Що міститься у резисторах

Що міститься у резисторах



Резистор



Резистор - один із найпростіших електронних компонентів. Разом з тим без резисторів не обходиться практично жодна схема. Здавалося б, що важливого він робить - тільки пручається струму, і більше нічого? Але не все так просто. У цій статті зібрані всі базові знання про резистори, необхідні електроннику.



Зміст статті:





  • Загальні відомості про резистори


  • Закон Ома


  • Як виміряти опір


  • Паралельне та послідовне з'єднання резисторів


  • Застосування: дільники напруги та струму


  • Розсіювана потужність


  • Пристрій резистора


  • Паразитні характеристики


  • Змінні та підстроювальні резистори


  • Інші типи резисторів




Загальні відомості



Резистор, або опір, відноситься до пасивних компонентів електричних кіл. Пасивний — отже, не приносить до ланцюга додаткову енергію. На відміну від, наприклад, транзистора — здатний посилювати слабкий сигнал, додаючи до нього енергію від потужнішого джерела живлення.



Резистор чинить опір струму, що йде через нього. Як механічна аналогія можна представити трубу з водою. Резистор - звуження на цій трубі, що уповільнює потік. Через звуження трубою проходитиме менше води в одиницю часу.



Звуження в трубі, що уповільнює потік



Резистор позначається на схемі витягнутим прямокутником з двома висновками. Зазвичай кожному резистори присвоюється буква R з порядковим номером. Іноді у зарубіжній літературі можна зустріти позначення ламаною лінією.



Два варіанти позначення резистора на схемах



Резистор та закон Ома



Головна характеристика резистора – його опір. Воно вимірюється в Омах. А струм, що проходить через резистор, залежить від прикладеної напруги.Перелічені величини пов'язані з законом Ома. При цьому у разі ідеального резистора струм лінійно залежить від напруги, тобто резистор має лінійну вольт-амперну характеристику:



Вольт-амперні характеристики двох резисторів та закон Ома



Як виміряти опір резистора



У лабораторії радіоаматора для вимірювання опорів має бути омметр. Зазвичай ця функція входить до складу комбінованих приладів, мультиметрів. Тим часом принцип вимірювання опору заснований все на тому ж законі Ома: омметр прикладає до тестованого резистори невелику напругу і заміряє струм, після чого обчислює опір.



Вимір опору за допомогою мультиметра. У цьому прикладі взято резистор 20 кОм.



До речі, про це потрібно пам'ятати, тикаючи омметром у схеми: на схему потрапляє невелика напруга, яка для чутливих деталей може виявитися фатальною.



Паралельне та послідовне з'єднання резисторів



Резистори потрібні у схемі, щоб управляти струмами та напругами. Але спочатку потрібно розібратися, як вони взаємодіють між собою та іншими елементами схеми.



Якщо з'єднати кілька резисторів послідовно, через кожен з них тектиме однаковий струм. Це логічно: скільки зарядів увійшло до ланцюга, стільки ж має вийти на іншому кінці, закон збереження заряду. А ось напруга (потенціал) розподіляється по-різному. Чим вищий опір резистора, тим більше на ньому падіння напруги - Потрібно більше зусилля, щоб проштовхнути через великий опір заряди.



При цьому, якщо підсумувати потенціал на всіх резисторах, сума дорівнюватиме напруги, прикладеній до кінців ланцюга.Звідси виводиться формула сумарного опору ланцюжка з послідовних резисторів: воно дорівнює сумі опорів усіх резисторів.



Послідовне з'єднання резисторів



При паралельному з'єднанні резисторів картина інша. Тут фіксована напруга - вона однакова на кожному резисторі. А ось струм буде різний - він потече туди, де йому легше пройти. Знову ж таки, застосовуючи нескладні міркування та використовуючи закон Ома, виводиться формула загального опору паралельно з'єднаних резисторів.



