Оглавление
- Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах
- Условные обозначения и номиналы резисторов на схеме
- Как определить по внешнему виду
- Общие положения
- Типы переменных резисторов
- Способы производства
- Виды резисторов по характеру сопротивления
- Виды
- Типы и обозначения резисторов
- Устройство и принцип работы
- Цветовая маркировка резисторов — что это такое
- Маркировка SMD резисторов
- Свойства в теории и практике
Стандартный ряд мощностей резисторов и их обозначение на схемах
Обратите внимание, что резисторы одного номинала могут быть с разной мощностью рассеивания. Этот параметр зависит от технологии изготовления, материала корпуса
Есть определенный ряд мощностей и их графическое обозначение по ГОСТу.
Графическое обозначение мощности резисторов на схеме — черточки и римские цифры, нанесенные на поверхность сопротивления. Самое малое стандартное значение 0,05 Вт, самое большое — 25 Вт, но есть и более мощные. Но это уже специальная элементная база и в бытовой аппаратуре не встречается.
Как обозначаются мощность маломощных резисторов надо просто запомнить. Это косые линии на прямоугольниках, которыми обозначают сопротивления на схемах. Количество косых черточек обозначает количество четвертей дюйма. При номиналах сопротивлений от 1 Вт на изображении ставятся римские цифры: I, II, III, V, VI и т.д. Цифра эта и обозначает мощность резистора в ваттах. Тут немного проще, так как соответствие прямое.
Условные обозначения и номиналы резисторов на схеме
Условное обозначение резистора на схеме согласно ГОСТу – прямоугольник размером 4 мм x 8 мм. В англоязычной литературе распространено обозначение резистора в виде пилообразной линии:
Рисунок 1 – Условное графическое обозначение резистора
Номиналы резисторов в омах обычно отображаются на схеме в виде чисел рядом с условным обозначением, а если в цепи присутствует несколько резисторов, они будут помечены уникальным идентификационным номером, таким как R1, R2, R3 и т.д. Как видите, обозначения резисторов могут быть показаны горизонтально или вертикально:
Рисунок 2 – Обозначение номиналов резисторов на схеме (резисторы 150 Ом и 25 Ом)
Ниже показано несколько примеров резисторов разных типов и размеров:
Рисунок 3 – Примеры резисторов
Также на схеме можно показать, что резистор имеет переменное, а не фиксированное сопротивление. Это может быть сделано с целью описания реального физического устройства, разработанного для обеспечения регулируемого сопротивления, или может быть для того, чтобы показать какой-то компонент, который просто имеет нестабильное сопротивление:
Рисунок 4 – Условное графическое обозначение переменного резистора
Фактически, каждый раз, когда вы видите обозначение компонента с нарисованной по диагонали стрелкой, это означает, что этот компонент имеет переменное, а не фиксированное значение. Этот символ «модификатор» (диагональная стрелка) является стандартным дополнением к обозначению электронных компонентов.
Как определить по внешнему виду
На принципиальной электросхеме выделена, необходимая мощность резисторного элемента — тут все ясно. Но как вычислить мощность по визуальному виду на плате для печати? В общем, чем огромнее корпус, тем больше он может рассеивать тепла.
На российских сопротивлениях рядом с цифрами ставят букву В и все. А в зарубежных указывают W. Но эти символы есть не всегда. В иностранных может выделяться V или SW перед цифрами. Еще в импортных может также красоваться буква B, а в российских МЛТ может быть пустота или буква W. Сложно что-то понять, конечно. Подробнее о буквенной маркировке резисторов, читайте тут.
Еще есть небольшие замкнутые резисторные устройства, на которых и номинал невозможно поместить. В зарубежных он нанесен цветовыми полосами. Как в таком случае вычислить мощность рассеивания, насколько важен цвет? В старом ГОСТе была табличка соответствий габаритов и мощностей. Отечественные резисторные элементы по-прежнему изготавливают в соответствии с ней. Импортные, кстати, тоже, но они по габаритам уступают нашим. Однако и с ними можно разобраться.
Если не можете решить, к какой группе причислить определенный экземпляр, лучше считать что он слабый в плане мощности. Тогда компонент точно не сгорит.
Определение мощности SMD-резистора по размерам
Так же, как и иные детали, SMD-резисторы рассчитаны на конкретную мощность рассеивания. Но, как её вычислить? Мощность стандартных чип-резисторов, которых сейчас много, можно определить исходя из их размерных характеристик.
