Что такое резистор и как он работает. Какие бывают виды резисторов. Для чего используются резисторы в электронных схемах. Как правильно подобрать резистор для конкретной задачи.
Что такое резистор и как он работает
Резистор — это пассивный электронный компонент, основной функцией которого является создание электрического сопротивления в цепи. Принцип работы резистора основан на преобразовании электрической энергии в тепловую за счет столкновения свободных электронов с атомами проводника.
Основные характеристики резистора:
- Номинальное сопротивление — измеряется в Омах (Ом)
- Допустимая мощность рассеивания — в Ваттах (Вт)
- Допуск (точность) — отклонение фактического сопротивления от номинального в процентах
- Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — изменение сопротивления при изменении температуры
Закон Ома для участка цепи с резистором:
U = I * R
где U — напряжение на резисторе, I — ток через резистор, R — сопротивление резистора.

Основные виды резисторов
По конструкции и используемым материалам резисторы делятся на следующие основные виды:
Постоянные резисторы
- Углеродные композиционные
- Металлопленочные
- Проволочные
- Тонкопленочные
- Толстопленочные
Переменные резисторы
- Потенциометры
- Подстроечные резисторы
Специальные резисторы
- Термисторы — меняют сопротивление при изменении температуры
- Фоторезисторы — меняют сопротивление под действием света
- Варисторы — зависят от приложенного напряжения
Применение резисторов в электронных схемах
Резисторы широко применяются в электронике для решения следующих задач:
- Ограничение тока в цепи
- Деление напряжения
- Создание искусственной нагрузки
- Согласование импедансов
- Линеаризация характеристик нелинейных элементов
- Температурная компенсация
- Формирование частотных фильтров (совместно с конденсаторами)
Рассмотрим некоторые типичные применения резисторов более подробно.
Ограничение тока
Одно из самых распространенных применений резисторов — ограничение тока через другие компоненты схемы. Например, для защиты светодиода от перегорания последовательно с ним включают токоограничивающий резистор.

Делитель напряжения
Делитель напряжения на резисторах позволяет получить требуемое напряжение путем деления исходного. Выходное напряжение делителя рассчитывается по формуле:
Uвых = Uвх * R2 / (R1 + R2)
где R1 и R2 — сопротивления резисторов делителя.
Маркировка и обозначение резисторов
Номинал постоянных резисторов обычно маркируется с помощью цветовых полос. Каждый цвет соответствует определенной цифре:
- Черный — 0
- Коричневый — 1
- Красный — 2
- Оранжевый — 3
- Желтый — 4
- Зеленый — 5
- Синий — 6
- Фиолетовый — 7
- Серый — 8
- Белый — 9
Первые две или три полосы обозначают значащие цифры, следующая — множитель, последняя — допуск.
На электрических схемах резисторы обозначаются латинской буквой R. Например, R1 — первый резистор в схеме.
Как правильно выбрать резистор
При выборе резистора для конкретной схемы необходимо учитывать следующие параметры:
- Номинальное сопротивление — должно соответствовать расчетному значению
- Мощность рассеивания — должна быть с запасом выше расчетной
- Допуск — зависит от требуемой точности схемы
- Температурный коэффициент — для температурно-зависимых схем
- Рабочее напряжение — не должно превышаться в схеме
- Частотный диапазон — для ВЧ схем
- Конструктивное исполнение — для монтажа в отверстия или SMD
Правильный выбор резисторов обеспечивает надежную и стабильную работу электронных устройств.

Расчет параллельного и последовательного соединения резисторов
При последовательном соединении резисторов их общее сопротивление равно сумме сопротивлений:
R = R1 + R2 + R3 + …
При параллельном соединении общее сопротивление рассчитывается по формуле:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
Для двух параллельных резисторов можно использовать упрощенную формулу:
R = (R1 * R2) / (R1 + R2)
Новые технологии и перспективы развития резисторов
Современные тенденции в развитии резисторов включают:
- Миниатюризация компонентов для поверхностного монтажа
- Улучшение температурной стабильности и снижение ТКС
- Повышение точности и снижение допусков
- Создание интегральных резисторных сборок
- Разработка резисторов для силовой и высокочастотной электроники
- Применение новых материалов, например, графена
Развитие технологий позволяет создавать все более совершенные резисторы для современной электроники.
