Veekeetjad, hõõglambid, masinate elektriseadmed ja paljud teised elektriseadmed sisaldavad takisteid. Need on nii palju muutunud, et mõnikord on raske neid määratleda, teadmata nende eripärasid. Teatmeteosed annavad definitsiooni: takisti on antud konstantse või muutuva takistusega element. Praktikas on see elementide komplekt, mida kasutatakse kõige ootamatumates kujundustes. Et mõista, millest takisti on valmistatud, peate teadma, mis materjalist see on valmistatud.
Sisu
- Takisti seade seestpoolt
- Jagamine tüübi järgi
- Kasutamine elektriahelas
- Kasutusvaldkonnad
- Tähistus diagrammil
- Märgistuste tüübid
Takisti seade seestpoolt
Lihtsaim takisti on reostaat. Raamile keritakse suure takistusega traat ja ühendatakse toiteallikaga. Selle põhjal võime järeldada: selle elemendi esimene nõue on suure takistusega juht. Selle elemendi tootmiseks kasutage:
- traat;
- metallkile, metallfoolium;
- komposiitmaterjal;
- pooljuht.
Juhtmetakistusi on lihtne valmistada, need on võimelised hajutama maksimaalset võimsust, kuid neil on märkimisväärne puudus: neil on kõrgeim induktiivsus. Traadi läbimõõt on mõnest mikronist mõne millimeetrini.
Raamile on keritud suure vastupidavusega materjalist metallfoolium. Kui on vaja takistust suurendada, lõigatakse see rajaks, suurendades sellega pikkust ja vastavalt ka takistust. Metallkile takisti saadakse metalli pihustamisel alusele.
Komposiitmaterjalina kasutatakse orgaaniliste või anorgaaniliste lisanditega grafiiti. Takisti võib koosneda täielikult sellisest materjalist või rajast, millele see materjal kantakse.
Mikroskeemide tootmise alguses ilmusid uued takistid, mida nimetatakse integraalseteks takistiteks. Tootmine toimub molekulaarsel tasemel. Kõrgelt legeeritud pooljuhile pihustatakse õhuke kiht suure takistusega metalli, mis toimib takistina.
Jagamine tüübi järgi
Kuna takistus on üks enim kasutatavaid osade vorme, on selle kasutusala väga mitmekesine. Olenevalt takisti eesmärgist selle võib jagada kolme kategooriasse:
- püsiv;
- trimmerid;
- regulatiivsed.
Esimesel kategoorial - fikseeritud takistitel - on ette nähtud takistus ja neid kasutatakse elektriahelates rohkem kui teisi. Sellegipoolest sõltub vastupanu välisteguritest. Selle põhjal liigitatakse need järgmistesse tüüpidesse:
- lineaarne;
- mittelineaarne.
Lineaarseid nimetatakse nii, kuna nende takistus muutub sujuvalt, st lineaarselt, sõltuvalt välismõjust. Mittelineaarsetel sellist sujuvust pole. Näiteks kui mõõdate hõõglambi takistust külmas olekus, siis on see üks asi, kuid kuumas on see täiesti erinev ja 10-15 korda rohkem.
Kui selline mitmekesisus on olemas, siis tekib loomulik küsimus - kuidas aru saada, kus takisti on? Tegelikult võib takisti välja näha nagu ring, toru või ruut. Need on saadaval erineva kuju, suuruse, värviga. Mõnikord peate takisti olemasolu kindlakstegemiseks vaatama elektriskeemi.
Teine kategooria on trimmerid. Neil on reguleerimismehhanism, mis muudab sujuvalt takistust. Kasutatakse riistvara peenhäälestamiseks.
Järgmine kategooria on kohandamine. Nimi räägib siin enda eest. Need on ette nähtud reguleerimiseks, mis tähendab, et nad peavad muutma oma takistust. Erinevalt konstantidest, millel on kaks juhet, on neil kolm juhet. Kaks neist on ühendatud takisti endaga ja kolmas liikuva kontaktiga, mis on ühendatud pöörleva elemendiga. Kui ühendate toite kahe klemmiga, on liikuval kontaktil erinev pinge, mis erineb selle elemendi klemmide pingest.
Kui ühendate akuga järjestikku reguleeriva (muutuva) takisti, ühendage ühe klemmiga lambipirn negatiivse klemmiga patareid ja teine liikuva kontakti väljundiga, siis on muutuva takisti käepideme pööramisel märgatav, kuidas heledus muutub lambipirnid. Miks see juhtub, saab aru, kui mõistate, mida takisti teeb.
Kasutamine elektriahelas
Lambi heledus sõltub hõõgniidi läbivast voolust – mida suurem on vool, seda eredamalt pirn põleb. Ohmi seaduse järgi saab voolu arvutada, jagades pinge takistusega, mis tähendab, et mida väiksem on takistus, seda suurem on vool. Praktikas toimib see järgmiselt.
Oletame, et lambipirn on mõeldud pingele 9 V, selle takistus on 70 oomi (töötavas, kuumas olekus), 9 V aku ja 100 oomi muutuv takistus. Normaalseks tööks peaks lambipirni läbiv vool olema ligikaudu 0,13 A (9 V aku pinge jagatud lambipirni takistusega 70 oomi). Selles vooluringis on järjestikku ühendatud 100-oomine muutuv takisti, vooluahela vool on umbes 0,05 A (aku pinge 9 V jagatakse kogutakistusega 170 oomi), see on umbes kolmandik nõutavast voolust ja seetõttu lambipirn ei tööta põletada.