Паралельне з'єднання резисторів



Більш складні, змішані з'єднання резисторів розбиваються на невеликі блоки, і так послідовно, від менших до великих блоків вважається загальний опір:



Складне з'єднання резисторів. Спочатку вважаємо блок R1, R2 (паралельні), потім до цього блоку додаємо послідовно R3, нарешті, вважаємо паралельно R1, R2, R3 та R4. Якщо кожен опір 10 Ом, загальний опір виходить 6 Ом.



Потрібно додати, що іноді розбити схему на блоки неможливо. У цьому випадку застосовується складніший метод розрахунку, заснований на правилах Кірхгофа.



Застосування резисторів у схемах



Отже, як же за допомогою резисторів керують напругою та струмами? Допустимо, стоїть завдання обмежити напругу на навантаженні. Під навантаженням тут може розумітися будь-який елемент або вузол схеми, на якому ми хочемо отримати задану напругу або заданий струм. Це може бути і лампочка, і світлодіод, і наступний каскад підсилювача тощо.



Найпростіше - поставити послідовно з навантаженням резистор, що гасить. Як ми обговорювали вище, у цьому випадку напруга розподілиться між елементами відповідно до опору кожного. Тобто виходить дільник напруги.



Схема дільника напруги, коли навантаження є елементом дільника.



А що робити, якщо опір навантаження дуже великий чи не завжди? У цьому випадку ставлять два послідовні резистори, що утворюють плечі дільника. А навантаження знімає напругу з одного з них. Підкреслю, що потрібно пам'ятати про опір навантаження. Воно має бути досить великим, щоб їх можна було знехтувати під час розрахунку дільника.



Схема дільника напруги, коли навантаження підключено паралельно до нижнього плеча дільника



Якщо послідовне з'єднання резисторів є дільником напруги, неважко здогадатися, що паралельне з'єднання - дільник струму. На малюнку наведено спосіб обмежити струм через навантаження - поставити паралельно їй резистор, так званий шунт. Який відмовлятиме на себе частину струму, обернено пропорційну його опору.



Потужність резистора



Резистор пручається проходить струму. Отже, він відбирає у струму частину енергії. І куди вона поділася? Переходить у тепло. Потужність, що розсіюється на резистори, вважається за формулою P = U * I. Оскільки U, I та R пов'язані законом Ома, можна записати кілька варіантів цієї формули, виражаючи потужність через U та R, або через R та I. До речі, на сайті є онлайн-калькулятор потужності та закону Ома.



Так от, якщо струм через резистор занадто великий, через велику розсіювану потужність резистор перегріється і вийде з ладу, в буквальному сенсі, згорить. В цьому випадку потрібно взяти резистор такого ж номіналу, але розрахований на більшу потужність розсіювання. Більш потужні резистори та фізично більшого розміру, щоб збільшити площу розсіювання теплової енергії.



Там, де це важливо (де очікуються порівняно великі струми), на схемах вказують, яку потужність має бути розрахований резистор, за допомогою наступних позначень:



Допустима потужність розсіювання резистора



Влаштування резисторів



Зі шкільного курсу фізики ми знаємо, що опір провідника визначається його питомим опором, довгою та перетином.



Формула опору провідника



На початку статті наводилася механічна аналогія резистора як звуження труби. Це працює і в електрику: якщо зменшити перетин провідника, його опір збільшиться.



Тому резистори роблять з тонкого дроту, з тонких плівок різних металів і сплавів, з композитних матеріалів. При цьому, щоб збільшити ефективну довжину, у резистивному шарі нарізають різного виду спіралі та канавки:



Дуже умовно показано пристрій резистора. Зліва: на поверхні циліндричної основи резистора шар струмопровідного матеріалу, в якому нарізані канавки збільшення опору. Праворуч: плівковий варіант.



