 1Meg на землю на первом каскаде гитарного усилителя будет создавать гораздо больше шума, чем резистор сетки 68K, потому что значение в 14,7 раз больше. Это означает, что углеродный компаунд против металлической пленки более заметен и важен для резистора 1Meg, чем для входного резистора 68K. Однако, когда к усилителю подключена гитара, сопротивление/индуктивность звукоснимателя и емкость кабеля подключены параллельно сеточному резистору 1Meg, поэтому его влияние на шум значительно снижается.Когда гитара отключена или полностью повернута вниз, сеточный резистор серии 68K становится преобладающим источником шума. В зависимости от типа лампы и топологии входного каскада шум резистора может быть больше, чем относительный входной шум лампы. Чтобы свести шум к минимуму, используйте наименьшее возможное значение резистора входной сетки, которое по-прежнему обеспечивает подавление радиочастот.
  • Кроме того, поскольку шум резистора пропорционален протекающему току, сетчатый резистор на 100 кОм будет тише, чем резистор на 100 кОм, используемый в качестве пластинчатого резистора.В типичной пластинчатой ​​цепи протекает ток от 1 до 2 мА, но ток сетки практически незначителен. Это означает, что для пластинчатых резисторов лучше использовать металлическую пленку. Исключением из этого правила является использование двух резисторов в качестве делителя напряжения от пластины одной лампы до сетки другой. Ток сетки не течет, но ток течет в цепочке делителя напряжения, поэтому в этих местах следует использовать металлические пленки для наименьшего шума.
  • Наконец, влияние шума больше всего на низкоуровневых каскадах, таких как входные каскады, каскады восстановления реверберации и каскады восстановления контура эффектов, поэтому пластинчатые резисторы, резисторы заземления сетки и резисторы аттенюатора сетки в этих места должны быть покрыты металлической пленкой для наименьшего шума, в то время как места, где есть небольшое усиление от этой точки до выхода, могут использовать более шумные резисторы, не добавляя слишком много к общему уровню шума усилителя, потому что уровень сигнала в этой точке во много раз выше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.