Зачем и для чего нужны резисторы
Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали
Опубликовано 05.02.2020 · Комментарии: 0 · На чтение: 6 мин · Просмотры:
Post Views: 2 083
Резистор – это самая распространенная деталь в электронике. Он гасит лишнее напряжение, ограничивает ток, изменяет и фильтрует сигналы. Резисторы применяются везде, от процессоров, где их миллионы, до энергетических систем. где их размеры с напольный шкаф.
Содержание
Свойства в теории и практике
Основное свойство этой радиодетали – это сопротивление. Измеряется в омах (Ом).
Разберем для начала понятие активного сопротивления. Оно так называется потому, что есть у всех материалов (даже у сверхпроводников, пусть и 0,00001 Ом). И именно оно является основным у резисторов.
Что говорит теория
В теории у резистора есть постоянное сопротивление, которое на зависит от внешних условий (температуры, давления, напряжения и т. п.).
График зависимости тока от напряжения прямолинеен.
В идеальных и математических условиях у резистора только активное сопротивление. По типам бывают нелинейные и линейные резисторы.
Что на самом деле
На самом у всех резисторов непрямолинейная зависимость тока от напряжения. То есть, его сопротивление тоже зависит от внешних условий, конкретно от температуры.
Конечно, эта зависимость не такая, как у полупроводников, но она есть. И самое главное, у этой радиодетали есть емкость и индуктивность. Помимо активного сопротивления, есть еще и реактивное.
Реактивное сопротивление отличается от активного тем, что оно по разному пропускает электрический ток на разных частотах.
Например, для постоянного тока сопротивление 200 Ом, а если есть высокие значения индуктивности, то на частотах выше 2 кГц, сопротивление будет уже 250 Ом.
Именно поэтому резисторы делаются из разных материалов. Они бывают керамическими, углеродными, проволочными и у них разные допуски и погрешности. SMD деталь обладает меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP.
Еще существует специальные типы резисторов с более выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если у обычных резисторов вольт-амперный график чуть-чуть не линейный, то у такого типа деталей он лавинообразный.
У них сопротивление резко зависит от внешних условий, не так. как у обычных:
- Терморезистор. Повышает или понижает сопротивление из-за влияния температуры;
- Варистор. Изменяет свои свойства в зависимости от приложенного напряжения;
- Фоторезистор. Уменьшается сопротивление, если на него действует свет;
- Тензорезистор. При деформировании (сжатии, механических воздействиях) изменяет свое сопротивление.
Кроме того, еще одна особенность активного сопротивления – выделение тепла, когда проходит электрический ток. Когда протекает электрический ток замкнутой цепи, электроны ударяются об атомы. И поэтому выделяется тепло. Тепло измеряется в мощности. Она рассчитывается исходя из напряжения и тока.
Одна из популярных функций резисторов это снижение напряжения и ограничения тока. Например, если через резистор проходит ток 0,25 А и на нем есть падение напряжения 1 В, то мощность, которая будет на нем рассеиваться это 0,25 Вт.
Поэтому, некоторые детали и изменяют свое сопротивление, даже если они не предназначены для этого. Это уже свойства материала. И если резистор сделан из проволоки, то при нагреве она расширяется и ее проводимость возрастает. Например, при нагреве на 100 градусов по Цельсию сопротивление металла возрастает на 40%. Поэтому у деталей есть допуск, который измеряется в процентах.
И из-за этого и существуют резисторы с разной рассеиваемой мощностью. Нельзя ставить резистор 0,125 Вт на место 1 Вт. Он начнет греться, трескаться, чернеть. А потом и сгорит. Потому, что не рассчитан на такую мощность.
Обозначения на схемах
На схемах в Европе и СНГ обознается прямоугольником и латинской букой R. Согласно ГОСТу, на отечественных схемах не указывается номинал сопротивления, а только номер детали (R). Однако, если под изображением детали указано число, например 120, оно по умолчанию читается как 120 Ом.
В таблице примеры обозначений детали.
Основное обозначение | |
0,125 Вт | |
0,25 Вт | |
0,5 Вт | |
1 Вт | |
2 Вт | |
5 Вт | |
Переменный | |
Подстроечный |
Типы включения и примеры использования
Основные типы включения это последовательные и параллельные соединения.
