Если говорить простыми словами, то резистор предназначен для ограничения тока в электрических цепях. Также он выполняет функцию сопротивления, поскольку не содержит активных составляющих в своей конструкции. То есть, относится к пассивным радиокомпонентам.
Читайте в новой статье: вах стабилитрона.
Что такое резистор?
Резистор – это самый элементарный радиокомпонент. Многие радиолюбители хотят узнать:
- что делает резистор в цепи;
- для чего он нужен;
- за что отвечает.
Основным параметром любого полупроводникового прибора является сопротивление, которое измеряется в Омах. Но как известно: где есть сопротивление, там обязательно будет нагрев.
См. также: Как пользоваться осциллографом
Принцип работы резистора заключается в ограничении тока. Оно происходит за счет того, что на резистор рассеивается часть начальной мощности в виде тепла.
Чтобы пользоваться этими радиоэлементами, надо понять, для чего нужны резисторы и что они делают. Полупроводниковый прибор нужен, чтобы обеспечить необходимые силу тока или напряжение на тех элементах, которые рассчитаны на их определенное значение.
Отсюда вытекает и второй параметр полупроводникового прибора – мощность. Иногда она указывается на схематических изображениях. В зависимости от стандартов обозначение может выглядеть по-разному. Но существует много таблиц с маркировкой и обозначением мощности, которую можно найти в Сети.
Третий параметр – это погрешность, или допуск. Она показывает, на сколько процентов реальное сопротивление устройства может отклоняться от заявленного значения. Например, если взять стандартный прибор со значением сопротивления в 100 Ом и допуском в 10% и проверить данный параметр с помощью довольно высокоточного мультиметра, то можно увидеть небольшую погрешность. И, судя по маркировке прибора, она не может быть более 10%.
Теперь рассмотрим другой полупроводниковый элемент с сопротивлением также 100 Ом и заявленной погрешностью всего 1%. Измерив его мультиметром, увидим, что этот прибор гораздо точнее предыдущего образца.
Есть полупроводниковые устройства с погрешностью, составляющей доли процента. Их называют прецизионными или высокоточными резисторами. Они применяются в сверхточном оборудовании. Например, в эталонных источниках напряжения и тока, измерительных оборудованиях, медицинской и военной технике и так далее.
Изучив, что такое резисторы, можно рассмотреть, какие виды резисторов бывают и как работает электрическая цепь с их присутствием.
Виды приборов и принцип действия
Классические полупроводниковые устройства бывают двух типов:
- постоянные;
- переменные.
Постоянные
Самый простой постоянный прибор можно сделать из обычной проволоки. Такой элемент называется проволочным.
Он имеет следующие преимущества:
- Его можно сделать самому. Для этого необходимо взять нихромовую проволоку нужной длины и для удобства намотать на любой диэлектрик.
- Проволочные полупроводники имеют большую рассеиваемую мощность.
Но у данных полупроводниковых элементов имеется и недостаток, из-за которого они редко применяются. Это – габариты.
Следующий вид постоянных резисторов – металлопленочные. Они представляют собой керамическую трубочку, на которую нанесен слой специального сплава очень маленькой толщины. Такие резисторы часто используются в интегральных микросхемах. Они представляют собой спираль, нанесенную на диэлектрическую подложку.
ВАЖНО: Постоянные радиоэлементы никогда не меняют свое сопротивление.
Переменные
Переменные резисторы могут менять сопротивление в зависимости от температуры, напряжения, освещенности или механическим путем.
Например, так происходит у обычного подстроечного устройства, где этот параметр можно менять вручную – движением ползунка.
Термисторы
Терморезисторы или термисторы – это полупроводниковые приборы, которые меняют сопротивление в зависимости от температуры. У термистора с ростом температуры уменьшается сопротивление.
Эти устройства применяются как термокомпенсирующие элементы, а также в виде датчиков температуры. Основное применение данных полупроводниковых приборов – ограничение пусковых токов. Например, в двигателе или цепи заряда емкости конденсатора.
Варисторы
Варисторы – устройства, изменяющие сопротивление применительно к приложенному напряжению. Эти приборы принимают на себя все высоковольтные импульсы. Благодаря чему детали не выходят из строя и сохраняются в исправном состоянии.
