Резистор: для чого він потрібен? Як дізнатися, який резистор потрібен?

При створенні радіоелектронних схем застосовується безліч різних елементів. Одні з найбільш використовуваних, без яких практично неможливо обійтися, — це резистори. Що вони собою являють? Які типи є? Який їх параметр найбільш важливий? І які особливості є при послідовному і паралельному з’єднанні?

Що таке резистор?

Так називають пасивний елемент електричного ланцюга, який чинить опір струму під час його протікання. У великих схемах вони застосовуються частіше, ніж будь-який інший елемент електроніки. Важливим є забезпечення режиму зміщення транзисторів при використанні в посилювальних каскадах. Але найбільш значущою функцією визнають контроль і регулювання напруги і значень струмів в електричних ланцюгах. Ми пізніше розглянемо, які їхні типи бувають. У рамках статті буде приділено увагу 5 основним, які найчастіше використовуються, але можуть бути й інші. Коли проводиться розрахунок резисторів, то обов’язково слід оцінити, яка необхідна потужність.

Хочете зрозуміти, що необхідно в конкретному випадку?

Як дізнатися, який резистор потрібен при створенні схем? Спочатку слід зрозуміти, що обов’язковим є знання сили струму або значення опору навантаження. У рамках статті буде розглянуто два варіанти впливу на характеристики схеми:

1) Якщо нічого невідомо, то беремо змінний резистор і підключаємо його послідовно з навантаженням. Обертаємо регулятор до того моменту, поки у нас не буде потрібна напруга. Тепер замість змінного опору підключаємо постійне з необхідними параметрами. Виміряйте той, що йде після резистора і перемножує отримане значення з напругою, що подається. Тоді будемо знати, скільки і куди подавати.

2) Необхідно знати раніше зазначені величини струму і навантаження. Для підвищення точності обчислення бажано також знати і значення внутрішнього опору джерела живлення.

Давайте змоделюємо трохи інші умови дій. Є один резистор як навантаження, закон Ома і необхідність розрахувати необхідний для ланцюга опір. Це досить цікавий момент і він заслуговує, щоб йому було приділено увагу. Чому було обрано саме таке формулювання? Справа в тому, що люди, які тільки починають займатися створенням схем, дуже часто ставлять таке питання. Але, на жаль, ланцюг міркувань, яким вони йдуть, є трохи невірним. Розрахувати необхідне значення з одним законом Ома тут не вийде. Необхідно додатково скористатися формулою обчислення додавального резистора: СДБ = СН (НІП-НН )/ПН = СН (х-1). Розберемо формулу:

СДБ — опір доданого резистора;

НДП — напруга джерела живлення;

РН — опір навантаження;

Х = НДП/ПН;

ПН — напруга, що потрібно отримати на навантаженні.

Скористаємося цією формулою. Припустимо, що при опорі в 1 Ом СДБ буде становити 0,6 Ом. Якщо ми поставимо 5 Ом, то кінцевий результат буде 3,3 Ом. Чому все так? Це через те, що чим менший показник має опір навантаження, тим більша характеристика струму в ланцюгу. При цьому буде просаджуватися джерело живлення, адже він теж створює певні перешкоди для проходження струму. А враховуючи, що з цим буде падати і напруга, то виходить, що потрібен доданий резистор з меншими характеристиками для отримання бажаної напруги. Це напруга буквально «на пальцях». Може бути складно зрозуміти, що і як, але ви спробуйте.

Постійний резистор

Так називають пристрої, які є володарями постійного значення опору. Ця характеристика резистора не змінюється під дією зовнішніх впливів (температури, що протікає струму, світла, доданого напруження) в розумних рамках. Якщо так розібратися, то про всі радіоелементи можна сказати, що у них є внутрішні шуми і нестабільності через сторонній вплив. Але зазвичай це все настільки мізерно, що ігнорується аматорською радіоелектронікою і має сенс тільки при створенні дійсно складних систем, які навіть не факт, що десь збираються зараз.

Змінний резистор

Так називають пристрої, значення опору яких можна змінити за допомогою спеціальної ручки (вона може бути повзункового, кнопкового або обертового типу). Навіщо потрібен резистор подібного типу? Гарним прикладом застосування цього елемента є регулятор гучності на звукових колонках комп’ютера або мобільного телефону.