Паразитні характеристики



Але такий підхід, крім плюсів, дає ще й деякі мінуси. Справа в тому, що реальний резистор, на відміну від ідеального, має не тільки опір, але й деяку індуктивність і ємність. Тобто схема реального резистора виглядає приблизно так:



Схема заміщення резистора



Ємність та індуктивність - паразитні характеристики резистора, вони спотворюють його функції у схемі. І саме собою пристрій резистора може бути причиною цих паразитних властивостей. Спіральні канавки в резистивному шарі – чим не витки котушки індуктивності? А між близько розташованими ділянками провідного шару виникає ємність.



Хоча ці індуктивність і ємність невеликі за величиною, але у деяких ситуаціях (наприклад, високих частотах) здатні вносити помітні спотворення.



Тому при виготовленні резисторів застосовують різні хитрощі, щоб знизити паразитні характеристики. Наприклад, нарізають канавки хитрим малюнком. Втім, ця тема вже виходить за межі цієї статті.



Змінні та підстроювальні резистори



Іноді у схемі необхідні резистори зі змінним опором. Вони є елементами налаштування та керування.



Розрізняють змінні резистори (зазвичай їхню ручку виводять на панель управління) і підстроювальні (які регулюються викруткою на платі і до яких немає доступу, доки не розібрати корпус пристрою). Ось як вони виглядають:



Змінні та підстроювальні резистори



Вони мають три висновки. Між двома крайніми постійний опір. А середній "ковзає" між ними. Таким чином, виходить готовий дільник напруги з регульованим опором плечей.



Якщо середній висновок з'єднати з одним із крайніх – вийде реостат, резистор із змінним опором.



Інші типи резисторів



Насамкінець залишається згадати деякі специфічні типи резисторів. Наприклад, терімістор. Його опір залежить від температури, і цей тип резисторів широко використовується в електронних термометрах та схемах контролю температури.



Або, фоторезистор. Його опір залежить від освітленості.



Варістори - зменшують свій опір при зростанні прикладеної напруги. Можуть використовуватися у схемах захисту та стабілізаторах.



З чого складається резистор та принцип його роботи в електричному ланцюзі



Чайники, лампи розжарювання, електрообладнання машини та багато інших електроприладів містять резистори.Вони настільки видозмінилися, що без знання відмітних ознак їх важко визначити. У довідниках дається визначення: резистор - це елемент із заданим постійним або змінним опором. На практиці це безліч елементів, які використовуються в найнесподіваніших конструкціях. Щоб зрозуміти, з чого складається резистор, необхідно дізнатися, з якого матеріалу він виготовляється.



Влаштування резистора зсередини



Найпростіший резистор – це реостат. На каркас намотується дріт із великим опором та підключається до джерела живлення. Тому можна зробити висновок: перша вимога для цього елемента - високоомний провідник. Для виробництва цього елемента використовують:





  • дріт;


  • металеву плівку, металеву фольгу;


  • композитний матеріал;


  • напівпровідник.




Дротові опори прості у виготовленні, здатні розсіювати максимальну потужність, але мають істотний недолік: у них найбільша індуктивність. Діаметр дроту коливається від кількох мікрон до кількох міліметрів.



Металеву фольгу із високоомного матеріалу намотують на каркас. При необхідності збільшити опір її розрізають на доріжку, тим самим збільшуючи довжину і відповідно опір. Металопленочный резистор отримують напиленням металу на основу.



Як композитний матеріал використовують графіт з органічними або неорганічними добавками. Резистор може повністю складатися з такого матеріалу або доріжки, на яку нанесений цей матеріал.



З початком виробництва мікросхем з'явилися нові резистори, які називаються інтегральними. Виробництво виконується на молекулярному рівні.На високолегований напівпровідник напилюють тонкий шар високоомного металу, що виконує функцію резистора.



Поділ за видами



Оскільки опір — одна з найпоширеніших форм деталей, то й застосування його дуже різноманітне. Залежно від призначення резистора його можна розділити на три категорії:



Перша категорія - постійні резистори - мають заданий опір і більше використовуються в електричних схемах. Проте опір однаково залежить від зовнішніх чинників. За цією ознакою їх кваліфікують на такі види:



Лінійні названі так, тому що їхній опір змінюється плавно, тобто лінійно, залежно від зовнішнього впливу. У нелінійних такої плавності немає. Наприклад, якщо виміряти опір лампи розжарювання в холодному стані, воно буде одне, а в гарячому — зовсім інше, причому в 10—15 разів більше.