Последовательно сопротивление рассчитывается просто. Достаточно все сложить.
При последовательном соединении напряжение распределяется по резисторам согласно их сопротивлениям.
Это второе правило Кирхгофа. Например, напряжение 12 В, а пара резисторов по 1 кОм.
Соответственно, на каждом из них по 6 В. Это простой пример делителя напряжения. Здесь пара деталей делит напряжение, и благодаря этому можно получить необходимое напряжение.
Однако, если вы хотите использовать делитель напряжения для питания цепи, то должны помнить, что нужно согласовать сопротивления. В этой схеме сопротивление 1 кОм. Если вы подключите к ней нагрузку меньше этого сопротивления, то она не получит напряжения на свои выводы в полном объеме. Поэтому, все схемы с делителями напряжения должны быть рассчитаны и согласованы друг с другом.
Рассмотрим пример усилителя на транзисторе.
Здесь R1 и R2 образуют делитель напряжения, они выполняют роль делителя напряжения. Между этими двумя резисторами и базой транзистором протекает ток, который открывает транзистор.
Это необходимо для того, чтобы он работал без искажений.
Параллельное включение
При параллельном соединении радиодеталей, общее сопротивление цепи снижается. Если два резистора по 1 кОм соединены параллельно, то общее будет равно меньше 0,5 кОм, т.е. сопротивление цепи (эквивалентное) равно половине самого наименьшего.
В таком соединении наблюдается первое правило Кирхгофа. В точку соединения направляется ток в 1 А, а в узле он расходится на два направления по 0,5 А.
Формулы расчета
Для двух резисторов:
Для более:
Для тока параллельное соединение — это как вторая дорога или обходной путь. Еще такой тип соединения называют шунтированием. В качестве примера можно привести амперметр. Чтобы увеличить его шкалу показаний, достаточно подключить параллельно резистору еще один шунтирующий.
Его сопротивление рассчитывается по формуле:
Эквивалентное соединение
В схеме усилителя к эмиттеру транзистора VT1 подключена пара из резистора R3 и конденсатора C2.
В этом случае VT1 и R3 подключены последовательно друг к другу. Зачем это надо? Когда усилитель работает, транзистор начинает нагреваться и его сопротивление снижается. R3, как и в случае со светодиодом, не позволяет транзистору перегреваться. Он балансирует общее сопротивление, чтобы транзистор не вносил искажения в сигнал. Это называется режим термостабилизации.
А конденсатор C2 подключен к R3 параллельно. И это нужно для того, чтобы при нормальном режиме работы усилителя, переменный сигнал прошел без потерь. Так работает параллельный фильтр.
Если бы был только один R3, то мощность усилителя была намного меньше из-за того, что он забирает переменное напряжение на себя. А конденсатор пропускает без потерь, но не пропускает постоянное напряжение.
Фильтры и резисторы
С помощью резисторов и конденсаторов можно делать фильтры. Так называются RC фильтры.
Эта пара может разделять сигнал на постоянные и переменные составляющие.
В качестве примера рассмотрим ФНЧ и ФВЧ.
В схеме фильтра низких частот конденсатор C1 забирает на себя высокочастотные токи. Его сопротивление для них намного меньше, чем у нагрузки. Он шунтирует нагрузку. Таким образом, можно получить низкую частоту, отделив от нее все высокие составляющие.
Такие фильтры бывают разные по конструкции. П образные, Г образные и т.п. Конкуренцию резистору может составить катушка индуктивности или дроссель. У них меньше активное сопротивление, но реактивное больше. Благодаря этому снижаются потери от активного сопротивления.
Post Views: 2 083
О резисторах начинающему радиолюбителю: стабильный, переменный, цветовая маркировка
В радиотехнике для ограничения тока используют резисторы. Они являются пассивным элементом электроцепи. Название «resisto» латинского происхождения и означает — сопротивляюсь, соответственно сопротивление (R) и является основной его характеристикой. Его единицей измерения принято считать — Ом (кОм -килоом, МОм -мегаом).
