Z čoho pozostáva rezistor a ako vyzerá, účel v elektrickom obvode, princíp činnosti a označenie

Varné kanvice, žiarovky, elektrické zariadenia strojov a mnohé ďalšie elektrické spotrebiče obsahujú odpory. Zmenili sa natoľko, že je niekedy ťažké ich definovať bez toho, aby sme poznali ich charakteristické črty. Referenčné knihy uvádzajú definíciu: rezistor je prvok s daným konštantným alebo premenlivým odporom. V praxi ide o súbor prvkov, ktoré sa používajú v tých najneočakávanejších dizajnoch. Aby ste pochopili, z čoho je rezistor vyrobený, musíte vedieť, z akého materiálu je vyrobený.

Rezistorové zariadenie zvnútra

Najjednoduchším odporom je reostat. Drôt s vysokým odporom je navinutý na rám a pripojený k zdroju energie. Na základe toho môžeme konštatovať: prvou požiadavkou na tento prvok je vodič s vysokým odporom. Na výrobu tohto prvku použite:

• drôt;
• kovová fólia, kovová fólia;
• kompozitný materiál;
• polovodič.

Odpory drôtov sa ľahko vyrábajú, sú schopné rozptýliť maximálny výkon, ale majú významnú nevýhodu: majú najvyššiu indukčnosť. Priemery drôtov sa pohybujú od niekoľkých mikrónov do niekoľkých milimetrov.

instagram viewer

Na rám je navinutá kovová fólia z vysokoodolného materiálu. Ak je potrebné zvýšiť odpor, rozreže sa na dráhu, čím sa zväčší dĺžka, a teda aj odpor. Kovový filmový rezistor sa získa striekaním kovu na základňu.

Ako kompozitný materiál sa používa grafit s organickými alebo anorganickými prísadami. Rezistor môže byť zložený celý z takéhoto materiálu alebo z dráhy, na ktorej je tento materiál nanesený.

So začiatkom výroby mikroobvodov sa objavili nové odpory, ktoré sa nazývajú integrálne odpory. Výroba prebieha na molekulárnej úrovni. Tenká vrstva vysokoodolného kovu je nastriekaná na vysoko dotovaný polovodič, ktorý slúži ako odpor.

Delenie podľa typu

Keďže odpor je jednou z najpoužívanejších foriem dielov, jeho použitie je veľmi rôznorodé. V závislosti od účelu rezistora možno ho rozdeliť do troch kategórií:

• trvalé;
• zastrihávače;
• regulačné.

Prvá kategória - pevné odpory - majú daný odpor a používajú sa viac ako iné v elektrických obvodoch. Napriek tomu odpor stále závisí od vonkajších faktorov. Na základe toho sú rozdelené do nasledujúcich typov:

• lineárny;
• nelineárne.

Lineárne sa nazývajú tak, pretože ich odpor sa mení plynulo, teda lineárne, v závislosti od vonkajšieho vplyvu. Nelineárne nemajú takú hladkosť. Napríklad, ak zmeriate odpor žiarovky v studenom stave, bude to jedna vec, ale v horúcom bude úplne iná a 10-15 krát viac.

Ak existuje taká rozmanitosť, potom vzniká prirodzená otázka - ako pochopiť, kde je odpor? V skutočnosti môže rezistor vyzerať ako kruh, trubica alebo štvorec. Sú dostupné v rôznych tvaroch, veľkostiach, farbách. Niekedy, aby ste zistili, že ide o odpor, musíte sa pozrieť na schému elektrického obvodu.

Druhou kategóriou sú zastrihávače. Majú regulačný mechanizmus, ktorý plynule mení odpor. Používa sa na jemné doladenie hardvéru.

Ďalšou kategóriou je úprava. Názov tu hovorí sám za seba. Sú určené na úpravy, čo znamená, že musia zmeniť svoj odpor. Na rozdiel od konštánt, ktoré majú dva zvody, tieto majú tri zvody. Dva z nich sú pripojené k samotnému odporu a tretí k pohyblivému kontaktu, ktorý je pripojený k rotačnému prvku. Ak pripojíte napájanie k dvom svorkám, potom na pohyblivom kontakte bude iné napätie, ktoré sa bude líšiť od napätia na svorkách tohto prvku.

Ak pripojíte nastavovací (variabilný) rezistor do série s batériou, pripojte žiarovku jednou svorkou k zápornej svorke batérie a druhý s výstupom pohyblivého kontaktu, potom keď otočíte rukoväťou variabilného odporu, bude zrejmé, ako sa mení jas žiarovky. Prečo sa to stane, je možné pochopiť, ak zistíte, čo robí odpor.

Použitie v elektrickom obvode

Svietivosť žiarovky závisí od prúdu pretekajúceho vláknom – čím vyšší prúd, tým jasnejšie žiarovka horí. Podľa Ohmovho zákona možno prúd vypočítať vydelením napätia odporom, čo znamená, že čím nižší odpor, tým väčší prúd. V praxi to bude fungovať nasledovne.

Povedzme, že žiarovka je určená na napätie 9 V, má odpor 70 Ohmov (v pracovnom, horúcom stave), batériu 9 V a premenlivý odpor 100 Ohmov. Pre normálnu prevádzku by mal byť prúd prechádzajúci žiarovkou približne 0,13 A (napätie 9 V batérie delené odporom žiarovky 70 ohmov). V tomto obvode je sériovo zapojený premenný odpor 100 ohmov, obvodový prúd bude približne 0,05 A (napätie batérie 9 V sa delí celkovým odporom 170 Ohmov), to je asi tretina potrebného prúdu a žiarovka teda nebude horieť.