Якщо існує таке різноманіття, виникає закономірне питання — як зрозуміти де резистор? Насправді резистор може виглядати як коло, трубка чи квадрат. Вони випускаються різних форм, розмірів, забарвлень. Іноді, щоб визначити, що це резистор, необхідно подивитися електричну принципову схему.



Друга категорія - підстроювальні. Мають регулюючий механізм, який плавно змінює опір. Використовується для точного налаштування апаратури.



Наступна категорія – регулювальні. Назва тут говорить сама за себе. Вони призначені для регулювань, а отже повинні змінювати свій опір. На відміну від постійних, які мають два висновки, у цих є три висновки. Два з них підключаються до самого резистори, а третій - до рухомого контакту, який з'єднаний з елементом, що обертається.Якщо підключити живлення до двох висновків, то на рухомому контакті буде інша напруга, яка відрізнятиметься від напруги на висновках цього елемента.



Якщо підключити регулювальний (змінний) резистор послідовно з батареєю, з'єднати лампочку одним виводом з мінусової клемою батареї, а інший з виведенням рухомого контакту, то при обертанні рукоятки змінного резистора буде помітно, як змінюється яскравість лампочки. Чому таке відбувається можна зрозуміти, якщо розібратися, що робить резистор.



Використання в електричній схемі



Яскравість лампочки залежить від струму, що протікає по нитці розжарювання — що більше струм, то яскравіше горить лампочка. За законом Ома струм можна розрахувати розділивши напругу на опір, отже, що менше опір, то більше вписувалося струм. На практиці працювати це буде так.



Припустимо, лампочка розрахована на напругу 9 В, має опір 70 Ом (в робочому, гарячому стані), батарея на 9 і змінний опір 100 Ом. Для нормальної роботи струм, що проходить через лампочку, повинен бути приблизно 0,13 А (напруга батареї 9 ділиться на опір лампочки 70 Ом). У цей ланцюг послідовно приєднується змінний резистор в 100 Ом, струм ланцюга становитиме приблизно 0,05 А (напруга батареї 9 В ділиться на загальний опір 170 Ом), - це приблизно третина від необхідного струму і лампочка, отже, не горітиме.



І тут резистор допомагає плавно гасити світло. Подібний принцип використовується, наприклад, у кінотеатрах. Якщо батарея на 9, а лампочка розрахована на 2,5, то для її нормальної роботи необхідний дільник або гаситель напруги. У чому суть? У ланцюзі необхідно створити нормальний для лампочки струм.



Якщо використовується гаситель, то джерело струму послідовно підключаються 2 або більше резистора і лампочка. Загальний опір вибирається з таким розрахунком, щоб струм, що протікає ланцюгом, відповідав номінальному струму лампочки. Припустимо, є: джерело постійного струму 9, лампочка напругою 2,5 і номінальним струмом 0,12 А.



Розраховується опір лампочки, при цьому напруга ділиться струм і виходить приблизно 20,8 Ом. Щоб по ланцюгу йшов струм 0,12 А, розраховується загальний опір: 9 В поділений на 0,12 А дає 75 Ом. Віднімається опір лампочки і вийде 54,2 Ом – такий опір необхідно додати до лампочки.



Якщо використовується дільник, тоді беруться два і більше резистора і підключаються послідовно джерелу живлення. Паралельно до якоїсь частини дільника підключається навантаження, виходить схема зі змішаним підключенням: джерело - частина дільника - паралельно підключені частина дільника і навантаження - джерело струму. Це тільки один варіант, насправді схеми підключення безліч, але завжди йде змішане підключення.