Варисторы можно встретить на различных платах в электронных приборах. Иными словами, это – резисторы для защиты схемы. Они размещены там, где находится импульсный источник питания.
Фоторезисторы
Фоторезисторами называются приборы, у которых изменение величины сопротивления зависит от освещенности. Чем больше света падает на фоторезистор, тем меньше становится его сопротивление.
Фоторезисторы используются в датчиках осветительных приборов.
Среди них выделяются фотоэкспонометры, используемые в фотографии и киносъемке. Фоторезисторы также могут управлять устройствами, в которых требуется автоматическое включение освещения в темноте и выключение на свету. Например, в охранных системах и на различных конвейерах.
Тензорезисторы
Что касается практического применения: тензорезисторы вызывают к себе очень большой интерес. Это устройство, которое при удлинении или механическом взаимодействии с другими телами может менять сопротивление.
Своего рода резистор для измерения деформации элементов, которые с ним механически связаны. При растягивании проводящих частей тензорезистора их длина увеличивается, а поперечное сечение – уменьшается. В связи с этим увеличивается и само сопротивление прибора.
Как измерить сопротивление прибора?
Если вы занимаетесь электроникой, вам нужно подобрать резистор определенного номинала. Кольца или полосы у стандартных резисторов показывают все что, вам необходимо знать.
Как правило, в стандартной четырехполосной маркировке цвет последнего кольца показывает погрешность резистора. Два первых кольца – сопротивление, а третье кольцо – множитель. Каждый цвет полоски – это шифр в виде чисел от «0» до «9».
Чтобы измерить сопротивление радиокомпонента, используется мультиметр.
На его шкале выбирается предел, на который рассчитан резистор. Если подключить щупы, и прибор покажет «0», это означает, что выбранный предел является слишком большим для данной радиодетали. Для выбора нового предела нужно перевести галетник в нижнее положение. Таким образом, передвигая галетник, можно определить номинальное значение сопротивления радиоэлектронного элемента.
Последовательное и параллельное соединение резисторов
Резисторы, как и другие пассивные компоненты, можно подключать последовательно и параллельно. В случае их последовательного соединения сопротивление суммируется. Таким образом: общее сопротивление цепочки резисторов равно сумме сопротивлений всех задействованных элементов. Количество последовательно подключенных радиодеталей может быть любым. А вот общее сопротивление всегда будет больше этого параметра любого отдельно взятого резистора, задействованного в цепи.
При параллельном же соединении происходит обратное. Складываются величины, обратно пропорциональные сопротивлению. Например, если 3 резистора по 100 Ом соединить параллельно, то общее сопротивление цепи, исходя из формулы, составит около 33 Ом. Эта формула может быть также задействована и в случае параллельного соединения радиодеталей разного сопротивления.
Стоит также указать: при параллельном соединении радиоэлементов возрастает их мощность в зависимости от количества. Возьмем те же три устройства по 100 Ом, где мощность каждого отдельно взятого элемента составляет 0,25 Ватт. В случае параллельного соединения она суммируется и составляет уже 0,75 Ватт.
Такой маневр применяется очень часто – особенно если под рукой нет мощного радиокомпонента с нужным сопротивлением.
Параллельно можно подключать сколько угодно резисторов.
При этом общее сопротивление будет всегда меньше этой величины любого из использованных радиодеталей.
Как работают
Резисторы широко используются в электротехнике. Способность прибора ограничивать ток, протекающий в цепи (за счет того, что благодаря сопротивлению все лишнее превращается в тепло) можно использовать и для стабилизации напряжения. Например, при последовательном подключении радиоэлемента со светодиодом, последний может работать в той цепи, которая используется. Если понизится напряжение, то светодиод (благодаря электронному устройству) не перегорит.
Если посмотреть на схему параметрического или линейного стабилизатора напряжения, можно видеть, что в этой схеме полупроводниковое устройство ограничивает ток. После него подключен стабилитрон. Он задает фиксированное значение напряжения, например, 12 вольт. Если полупроводниковый элемент убрать из цепи, то стабилитрон сгорит – поскольку не рассчитан на большие токи. А резистор как раз обеспечивает нужный ток для нормальной работы стабилитрона.