V tomto prípade odpor pomáha hladko zhasnúť svetlo. Podobný princíp sa používa napríklad v kinách. Ak je batéria 9 V a žiarovka je dimenzovaná na 2,5 V, potom je pre jej normálnu prevádzku potrebný delič alebo tlmič napätia. Aký to má zmysel? V obvode je potrebné vytvoriť normálny prúd pre žiarovku.

Ak sa použije klapka, potom sú k zdroju prúdu zapojené 2 alebo viac odporov a žiarovka. Celkový odpor sa volí tak, aby prúd pretekajúci obvodom zodpovedal menovitému prúdu žiarovky. Povedzme, že existujú: 9 V DC zdroj, 2,5 V žiarovka a menovitý prúd 0,12 A.

Vypočíta sa odpor žiarovky, preto sa napätie vydelí prúdom a ukáže sa asi 20,8 ohmov. Aby obvodom pretekal prúd 0,12 A, vypočíta sa celkový odpor: 9 V delené 0,12 A dáva 75 ohmov. Odpočítajte odpor žiarovky a získajte 54,2 ohmov - tento odpor je potrebné pripočítať k žiarovke.

Ak sa použije delič, odoberú sa dva alebo viac odporov a zapoja sa do série so zdrojom energie. Paralelne s niektorou časťou deliča sa pripojí záťaž, získa sa obvod so zmiešaným zapojením: zdroj - časť deliča - časť deliča zapojená paralelne a záťaž - zdroj prúdu. Toto je len jedna možnosť, v skutočnosti existuje veľa schém pripojenia, ale vždy existuje zmiešané pripojenie.

Ďalej sa vypočíta požadovaný odpor. Pri paralelnom zapojení prúd tečie cez dva obvody, čo znamená, že pri záťaži bude menší (rezistor zapojený do série obmedzuje prúd). Pre normálnu prevádzku záťaže sa vypočítajú všetky prúdy prechádzajúce cez delič a potom sa vyberie obmedzujúci.

Pri sériovom zapojení je na vypnutie žiarovky potrebné vypnúť napájanie a pri použití rozdeľovača stačí odpojiť obvod žiarovky. Ak je potrebné k zdroju pripojiť niekoľko záťaží s rôznym napätím, potom sa bez deliča (nazýva sa aj delič napätia) nezaobídete.

Oblasti použitia

Okrem obvyklého účelu - ovplyvňovať prúd a napätie, rezistory pri použití rôznych materiálov získavajú úplne iné vlastnosti a názvy. Prečo sú potrebné, je možné vidieť v nasledujúcom zozname:

• závisí od napätia, je varistor;
• od teploty - termistor, termistor;
• z osvetlenia - fotorezistor;
• z deformácie - tenzometer;
• z pôsobenia magnetického poľa - magnetorezistor;
• vyvíja sa nový, nazývaný memristor, odpor závisí od množstva náboja, ktorý ním prechádza.

Ako prepäťová ochrana sa najčastejšie používajú varistory. Termistory sa používajú ako snímače teploty. Ak je potrebné automatizovať zapínanie pouličného osvetlenia, potom bude ťažké robiť bez fotorezistora. Zvyšok týchto zariadení sa používa v úzkej špecializácii.

Označenie v diagrame

V schéme elektrického obvodu sú všetky odpory označené obdĺžnikom. Ďalej je písmeno R a číslo označujúce odpor. Ak je konštantná, potom vo vnútri obdĺžnika môžu byť rímske číslice zodpovedajúce výkonu tohto prvku vo wattoch. Pre výkon nižší ako 1 W platia nasledujúce konvencie:

• jedna pozdĺžna čiara vo vnútri obdĺžnika označuje výkon 0,5 W;
• jedna šikmá čiara označuje výkon 0,25 W;
• dva šikmé - 0,125 W;
• tri šikmé - 0,05 wattu.

Aby bolo možné rozlíšiť jedno zariadenie od druhého, napríklad varistor od termistora, používajú sa aj tieto konvencie:

• pevný odpor je označený iba obdĺžnikom;
• nastavenie - šípka prečiarkne obdĺžnik, centrálna svorka je pripojená k jednej zo svoriek odporu;
• variabilné - šípka sa približuje k obdĺžniku zhora v pravom uhle, sú k nemu pripojené ďalšie zariadenia;
• trimmer - písmeno "t" leží na vrchu obdĺžnika, k tomuto výstupu sú pripojené ďalšie zariadenia;
• trimmer, ako je reostat, centrálna svorka je pripojená k jednej zo svoriek zariadenia - obdĺžnik prečiarkne šikmé písmeno "t";
• termistor (termistor) - hokejka leží na obdĺžniku pod uhlom;
• varistor - označuje sa ako termistor, ale písmeno U je umiestnené nad pracovnou plochou palice;
• fotorezistor - dve šikmé šípky zapadajú do obdĺžnika zhora.

Druhy označení

Na veľkých pevných odporoch sú výkon, odpor a tolerancia napísané v skrátenej forme (o koľko percent sa môže špecifikovaná hodnota odchyľovať). Malé časti sú farebne, abecedne alebo numericky kódované a písmená a číslice sa môžu navzájom dopĺňať. Spôsob označovania si volí každý výrobca sám.