Побудовний резистор

Так називаються пристрої, режим роботи яких змінюється лише зрідка. Щоб регулювати значення опору, необхідно за допомогою викрутки покрутити шлиць, який має резистор. Для чого він потрібен? Широке поширення вони отримали на друкованих платах радіосхем як ділник струму або напруги.

Фоторезистор

Це спеціальні пристрої, які можуть змінювати значення свого опору під впливом світла. Фоторезистори виробляються з напівпровідникових матеріалів. Якщо необхідно реагувати на наявність видимого світла, то застосовують селенід і сульфід кадмію. Щоб реєструвати інфрачервоне випромінювання, використовують німеччину.

Терморезистор

Це спеціальний пристрій, за допомогою якого можна вимірювати температуру зовнішнього середовища. Терморезистор також використовується в ланцюгах термостабілізації для транзисторних каскадів. Як вже можна було здогадатися, його опір може змінюватися під впливом температури. В інкубаторах для курчат, оранжереях, виробничих апаратах — скрізь можна знайти цей резистор. Для чого він потрібен? Щоб при досягненні певної температурної межі включалися системи опаленняохолодження.

Розсіювана потужність

Це поглинана резистором енергія, яка утворюється струмом і напругою. Через те, що відбувається саме розсіювання, а не збереження, даний пристрій і називається пасивним. Завдяки цьому про резистора можна говорити як про активний елемент, який однаково може працювати в ланцюгах змінного і постійного струмів.

Позначення потужності розсіювання

Як зрозуміти, що може зробити постійний резистор? Для цього необхідно подивитися на його позначення:

1. Коли є дві косі лінії, потужність розсіювання становить 0,125 Вт.
2. Є одна коса лінія — потужність розсіювання дорівнює 0,25 Вт.
3. Одна горизонтальна лінія — потужність розсіювання 0,5 Вт.
4. Одна вертикальна лінія — потужність розсіювання 1 Вт.
5. Дві вертикальні лінії — потужність розсіювання 2 Вт.
6. Дві косі лінії, що створюють латинську букву V, — потужність розсіювання 5 Вт.

Починаючи від Ватта, для позначення використовуються римські цифри.

Послідовне з «єднання

Коли має сенс застосовувати подібний підхід? Якщо треба отримати значний опір, але є резистори з малим номіналом, то використовують послідовно з’єднання. Щоб оцінити, що і як зроблено в схемі, то потрібно просумувати їх характеристики.

Паралельне з «єднання

А де необхідний такий підхід? Тут загальний опір резисторів дорівнюватиме сумі, яка є йому назад пропорційною. Цю величину також називають «провідність». Вам може бути трохи складно зрозуміти, про що автор веде мову, тому пропонуємо поглянути на таку формулу (С — опір):

_{1/Загалом} = 1_/S1 + 1/S2 _+... + 1/Сх.

Застосування

Ось ми і зрозуміли, що таке резистор, для чого він потрібен. Фото, розміщені в статті, дозволяють зрозуміти, як він виглядає. Але хочеться приділити увагу і його застосуванню. Отже, резистор. Для чого він потрібен в машині? Як ви знаєте, в автомобілях використовується значна кількість електроніки. Ось для контролю її роботи його і застосовують. Для чого потрібен резистор пічки в автомобілі? Чи бачили можливість перемикання та налаштування температурного режиму? Ось для чого потрібен резистор опалювача! Адже без нього можна було б включити тільки заздалегідь встановлені налаштування і все. Тепер подумаємо, навіщо потрібен резистор для світлодіоду? За його допомогою можна регулювати яскравість його світіння. Як ви могли здогадатися, якщо уважно читали статтю, відповідь на питання про те, які резистори потрібні для світлодіодів, — змінні!

Ув’язнення

Як бачите, резистор — це необхідна і корисна річ, яка має широкі можливості застосування. Теоретично обійтися без резистора можна в найпростіших схемах, на пару деталей, при тому, що джерела енергії будуть дуже точно обрані. Але таке малоймовірно, і для досягнення необхідного значення цих показників доведеться тривалий час підбирати їх. Ось для спрощення процесу і застосовуються резистори, адже вони дозволяють проводити значні перепади характеристик, відкриваючи можливість навіть кратної їх зміни.