Ниже, будет показана табличка №1, в которой выделено соответствие типоразмера СМД-резисторного компонента и его мощности. Также там выделен типовой размер резисторов в дюймовой системе маркировки, а реальные размерные хар-ки указаны в мм.
Так сделали, потому что самой популярной считается система маркировки типоразмера чип-резисторных компонентов в дюймах. Её все эксплуатируют: изготовители, люди занимающиеся поставками и магазины. А для того, чтобы вычислить типовой размер и мощность выделяемую на резисторе, вы должны определить длину и ширину с помощью линейки. Таблица №1.
Источник
Общие положения
В соответствии с ГОСТ 28883-90 и международным стандартом, сопротивление резисторов маркируется в виде цветных колец. Каждому цветному кольцу соответствует определенный цифровой код. Маркировка с тремя полосками используется для резисторов с точностью 20%, с четырьмя полосками – с точностью 5% и 10%, с пятью – с точностью до 0.005%. Шестая полоска на резистора показывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Цветная маркировка на резисторах сдвинута к одному из выводов и читается слева направо. Первая полоса при этом — ближайшая к выводу резистора. Если из-за малого размера резистора цветную маркировку нельзя сдвинуть к одному из выводов, то первый знак делается полосой с шириной приблизительно вдвое большей, чем остальные. Цветовая маркировка резисторов зарубежных производителей, которые имеют наибольшее распространение в нашей стране, состоит чаще всего из четырех цветовых колец. Сопротивление резистора определяют по первым трем кольцам. Первые два кольца — это цифры, а третье кольцо — множитель. Четвертое кольцо представляет допустимое отклонение сопротивления резистора от его номинального значения.
Цветовая маркировка резисторов с 3 полосами.
Цвет первых двух полос означает первые цифры сопротивления. Третья полоса означает множитель в виде степени десяти, на который надо умножить число, состоящее из первых двух цифр. Точность резисторов с 3-мя полосами — 20%.
Сопротивление резистора с тремя полосами можно найти по формуле:
R=(10A+B)10C,
где R – сопротивление резистора, Ом; A – номер цвета первой полосы; B – номер цвета второй полосы; C – номер цвета третьей полосы.
Цветовая маркировка резисторов с 4 полосами.
Цвет первых двух полос означает первые цифры сопротивления. Третья полоса означает множитель в виде степени десяти, на который надо умножить число, состоящее из первых двух цифр. Четвертая полоса означает точность резистора в процентах. Она может быть серебристого или золотистого цвета, что значит допуск в 10% или 5% соответственно.
Сопротивление резистора с четырьмя полосами можно найти по формуле:
R=(10A+B)10C,
где R – сопротивление резистора, Ом; A – номер цвета первой полосы; B – номер цвета второй полосы; C – номер цвета третьей полосы.
Цветовая маркировка резисторов с 5 полосами.
Цвет первых трех полос означает цифры сопротивления. Четвертая полоса означает множитель в виде степени десяти, на который надо умножить число, состоящее из первых трех цифр. Пятая полоса означает точность резистора в процентах.
Сопротивление резистора с пятью полосами можно найти по формуле:
R=(100A+10B+C)10D,
где R – сопротивление резистора, Ом; A – номер цвета первой полосы; B – номер цвета второй полосы; C – номер цвета третьей полосы; D – номер цвета четвертой полосы.
Цветовая маркировка резисторов с 6 полосами.
Цвет первых трех полос означает цифры сопротивления. Четвертая полоса означает множитель в виде степени десяти, на который надо умножить число, состоящее из первых трех цифр. Пятая полоса означает точность резистора в процентах. Шестая полоса означает температурный коэффициент сопротивления.
Сопротивление резистора с шестью полосами можно найти по формуле:
R=(100A+10B+C)10D,
где R – сопротивление резистора, Ом; A – номер цвета первой полосы; B – номер цвета второй полосы; C – номер цвета третьей полосы; D – номер цвета четвертой полосы.
Типы переменных резисторов
Проволочный
Состоит из трубчатого пластмассового или керамического каркаса, на который в виде однослойной обмотки уложена тонкая проволока с высоким сопротивлением (манганиновая или константановая).
По поверхности проволоки скользит металлический ползунок, который при перемещении касается следующего витка обмотки раньше, чем сойдет с предыдущего – этим обеспечивается плавность регулировки.
Для надежности контакта ползунка и токопроводящего слоя поверхность проволоки тщательно полируется.