Содержание:
- Стабильные резисторы
- Резисторы категории общего назначения
- Маркировка резисторов
Стабильные резисторы
Для высокоточной аппаратуры выпускаются дорогостоящая стабильная категория. Например, фольговые резисторы специальных сплавов (C-Foil, K-Foil) имеют точность ±0,01…0,001%;, высокое предельное напряжение 180 В, с низким значением токового шума — 40 дБ, низкий температурный коэффициент ±0,05ppm/°C (0…55°C), ±0,2 ppm/°C (-50…120°C) и большой диапазон номинальных сопротивлений.
Резисторы категории общего назначения
Говоря о данной категории необходимо помнить, что для них считается нормой отклонение в пределах ±10% от номинала. Существует класс точности с процентной погрешностью: 1 — ± 5%, 2 — ± 10%, 3 — ±20 %.
Для обеспечения нормальной работы резистора, необходимо не пренебрегать следующими его характеристиками: температурным коэффициентом, предельным рабочим напряжением, а также номинальной мощностью рассеивания.
Предельным рабочим напряжением принято считать максимальное значение напряжения на концах, которое обеспечивает надежную работу сопротивления. Посредством температурного коэффициента сопротивления (ТКС) показывается величина изменения R в связи с отклонением окружающей температуры на 1 °С. В зависимости от материала изготовления, ТКС может быть как положительным, так и отрицательным. Номинальной мощностью рассеивания считается та мощность, которая рассеивается резистором, при которой
сама деталь не выйдет из строя. Чаще всего колебание этой величины находится в пределах от 0,125 до 2 Вт. Номинал сопротивления с его допустимым отклонением указывают непосредственно на детали специальными обозначениями, например 57 Е — 57 Ом, К12 — 120 Ом, 2К2 — 2,2кОм, 150К -150кОм. Измерить номинал R можно с помощью омметра (тестера).
На схемах резистор изображается следующим образом:
Помимо обычного постоянного резистора в радиоэлектронике используют подстроечные,
которые способны менять сопротивление. Это в основном все регуляторы высокой, низкой частоты
и громкости.
Маркировка резисторов
С развитием новых технологий их размеры настолько уменьшились,что не позволяют разместить
на себе необходимую информацию, исходя из этого была изобретена цветовая шкала маркировки.
К ним стала прилагаться таблица зависимости нанесенного цвета кольца от соответствующих
характеристик резистора. Обычно на корпусе бывает от 3-х до 6-ти полос. За величину допуска
отвечает последняя полоса. Первые полосы отвечают за величину сопротивления.
Предыдущая статья:Считаем сечение провода в зависимости от падения напряженияСледующая статья:Усилители звука для авто: зачем, какие бывают
фактов о резисторах | Наука с Kids.com
Опубликовано Admin / в научных фактах
Резисторы являются одним из строительных блоков электронных схем
Факты об электрических резисторах- Резистор — это электрический компонент, основное назначение которого — сопротивление электричеству.
- Резисторы ограничивают протекание тока по цепи.
- Основное применение резисторов в схемотехнике: при использовании стандартных источников питания ограничение тока важно для защиты электронных компонентов, которые могут сгореть при более высоких токах
- Значение резистора измеряется в Омах, названных в честь немецкого ученого Георга Симона Ома.
- Закон Ома гласит, что для идеального резистора сопротивление в цепи равно напряжению, деленному на силу тока, или I = V x R.
- Фактическое значение сопротивления легко измерить с помощью омметра или мультиметра. .
- В большинстве стандартных резисторов используется смесь углерода и связующего для контроля величины сопротивления электрическому току. Этот тип резистора известен как резистор из углеродного состава. Резистор с более высоким содержанием углерода и меньшим количеством связующего имеет меньшее сопротивление.
- Второй тип широко используемых резисторов известен как металлопленочный резистор.
Этот тип резистора использует тонкую металлическую пленку в качестве проводника электричества. Тип металла и добавки к металлу изменяют сопротивление.
- Другие типы электрических резисторов, предназначенные для электрических цепей, включают фоторезисторы, угольно-пленочные резисторы, переменные резисторы (потенциометры), проволочные резисторы и фоторезисторы.
- Стандартный резистор имеет два вывода (ветви), известные как осевой вывод. Подключение резистора в цепи возможно в любом направлении. Значение сопротивления остается одинаковым в любом направлении.