Далі проводиться розрахунок необхідного опору. При паралельному підключенні струм йде двома ланцюгами, отже, на навантаженні його буде менше (підключений послідовно резистор обмежує струм). Для нормальної роботи навантаження вираховуються всі струми, що проходять дільником, а потім підбирається обмежуючий.



При послідовному підключенні, щоб відключити лампочку, потрібно відключити живлення, а при використанні дільника достатньо відключити ланцюг лампочки. Якщо необхідно до джерела підключити кілька навантажень з різною напругою, то без дільника (його ще називають дільником напруги) не обійтися.



Області застосування



Крім свого звичайного призначення - впливати на струм і напругу, резистори при використанні різних матеріалів набувають зовсім інших властивостей і назв. Навіщо вони потрібні, видно з такого списку:





  • залежить від напруги, це варистор;


  • від температури – терморезистор, термістор;


  • від освітленості – фоторезистор;


  • від деформації - тензорезістор;


  • від дії магнітного поля - магніторезистор;


  • розробляється новий, називається мемрістор, опір залежить від кількості, що проходить через нього заряду.




Варистор найчастіше використовують як захист від перенапруги. У вигляді датчиків температури використовують терморезистори. Якщо необхідно автоматизувати включення вуличного освітлення, без фоторезистора це буде зробити складно. Інші вказані прилади використовуються у вузькій спеціалізації.



Позначення на схемі



На електричній схемі всі резистори позначаються прямокутником. Поруч ставиться буква R і число, що вказує на опір. Якщо це постійний, то всередині прямокутника можуть стояти римські цифри, що відповідають потужності цього елемента у ватах. При потужності менше 1 Вт застосовуються такі умовні позначення:





  • одна поздовжня лінія усередині прямокутника вказує на потужність 0,5 Вт;


  • одна коса лінія говорить про потужність 0,25 Вт;


  • дві косих - 0,125 Вт;


  • три косих - 0,05 Вт.




Для того, щоб можна було відрізняти один прилад від іншого, наприклад, варистор від термістора також використовуються умовні позначення:





  • постійний резистор позначається лише прямокутником;


  • регулювальний - стрілка перекреслює прямокутник, центральний висновок підключається до одного із висновків резистора;


  • змінний - до прямокутника зверху під прямим кутом підходить стрілка, до неї підключаються інші прилади;


  • підстроювальний - на прямокутник зверху лягає буква "т", до цього висновку підключаються інші прилади;


  • підстроєчний, як реостат, центральний висновок з'єднаний з одним із висновків приладу - прямокутник перекреслює коса буква "т";


  • термістор (терморезистор) - на прямокутник під нахилом лягає хокейна ключка;


  • варистор - позначається як термістор, але над робочою поверхнею ключки ставиться буква U;


  • фоторезистор - зверху до прямокутника підходять дві похилі стрілки.




Види маркувань



На великих постійних резисторах у скороченій формі пишуться потужність, опір та допуск (на скільки відсотків може відхилятися вказана величина). Деталі малого розміру мають кольорове, літерне або цифрове маркування, причому літери та цифри можуть доповнювати один одного. Кожен виробник сам обирає спосіб маркування.



Що таке резистор, види та роль в електроланцюзі, перевірка мультиметром



Усі схеми — великі та малі, складні та не дуже — зібрані з певного набору радіоелементів. Одні з найпростіших і водночас найпоширеніших – резистори чи спротиву. Про те, що це за елемент, для чого його ставлять на схемі, які бувають види резисторів, про все це йтиметься в цій статті.



Що таке резистор і для чого потрібний



Пасивний елемент, що має певний опір (постійний або змінний), називають резистором. Точніше визначення вам не дасть ніхто, але це просте формулювання проте відображає основну властивість цього радіоелемента.



Для повноти картини наводимо визначення з «Вікіпедії»:



Резистор (англ. resistor, від лат.resisto - опір) - пасивний елемент електричних ланцюгів, що володіє певним або змінним значенням електричного опору, призначений для лінійного перетворення сили струму в напругу і напруги в силу струму, обмеження струму, поглинання електричної енергії та ін. пристроїв.