Тонкопленочный
Состоит из каркаса в виде подковообразной диэлектрической пластины, покрытой тонкой пленкой, изготовленной из углерода, бора, металлизированных или композиционных материалов. По поверхности пленки скользит ползунок, прочно связанный с регулировочным механизмом.
Классификация по количеству контактов
- Одноэлементные – стандартные резистивные элементы с тремя контактами.
- Многоэлементные (сдвоенные, строенные, счетверенные) – количество контактов зависит от количества резистивных элементов, собранных в одном корпусе. В зависимости от вида механической связи ползунков регулирование может быть синхронным или независимым.
- С выключателем – к трем основным контактам добавлены дополнительные выводы для подключения питания, чтобы поворотом ручки можно было включать устройство и регулировать его параметры.
Способы производства
Переменный резистор может быть двух типов: проволочным и пленочным. У проволочных на диэлектрическую трубку намотана проволока, вдоль нее перемещается металлический передвижной контакт — ползунок. Его местоположение и определяет сопротивление элемента. Витки проволоки уложены вплотную друг к другу, но они разделены слоем лака с высокими диэлектрическими свойствами.
Ползунковые переменные резисторы проволочного типа
Переменные проволочные резисторы — это необязательно трубка с намотанной на нее проволокой как на фото выше. Такие элементы выпускались в основном несколько десятков лет назад. Современные мало чем отличаются от пленочных, разве что корпус чуть выше, так как проволока все-таки занимает больше места, чем пленка.
Со снятой крышкой видна проволочная спираль и бегунок
У пленочных переменных резисторов на диэлектрическую пластину (обычно выполнена в виде подковы) нанесен слой токопроводящего углерода. В этом случае контакт тоже подвижный, но он закреплен на стержне в центре подковы и чтобы изменить сопротивление, надо повернуть стержень.
Пленочный регулируемый резистор
Регулировочное переменное сопротивление может быть и проволочным, и пленочным, а подстроечные, в основном, делают пленочными. Есть у них внешнее отличие: нет стержня с ручкой, а есть плоский диск с отверстием под отвертку. Сопротивления этого типа используются только для наладки параметров при пуске или техническом обслуживании аппаратуры.
Переменные резисторы SMD
Кроме способа производства есть еще две формы выпуска: для обычного навесного монтажа и SMD-элементы для поверхностного монтажа. SMD резисторы отличаются миниатюрными размерами, выполнены по пленочной технологии.
Виды резисторов по характеру сопротивления
Основная характеристика резисторов — собственно сопротивление, которое измеряется в «омах». Обозначается единица измерения как «Ом» — по фамилии немецкого физика Георга Ома. Вторая характеристика — рассеиваемая мощность, измеряется в Ваттах (Вт). Это та мощность, которую элемент может преобразовать в тепло без повреждения работоспособности. Рассеиваемая мощность иногда отражается на схеме в виде черточек на «теле» элемента (см. на рисунке ниже справа), но точно указывается в спецификации. В принципе, рассеиваемую мощность можно примерно определить по размерам элемента. Чем больше корпус, тем больше рассеиваемая мощность.
Обозначение рассеиваемой мощности постоянных резисторов на схеме
Существуют два типа резисторов по характеру сопротивления: постоянные и переменные. Постоянные не меняют свое сопротивление никогда (в идеале). Переменные изменяют, но принудительно. Для этого надо передвинуть бегунок, покрутить ручку или специальный регулятор. Переменные резисторы могут быть регулируемые и подстроечные. У обоих видов можно изменять сопротивление в некотором диапазоне. Только у регулируемых диапазон обычно шире. Именно они стоят на регуляторах громкости, частоты и т.д.
Переменный резистор часто можно увидеть в радиоприемниках
Есть также подстроечные резисторы, предназначенные для точной настройки заданных параметров радио- и электронных устройств в процессе их выпуска из производства при настройке после монтажа или в процессе ремонта. Как правило, они имеют не слишком широкий диапазон. На подстроечных моделях есть небольшой регулятор под отвертку (как правило).
Виды
Классификация резисторов происходит по ряду критериев. Если говорить о дискретных компонентах, то по методу монтажа их делят на:
- Выводные. Используются для монтажа сквозь печатную плату. У таких элементов есть выводы, расположенные радиально или аксиально. В народе выводы называют ножками. Этот вид резисторов активно использовался во всех старых устройствах (20 и боле лет назад) – старых телевизорах, приёмниках, в общем везде, и сейчас используется в простых устройствах, а также там, где использование SMD компонентов по какой-то причине затруднено либо невозможно.