Sel juhul aitab takisti valgust sujuvalt kustutada. Sarnast põhimõtet kasutatakse näiteks kinodes. Kui aku pinge on 9 V ja lambipirni nimipinge on 2,5 V, on selle normaalseks tööks vaja pingejagurit või summutit. Mis mõte sellel on? Ahelas on vaja luua lambipirni jaoks normaalne vool.
Kui kasutatakse siibrit, siis on vooluallikaga järjestikku ühendatud 2 või enam takistit ja lambipirn. Kogutakistus valitakse nii, et vooluahelat läbiv vool vastaks pirni nimivoolule. Oletame, et seal on: 9 V alalisvooluallikas, 2,5 V pirn ja nimivool 0,12 A.
Lambi takistus on arvutatud, selleks jagatakse pinge vooluga ja see osutub umbes 20,8 oomi. Selleks, et vooluringi läbiks vool 0,12 A, arvutatakse kogutakistus: 9 V jagatud 0,12 A-ga annab 75 oomi. Lahutage lambipirni takistus ja saate 54,2 oomi - see takistus tuleb lisada lambipirnile.
Kui kasutatakse jagajat, võetakse kaks või enam takistit ja ühendatakse need toiteallikaga järjestikku. Paralleelselt mõne jaguri osaga ühendatakse koormus, saadakse segaühendusega ahel: allikas - jaguri osa - paralleelselt ühendatud jaguri osa ja koormus - vooluallikas. See on ainult üks võimalus, tegelikult on ühendusskeeme palju, kuid alati on segaühendus.
Järgmisena arvutatakse vajalik takistus. Paralleelselt ühendamisel liigub vool läbi kahe ahela, mis tähendab, et koormusel on see väiksem (jada ühendatud takisti piirab voolu). Koormuse normaalseks tööks arvutatakse kõik jagajat läbivad voolud ja seejärel valitakse piirav.
Jadaühenduse korral tuleb lambipirni väljalülitamiseks toide välja lülitada ja jagaja kasutamisel piisab lambipirni vooluringi lahtiühendamisest. Kui allikaga on vaja ühendada mitu erineva pingega koormust, siis ilma jagurita (seda nimetatakse ka pingejaguriks) ei saa.
Kasutusvaldkonnad
Lisaks tavapärasele otstarbele - mõjutada voolu ja pinget, omandavad takistid erinevate materjalide kasutamisel täiesti erinevad omadused ja nimetused. Miks neid vaja on, näete järgmisest loendist:
- sõltub pingest, on varistor;
- temperatuurist - termistor, termistor;
- valgustusest - fototakisti;
- deformatsioonist - tensoandur;
- magnetvälja toimest - magnetotakisti;
- töötatakse välja uus, mida nimetatakse memristoriks, takistus sõltub seda läbiva laengu hulgast.
Varistoreid kasutatakse kõige sagedamini ülepingekaitsena. Temperatuurianduritena kasutatakse termistore. Kui on vaja tänavavalgustuse sisselülitamist automatiseerida, siis ilma fototakistita on seda raske teha. Ülejäänud neid seadmeid kasutatakse kitsal spetsialiseerumisel.
Tähistus diagrammil
Elektriskeemil on kõik takistid tähistatud ristkülikuga. Järgmine on täht R ja takistust tähistav number. Kui see on konstantne, võivad ristküliku sees olla rooma numbrid, mis vastavad selle elemendi võimsusele vattides. Kui võimsus on väiksem kui 1 W, kehtivad järgmised kokkulepped:
- üks pikijoon ristküliku sees näitab võimsust 0,5 W;
- üks kaldus joon näitab võimsust 0,25 W;
- kaks kaldu - 0,125 W;
- kolm kaldu - 0,05 vatti.
Selleks, et eristada ühte seadet teisest, näiteks varistorit termistorist, kasutatakse ka järgmisi kokkuleppeid:
-
fikseeritud takistit tähistab ainult ristkülik; - reguleerimine - nool läbib ristküliku, keskklemm on ühendatud takisti ühe klemmiga;
- muutuja - nool läheneb ristkülikule ülalt täisnurga all, sellega on ühendatud muud seadmed;
- trimmer - täht "t" asub ristküliku peal, selle väljundiga on ühendatud muud seadmed;
- trimmer, nagu reostaat, keskklemm on ühendatud ühe seadme klemmiga - ristkülik kriipsutab läbi kaldtähe "t";
- termistor (termistor) - hokikepp asub ristkülikul nurga all;
- varistor - nimetatakse termistoriks, kuid U-täht asetatakse klubi tööpinna kohale;
- fototakisti - kaks kaldus noolt sobivad ülalt ristkülikuga.
Märgistuste tüübid
Suurtel fikseeritud takistitel kirjutatakse võimsus, takistus ja tolerants lühendatult (mitme protsendi võrra võib määratud väärtus kõrvale kalduda). Väikesed osad on värvikoodiga, tähe- või numbrikoodiga ning tähed ja numbrid võivad üksteist täiendada. Märgistusmeetodi valib iga tootja ise.