Є ще опори з нелінійними характеристиками, які змінюють параметри залежно від різних умов: температури, напруги, світла тощо. Вони хоч і є опорами, але мають окремі назви (варистор, термістор тощо), дещо інше позначення та інші технічні характеристики. У цій статті мова піде про постійні та змінні резистори, але ті, які мають лінійні характеристики (майже лінійні, оскільки ідеалу немає).



Називають ці елементи чи «резистор» чи «опір». Перша назва - походить від латинського resistо, що перекладається як опір. Обидві назви відображають основне призначення цього елемента - змінювати опір електричного кола. На схемах європейського походження постійний резистор позначається як невеликого прямокутника. На американських схемах прийнято інше позначення - у вигляді ламаної лінії. У будь-якому випадку поруч із позначкою стоїть латинська літера R і число, що означає номер елемента.



Як виглядає резистор: найбільш типові види постійних резисторів та позначення у схемах



У невеликих схемах поруч із позначенням може стояти номінал, у великих окремій таблиці (специфікації) прописаний тип резистора та його параметри.



Позначення резисторів на схемі із зазначенням номінального опору



Без резистора не обходиться жодна схема. Ані електрична, ані електронна. Призначення резисторів у ланцюзі може бути таким:





  • для обмеження струму;


  • створення падіння напруги до певного значення.




Наприклад, у ланцюзі тече певний струм, але треба використовувати елемент, який не розрахований на такий струм. І тут ставлять резистор, після якого струм знижується до рівня. Що робить резистор у схемі? Знижує струм до прийнятного значення. У цьому випадку часто називають їх струмообмежуючими - за тим завданням, яке вони виконують. Аналогічно надходять і з напругою, тільки розраховується у разі не струм, а напруга.



Види резисторів: зовнішній вигляд постійних опорів. Праворуч SMD резистор - призначений для поверхневого монтажу



Якщо говорити про зовнішній вигляд, найчастіше, є невеликим розміром циліндр, від торців якого відходять монтажні ніжки. Найчастіше вони виконані з дроту, рідше із металевої стрічки. Бувають резистори у вигляді прямокутного паралелепіпеда (керамічні) та у вигляді невеликого прямокутника (SMD технологія) для поверхневого монтажу на друкованих платах.



Види резисторів характером опору



Основна характеристика резисторів - власне опір, що вимірюється в "омах". Позначається одиниця виміру як "Ом" - на прізвище німецького фізика Георга Ома. Друга характеристика - потужність, що розсіюється, вимірюється у Ваттах (Вт). Це та потужність, яку елемент може перетворити на тепло без пошкодження працездатності. Потужність, що розсіюється, іноді відбивається на схемі у вигляді рисок на «тілі» елемента (див. на малюнку нижче праворуч), але точно вказується в специфікації.В принципі, потужність, що розсіюється, можна приблизно визначити за розмірами елемента. Чим більше корпус, тим більше потужність, що розсіюється.



Позначення розсіюваної потужності постійних резисторів на схемі



Існують два типи резисторів за характером опору: постійні та змінні. Постійні не змінюють свого опору ніколи (в ідеалі). Змінні змінюють, але примусово. Для цього треба пересунути бігунок, покрутити ручку або спеціальний регулятор. Змінні резистори можуть бути регульовані та підстроювальні. В обох видів можна змінювати опір у певному діапазоні. Тільки у регульованих діапазон зазвичай ширше. Саме вони стоять на регуляторах гучності, частоти тощо.



Змінний резистор часто можна побачити у радіоприймачах



Є також підстроювальні резистори, призначені для точного налаштування заданих параметрів радіо- та електронних пристроїв у процесі їх випуску з виробництва при налаштуванні після монтажу або в процесі ремонту. Як правило, вони мають не надто широкий діапазон. На підстроювальних моделях є невеликий регулятор під викрутку (як правило).