- SMD. Это элементы, у которых нет ножек. Выводы для подключения расположены на поверхности корпуса, незначительно выступая над ней. Они монтируются непосредственно на поверхность печатной платы. Преимуществом таких резисторов является простота и дешевизна сборки на автоматизированных линиях, экономия места на печатной плате.
Внешний вид элементов двух типов вы видите на рисунке ниже:
Мы уже знаем, как выглядит этот компонент, теперь следует узнать о классификации по технологии изготовления. Выводные резисторы бывают:
- Проволочными. В качестве резистивного компонента используют проволоку, намотанную на сердечнике, для снижения паразитной индуктивности используют бифилярную намотку. Проволоку выбирают из металла с низким температурным коэффициентом сопротивления и низким удельным сопротивлением.
- Металлопленочные и композитные. Как можно догадаться, здесь в качестве резистивного элемента используют пленки из металлического сплава.
Так как резистор состоит из резистивного материала, в роли последнего может выступать проволока или плёнка с высоким удельным сопротивлением. Что это такое? Такие материалы как:
- манганин;
- константан;
- нихром;
- никелин;
- металлодиэлектрики;
- оксиды металлов;
- углерод и прочие.
SMD или чип-резисторы бывают тонкопленочными и толстопленочными, в качестве резистивного материала используют:
Материал | Особенности, где используется |
Никель-хром (нихром, NiCr) | в тонкоплёночных, которые устойчивы к высокой влажности (moisture-resistant) |
Нитрид дитантала (Ta2N). | TCR составляет 25 ppm/0С (-55…+1250С); |
Диоксид рутения (RuO2) | в толстоплёночных |
Рутенит свинца (Pb2Ru2O6) | в толстоплёночных |
Рутенит висмута (Bi2Ru2O7) | в толстоплёночных |
Диоксиды рутения, легированные ванадием (Ru0,8V0,2O2, Ru0,9V0,1O2, Ru0,67V0,33O2) | — |
Оксид свинца (PbO) | — |
Висмут иридий (Bi2Ir2O7) | — |
Сплав никеля | В низкоомных (0,03…10 Ом) тонкоплёночных изделиях |
На рисунке ниже изображено, из чего состоит резистор:
По конструкции различают:
- Постоянные. У них два вывода, а сопротивление вы изменять не можете – оно постоянно.
- Переменные. Это потенциометры и подстроечные резисторы, принцип действия которых основан на перемещении скользящего контакта (бегунка) по резистивному слою.
- Нелинейные. Сопротивление компонентов этого типа изменяется под воздействием температуры (терморезисторы), светового излучения (фоторезисторы), напряжения (варисторы) и других величин.
А также по назначению – общего и специального. Последние подразделяются на:
- Высокоомные (диапазон сопротивлений десятки МОм — единицы ТОм, при рабочих напряжениях до 400В).
- Высоковольтные (рассчитаны на работу в цепях с напряжением до десятков кВ).
- Высокочастотные (особенностью работы на высокой частоте является требование к низким собственным индуктивностям и ёмкостям. Такие изделия могут работать в цепях с частотой сигнала в сотни МГц).
- Прецизионные и сверхпрецизионные (это изделия с высоким классом точности. У них допуск по отклонению от номинального сопротивления 0,001 — 1 %, в то время как у обычных допуск может быть и 5% и 10% и больше).
Типы и обозначения резисторов
В основном в продажу выпускаются изделия с типовыми значениями мощности рассеяния (0,05, 0,125, 0,25, 0,5, 1, 2 и 5 Ватт). Визуальные обозначения изделий с различными номиналами на электросхемах регламентированы ГОСТ. Перед сборкой надо проверить соответствие используемых деталей указанным на схеме номиналам. Выпускаются элементы и с другими мощностными показателями, отличными от стандартов. На практике они используются нечасто, в основном, под конкретную задачу.
Спецификации к проектируемой схеме, как правило, содержат указания, какими значениями основных параметров должен обладать резистор. Иногда указываются даже конкретная модель, а также допустимое значение отклонения от фиксируемого номинала.
Устройство и принцип работы
Конструкция постоянных резисторов довольно простая. Они состоят из керамической трубки, поверх которой намотана проволока или нанесена резистивная плёнка с определённым сопротивлением. На концы трубки вставлены металлические колпачки с припаянными выводами для поверхностного монтажа. Для защиты слоя используется лакокрасочное покрытие.