- Все электронные компоненты устойчивы к электричеству. Инженеры-электрики должны учитывать сопротивление всех компонентов цепи. Производимые электрические компоненты обычно имеют лист данных, в котором указывается сопротивление детали. Чтобы поэкспериментировать и проверить электрическое сопротивление самостоятельно, попробуйте эксперимент с электрическим резистором.

Расчет резисторов серии
Сумма резисторов, включенных последовательно, равна общему сопротивлению.Расчет параллельных резисторов
Рассчитайте сопротивление резисторов, включенных параллельно.- Поделиться
- Ценю
- Теги
- Об авторе
- Наверх
Вы нам тоже нравитесь 🙂
Спасибо, что нашли время оставить отзыв!
- научные факты
- факты о резисторах
- электрические резисторы для детей
- информация о резисторе Факты о резисторе
прислал Аллен Дуглас — Аллен по профессии инженер, получил степень магистра инженерных наук. Он преподавал в университете, но ему нравится помогать младшим школьникам изучать математику и естественные науки. Г-н Дуглас пишет технические статьи более 20 лет, а с 2008 года пишет статьи в Интернете.
Все о резисторах на печатных платах
Все о резисторах на печатных платах
Резисторы являются пассивными компонентами, необходимыми для использования в сборках печатных плат. Rush PCB Inc использует резисторы в своих сборках печатных плат, чтобы противостоять протеканию электрического тока. В электронных схемах используются различные типы резисторов, такие как линейные, нелинейные, фиксированные и переменные. В то время как фиксированные резисторы имеют установленное значение, которое не изменяется, переменный резистор можно отрегулировать от нуля до его установленного значения. Доступны как резисторы для сквозного монтажа, так и резисторы для поверхностного монтажа. Разработчики схем используют резисторы в сочетании с другими пассивными и активными компонентами, такими как конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы, диоды и ИС, для обработки электрических сигналов разными способами. Физический размер резистора зависит от его рассеиваемой мощности.
В электронной промышленности резисторы подразделяются на:
Постоянные резисторы
Как следует из их названия, постоянные резисторы представляют собой резисторы с постоянным значением сопротивления. Производители изготавливают постоянные резисторы из различных резистивных материалов:
Резисторы из углеродного состава
Резисторы из углеродного состава являются старейшим типом, доступным в отрасли. Раньше их активно использовала промышленность. Производители изготавливали их из комбинации порошковой керамики и углерода. Благодаря тому, что в настоящее время доступны более качественные резисторы, использование резисторов из углеродного состава сократилось.
Резисторы с проволочной обмоткой
Производители производят резисторы с проволочной обмоткой, наматывая резистивный провод на изолирующий стержень или сердечник из пластика, стекла или керамики. Резистивная проволока в основном нихромовая или манганиновая. Резисторы с проволочной обмоткой обычно могут выдерживать рассеивание большой мощности. Поскольку проволочные резисторы производят индуктивный эффект, они не подходят для использования в высокочастотном оборудовании.
Тонкопленочные резисторы
Тонкопленочные резисторы обычно являются высокоточными. Они подходят для использования в схемах с высокой стабильностью, которые также требуют компонентов с низким уровнем шума. Типичное использование тонкопленочных резисторов — в испытательном и измерительном оборудовании, аудиооборудовании и медицинских устройствах для работы с малой мощностью.
Толстопленочные резисторы
Конструкция толстопленочных резисторов аналогична конструкции тонкопленочных резисторов, за исключением того, что толстопленочные резисторы имеют толстый слой металлокерамики или оксидов металлов вокруг корпуса резистора. Их конструкция делает их очень популярными и доступными. Поскольку они могут выдерживать более высокое рассеивание мощности, их часто использует бытовое электронное оборудование.
Плавкие резисторы
Плавкие резисторы играют двойную роль в электрической цепи. Они действуют как обычный постоянный резистор до тех пор, пока ток через них не упадет ниже указанного предела. Как только ток превышает предел, резистор действует как предохранитель и размыкается, чтобы предотвратить дальнейшее протекание тока. Они широко используются в высокотехнологичных электронных продуктах, таких как усилители, телевизоры и системы управления безопасностью.