За призначенням



Розглянемо ще й види резисторів за призначенням. Вони бувають загального та спеціального призначення. Опір загального призначення мають такі параметри:





  • номінал від 1 Ом до 10 МОм,


  • потужність від 0,125 Вт до 100 Вт,


  • допуск точності не менше ніж 20%, 10%, 5%, 2% або 1%.




Вони придатні до роботи в мережах напругою трохи більше 1000 У. Використовуються як струмообмежувачі або як навантаження для активних елементів схем. Резистори спеціального призначення перевершують «звичайні» за однією або декількома характеристиками. До них відносяться:





  • Виготовлені з високою точністю (максимально допустиме відхилення номіналу – 1%), що мають високу стабільність параметрів. Називають їх прецизійні та надпрецизійні.


  • Високочастотні. Мають дуже невелику власну ємність, завдяки чому застосовуються у високочастотних схемах.


  • Високовольтні (для мереж напругою понад 1000 В).


  • Високоомні. Номінал вище 100 МОм та напруга не менше 400 В.



Для ремонту побутових приладів достатньо елементів із звичайними характеристиками. А взагалі, при заміні варто дотримуватись правил: ставити елемент того ж номіналу і з тими самими характеристиками. Якщо елементна база стара і знайти такий самий екземпляр складно або стоїть він незрівнянно, шукаємо аналог. При підборі аналогів номінал вибираємо «один на один», а характеристики можуть бути трохи кращими. Гірше брати не слід, оскільки це може спричинити некоректну роботу пристроїв.



Види резисторів за способом виготовлення та їх особливості



Постійні опори виготовляють кількома способами. Від способу виробництва деякою мірою змінюються властивості, тому доводиться знати ще й види резисторів за способом виготовлення. Вони бувають:





  • Дротяні.


  • Недротяні:


    • металеві;


    • композиційні;


    • фольгові (металофольгові);


    • графітні.




    Найстародавніші — дротяні. Вони ж найдешевші. Зате недротяні можуть мати дуже мале припустиме відхилення від номіналу, деякі інші корисні особливості.



    Дротяні



    Дротові резистори являють собою відрізок металевого дроту, намотаного на керамічну основу. Дріт використовується спеціальний - константанова для звичайних, ніхромова - для високоомних. Зверху витки дроту можуть бути:



    Деякі види резисторів дротяного типу можна відрізнити зовні: у керамічному прямокутному корпусі та трубчастого типу (C5-35B або ПЕВР). Вони явно відрізняються від інших. При цьому ні тонкошаровими, ні композиційними не можуть бути.



    Так виглядають дротяні резистори різних видів виконання.



    Інші на вигляд майже не відрізняються. Хіба що тим, що за порівнянних номіналів вони будуть більшими за розміром. Це і зрозуміло - дріт займає більше місця. За способом монтажу дротяні резистори бувають - для монтажу на друковані плати (з монтажними відводами) або навісного монтажу. В останньому випадку на платі мають бути попередньо встановлені кріплення.



    Якщо розбити корпус дротяного резистора, побачимо таку картину



    Є одна особливість: значна паразитна індуктивність. Через неї дротяні опори не використовують у схемах, що працюють з високочастотними змінними напругами. Для мереж постійної напруги або змінної, але невеликої частоти (50 Гц, наприклад) вони підходять.



    Недротяні



    Більшість сучасних резисторів випускаються без дроту, але багато хто з них роблять за схожою методикою. На діелектричну основу наноситься шар струмопровідної речовини. Це може бути метал, метал або композиційний матеріал. Тому їх зазвичай називають «плівковими». По товщині шару цей вид резисторів ділять на тонкоплівкові (від часток мікрона до 1-2 мікрон) і товстоплівкові. Чим менше товщина плівки, тим вищий опір. Для отримання великих номіналів на плівці можуть нарізати канавку. Поверх плівка може покриватися захисним шаром (оксидна плівка або лак, фарба), може ще накладатися шар кераміки.Звісно, ​​під час використання різних матеріалів змінюються технологічні процеси, але загалом схема виготовлення така.