Устройство таких элементов можно понять из рисунка 2 ниже.
В большинстве моделей такая конструкция традиционно сохраняется, но сегодня существуют различные виды сопротивлений с использованием резистивного материала, устройство которых немного отличается от конструкции описанной выше.
Рис. 2. Строение резистора
Современную электронную аппаратуру наполняют платы, начинённые миниатюрными деталями. Поскольку тенденция к уменьшению размеров электронных приборов сохраняется, то требования к уменьшению габаритов коснулись и резисторов. Для этих целей идеально подходят непроволочные сопротивления. Они просты в изготовлении, а их номинальные мощности хорошо согласуются с параметрами маломощных цепей.
Казалось бы, что эра проволочных резисторов постепенно уходит в прошлое. Однако это не так. Спрос на проволочные сопротивления остаётся в тех сферах, где транзисторы с металлоплёночным или с композитным резистивным слоем не справляются с мощностями электрических цепей.
Для непроволочных резисторов используются следующие резистивные материалы:
Перечисленные вещества обладают высокими показателями удельного сопротивления. Это позволяет изготавливать электронные компоненты с очень маленькими корпусами, сохраняя при этом значения номинальных величин.
Размеры и формы корпусов, проволочных выводов современных резисторов соответствуют стандартам, разработанным для автоматической сборки печатных плат. С целью надёжного соединения выводов способом пайки, выводы деталей проходят процесс лужения.
Конструкция регулировочных (рис. 3) и подстроечных резисторов (рис.4) немного сложнее. Эти переменные транзисторы состоят из кольцевой резистивной пластины, по которой скользит бегунок. Перемещаясь по кругу, подвижный контакт изменяет расстояние между точками на резистивном слое, что приводит к изменению сопротивления.
Рис. 3. Регулировочные резисторы
Рис. 4. Подстроечные резисторы
Принцип действия.
Подбирая резисторы соответствующего номинала, можно изменять на участках цепей величины тока и напряжения. Например, увеличивая сопротивление последовательно включённого резистора на участке цепи, можно пропорционально уменьшить силу тока.
Условно резистор можно представить себе в виде узкого горлышка на участке трубки, по которой течёт некая жидкость (см. рис. 5). На выходе из горлышка давление будет ниже, чем на его входе. Примерно, то же самое происходит и с потоком заряженных частиц – чем больше сопротивление, тем слабее ток на выходе резистора.
Цветовая маркировка резисторов — что это такое
Все важные и нужные сведения о тех. параметрах чип резистора можно узнать, просто посмотрев на него, это действительно радует многих электриков. Для официального обозначения сопротивления и других характеристик создана специальная маркировка резисторов – цветными полосками. Важны не только цвета, но и их последовательное размещение. Маркировка выглядит как кольца разных цветовых решений. Такая форма необходима для того, чтобы человек мог, не поворачивая в руке такой небольшой элемент, понять все его параметры.
Какие бывают разновидности обозначения полосками
Типовая маркировка резисторов по цвету сформирована из трех или шести полос/колечек. Чем больше полосок, тем больше точность измерения. Рассмотрим самые популярные вариации раскрасок.
Устройства с 3 полосками
Подобную кодировку используют лишь для тех компонентов, которые имеют планового типа отклонения не более двадцати процентов. Числовые обозначения, относящиеся к цветовым решениям, можно брать из таблички. Первые два круга отображают сопротивление прибора, третий указывает на множитель.
Если обозначить 1 полосу меткой D1, 2 D2, 3 E, то выражение будет таким:R=(10D1+D2)*10E.
Например, на детали 1 полоса красная, 2зеленая, 3 — желтая. Пытаемся найти сопротивление (10*2+5)*104=25*10 в четвертой степени=250000 Ом или 250 кОм.
Устройства с 4 полосками
Предназначены для техники с точностью до 5 или 10 процентов. Цветовая схема резисторов сопротивлений не меняется: первые 2 колечка — номинал сопротивления, 3 — десятичного типа множитель, 4 — допуск. Золотистый допуск — 5% (причислен к ряду Е24), серебристый — 10% (ряд Е 12). В этом случае, получается такая формула: R=(10D1+D2)*10E±S, где 1 полоска — D1, 2 — D2, 3 — Е, 4 — S. Например: если вы видите прибор с 4 полосками зеленого, оранжевого, алого и золотого цвета, то сопротивление будет равно R=(50+3)*10 второй степени=5300 Ома+-5% или 5.3 кОм ± 5%.