Переменные резисторы
В отличие от резисторов с фиксированным номиналом, разработчики схем также используют резисторы, номинал которых можно изменить, пока он находится в цепи. В отличие от постоянных резисторов, которые обычно имеют два вывода, переменный резистор имеет три вывода. Центральная клемма обычно подключается к механическому скребку, который пользователь может перемещать вдоль корпуса главного резистора. Это делает их подходящими в качестве делителя напряжения. Они могут быть изготовлены из углеродного материала или с проволочной обмоткой для работы с большей мощностью. Переменные резисторы с проволочной обмоткой, которые могут работать с большой мощностью, также известны как реостаты.
Линейные резисторы
Линейные резисторы изменяют свое значение тока в точной линейной пропорции к приложенному напряжению. Другими словами, линейные резисторы подчиняются закону Ома. Линейные резисторы могут быть постоянными или переменными.
Нелинейные резисторы
Нелинейные резисторы не подчиняются закону Ома. Ток в нелинейных резисторах изменяется нелинейно пропорционально приложенному напряжению. Некоторыми примерами нелинейных резисторов являются термисторы, варисторы и светочувствительные резисторы. Они также могут быть фиксированными или переменными типами. Переменные нелинейные резисторы в первую очередь полезны для звукового оборудования. Постоянные нелинейные резисторы полезны для цепей защиты в силовом оборудовании.
Термисторы
Во многих электронных устройствах, таких как перезаряжаемые батареи, термометры, транспортные средства и бытовая электроника, используются термисторы для обнаружения незначительных изменений температуры. Значение сопротивления термисторов изменяется при сдвиге температуры, вызывая изменение протекающего тока.
Варисторы
Изготовленные из полупроводниковых материалов, сопротивление варисторов изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Варисторы очень эффективны для подавления высоких переходных напряжений. Варисторы обычно имеют высокое сопротивление, но при превышении определенного напряжения их сопротивление значительно падает. Это делает их очень полезными в качестве устройств защиты от перенапряжений.
Светозависимые резисторы
Величина сопротивления светочувствительных резисторов зависит от интенсивности падающего на них света. В темноте они проявляют самое высокое сопротивление, а с увеличением количества света их сопротивление падает. Светозависимые резисторы содержат сульфид кадмия.
Сети резисторов
В цифровых схемах часто требуется несколько резисторов для подключения к линиям передачи данных. Вместо использования отдельных фиксированных линейных резисторов производители предлагают резисторные сети с множеством конфигураций. Пользователи могут выбирать из параллельных, последовательных сетей или сетей с делителем напряжения.
Резисторы для поверхностного монтажа
В отличие от большинства резисторов с выводами, для монтажа которых требуются отверстия в печатной плате, резисторы для поверхностного монтажа или чип-резисторы не имеют выводов. Их необходимо монтировать непосредственно на печатную плату. Резисторы для поверхностного монтажа с очень малым форм-фактором занимают мало места на печатной плате, что обеспечивает очень высокую плотность компонентов. В большинстве вычислительных устройств, включая многие другие технологии, используются резисторы для поверхностного монтажа.
Выбор резистора
При выборе резистора для любого применения необходимо учитывать несколько параметров:
Рассеиваемая мощность
Выбранный резистор должен рассеивать тепло, выделяемое им во время работы. Следовательно, номинальная мощность выбранного резистора должна быть больше, чем тепло, которое он будет выделять в цепи. Для подстраховки рекомендуется выбирать резистор с номинальной мощностью как минимум в два раза выше.
Температурный коэффициент
В зависимости от материала резистора его значение может изменяться при изменении температуры окружающей среды. Если резистор имеет положительный температурный коэффициент, его значение будет увеличиваться с повышением температуры. Для резистора с отрицательным температурным коэффициентом его значение будет уменьшаться с повышением температуры. Выбранный резистор должен компенсировать эффекты в цепи при изменении температуры.
Шум
Все компоненты, включая резисторы, создают шум. Он зависит от частоты и увеличивается с ростом частоты. Количество шума от резистора зависит от его материала. Для чувствительных цепей необходимо подбирать малошумящие резисторы.
Импеданс
С увеличением частоты резисторы также проявляют комплексный импеданс. Это зависит от способа их построения. Резисторы с проволочной обмоткой имеют самый высокий импеданс.