    Будова плівкових резисторів різних видів



    Отже, ось які бувають плівкові резистори:





    • Металеві. Це один із найпоширеніших видів резисторів, оскільки вони мають достатню точність та невисоку вартість. Використовують метали - хром, паладій, тантал; сплав - ніхром; металокераміку - кермет. Переважно виробляються ніхромові плівкові резистори, так як у них малий температурний коефіцієнт опору (зі зміною температури опір майже не змінюється), мало гріються, мають стабільні параметри. Мають менші розміри, порівняно з вуглецевими.


    • Композиційні. Замість металу на керамічну основу наносять композити. Випускаються 13 типів елементів цього виду. Усі їх можна розділити на дві групи - високоомні та високовольтні (від 2,5 кВ до 60 кВ). Призначені для роботи в ланцюгах змінного та постійного струму. Їхній основний недолік - високий рівень струмових шумів - від 15 до 40 мкВ/В.


    • Фольгові. На діелектричний корпус наклеюється тонка або супертонка фольга, покривається зверху шаром діелектрика. Ця технологія дозволяє отримати резистори високої точності (прецизійні та суперпрецизійні). Металофольгові резистори відрізняються дуже високою стабільністю параметрів, у тому числі їх номінал майже не змінюється при змінах прикладеної напруги. Але основний плюс вони мало галасують. Тому використовуються в підсилювачах, приймачах/передавачах, вимірювальних приладах та спеціальному устаткуванні.


    • Вугільні чи вуглецеві. Як струмопровідний шар використовується графіт.Можуть бути плівкового типу чи об'ємними. За номіналом бувають від 10 Ом до 10 МОм. Їхні плюси — можна використовувати у високочастотних приладах, широкий діапазон експлуатаційних температур — від -60°C до +125°C, мають низький рівень шумів. Недолік вони сильно гріються. Провідний шар графіту може нагріватися до 120°C (такий режим здатний витримувати тривалий час). Використовуватися можуть у схемах змінного, постійного та імпульсного струму.




    Тож які види резисторів краще використовувати? Якщо вам потрібна стабільність параметрів та низький рівень шумів - підійдуть металофольгові або плівкові металеві або металокерамічні. Їх можна використовувати в схемах, що працюють на високій частоті. Якщо особливих вимог немає (для постійної напруги або частотою 50 Гц), звертати увагу на види резисторів за способом виробництва немає сенсу. Шукайте потрібний номінал та необхідні характеристики.



    Як перевірити резистор



    Для перевірки резистора підійде практично будь-який мультиметр. З постійним резистором можуть статися лише дві неприємності:





    • Обрив резистора - його опір прагне нескінченності;


    • Сильна зміна опору.




    В електричній схемі легко помітити підгорілий резистор - у цьому випадку він обов'язково повинен був прозвонити за допомогою мультиметра. Слід зазначити, що обрив резистора може статися і зміни зовнішнього вигляду (без «підгоряння»).



    Процес перевірки резистора наступний:





    1. Визначаєте опір цифрового або кольорового маркування;


    2. Виставляєте мультиметр режим вимірювання опору виходячи з номіналу резистора;


    3. Перевіряєте відповідність опору, вказаному на корпусі.




    Якщо опір резистора знаходиться у допустимих межах (для вуглецевих вітчизняних резисторів С1-4 допустимі відхилення від номіналу можуть сягати ±10 %), то резистор справний. В іншому випадку він потребує заміни.



    Процес перевірки постійних резисторів за допомогою цифрового мультиметра показаний у відео нижче.



    Перевірка змінних резисторів трохи складніша. Необхідно перевірити якість контакту щітки зі струмопровідним елементом. У деяких випадках несправний змінний резистор можна відремонтувати.

Related

Категорії