Устройства с 5 полосками
Эта цветовая кодировка резисторов полоскового типа используется для полос Е48 – 2%, Е96 – 1%, Е 192 – 0,5%. Технология подсчета первых 3 полосок не меняется, четвертая расшифровывается, как десятичного типа множитель, а пятая, это уровень допуска. Выражение: R=(100D1+10D2+D3)*10E±S, где D1, D2 и D3 – первые три кружка, Е-четвертый, S – пятый. Допуски выделяют очень просто:
- E48 (2%) — алый цвет;
- E96 (1%) — коричневое цветовое решение;
- E192 (0,5%) — зеленый цвет;
- 0,25% — синее цветовое решение;
- 0,1% — фиолетовый;
- 0,05% — сероватый.
Шестиполосные приборы
Специалисты осведомлены, что у многих резисторов есть ТКС. Этот параметр отображает, на какую величину повышается,/уменьшается сопротивление детали при изменении температурного режима на 1 градус. Этот коэффициент измеряется в ppm/OC. Рассмотрим полностью цветовое обозначение резисторов на 6 кольце:
- Коричневое цветовое решение — 100 ппм/OC.
- Алый — 50 ппм/OC.
- Желтый цвет — 25 ппм/OC.
- Оранжевое цветовое решение — 15 ппм/OC.
- Синее цветовое решение — 10 ппм/OC.
- Фиолетовое цветовое решение — 5 ппм/OC.
- Белоснежный — 1 ппм/OC.
Разберем примерный вариант определения резистора по кодировке цветового типа на 6 колец. Представьте, у вас есть резистор с алой, зеленой, фиолетовой, желтой, коричневой и оранжевой полоской. Сопротивление будет равно (100*2+10*5+7)*104 +-1% (15ппм/OC) или же 2570000±1% (15ппм/OC) или 2,57 ±1% (15ппм/OC) МОм.
- Коричневый — до 1 %.
- Алый цвет — не более 0,1% отказов.
- Оранжевое цветовое решение — не больше 0,01% отказов.
- Желтый — не больше 0,001% отказов за тысячу рабочих часов.
Маркировка SMD резисторов
Силовые резисторы с проволочной обмоткой бывают самых разных конструкций и типов: от стандартного меньшего алюминиевого корпуса с 25-ваттным радиатором, установленного на радиаторе, как мы видели ранее, до больших трубчатых керамических или фарфоровых силовых резисторов мощностью 1000 Вт, используемых для нагревательных элементов.
Значение сопротивления проволочных резисторов очень низкое (низкие омические значения) по сравнению с углеродной или металлической пленкой. Диапазон сопротивления силового резистора колеблется от менее 1 Ом (R005) до всего 100 кОм, поскольку для больших значений сопротивления потребуется провод с тонкой калибровкой, который может легко выйти из строя.
Резисторы с низким омическим сопротивлением и низким значением мощности, как правило, используются для датчиков тока, по закону Ома ток, протекающий через сопротивление, вызывает падение напряжения на нем.
Это напряжение может быть измерено, чтобы определить значение тока, протекающего в цепи. Этот тип резистора используется в испытательном измерительном оборудовании и контролируемых источниках питания.
Силовые резисторы большего размера с проволочной обмоткой изготовлены из коррозионностойкой проволоки, намотанной на формирователь из фарфора или керамического сердечника, и обычно используются для рассеивания высоких пусковых токов, например, возникающих в цепях управления электродвигателем, электромагнитом или элеватором / краном и тормозных цепях двигателя.
Обычно эти типы резисторов имеют стандартную номинальную мощность до 500 Вт и, как правило, соединяются вместе, образуя так называемые «банки сопротивления».
Еще одна полезная особенность силовых резисторов с проволочной обмоткой заключается в использовании нагревательных элементов, таких как те, которые используются для электрического огня, тостера, утюгов и т. Д. В этом типе применения значение мощности сопротивления используется для производства тепла, а тип проволоки из сплава сопротивления используется, как правило, из никель-хрома (нихрома), допускающего температуру до 1200 o C.
Все резисторы, будь то углерод, металлическая пленка или проволока, подчиняются закону Ома при расчете значения их максимальной мощности (мощности). Стоит также отметить, что, когда два резистора соединены параллельно, их общая мощность увеличивается. Если оба резистора имеют одинаковое значение и одинаковую номинальную мощность, общая номинальная мощность удваивается.
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.
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 ухудшается. 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.