Резисторы

Практически все электрические цепи включают сопротивления, именуемые резисторами. Это пассивный элемент, который позволяет трансформировать напряжение в силу тока, и наоборот, а также лимитировать его величину. Электрические резисторы поглощают энергию, не оказывая влияние на мощность, а нагреваясь, отдают тепло окружающей среде. Сопротивления гарантируют контроль силы тока, таким образом обеспечивают защиту чувствительных компонентов цепи.

Назначение и особенности резисторов

Принцип действия резистора в системе электрических сетей построен на законе Ома, который гласит, что сила тока для участка цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Пассивный компонент имеет различные характеристики, конструкцию, способы монтажа и алгоритм изменения сопротивления, поэтому подбирается конкретно для каждого приложения.

Резисторы оцениваются по следующим основным параметрам:

• номинальное сопротивление;
• точность, выявляющая реальное отклонение фактического значения от заявленной величины;
• максимальная рассеиваемая мощность указывает на предельный показатель интенсивности при долговременной стабильной работе;
• предельное рабочее напряжение.

Номинальное сопротивление — основной параметр компонента, измеряемый в Омах (Ом), а также в кОм, что больше в 1000 раз или миллион раз – МОм превышающих стандартный показатель. Значение конкретного резистора указывается на корпусе. Фактическая величина сопротивления может отличаться от номинала. Погрешность значения для обычных резисторов стандартизована по классам, где I класс допускает отклонение ± 5%, II — ± 10%, а III класс — ±20 %. Данную характеристику позиционируют как точность резисторного сопротивления. Для ответственных приложений лучше купить резисторы прецизионной точности, погрешность которых варьирует в диапазоне от ± 2 % до ± 0,01 %.

При превышении номинальных показателей мощности, сопротивление начинает греться и может в итоге сгореть. Для того чтобы исключить отказ в радиоэлектронной аппаратуре применяют резисторы с указанной номинальной мощностью рассеивания от 0,05 до 10 Вт. Обозначение параметра наносится на корпус в виде рисок. Для резистора 0,05 Вт — это три наклонных черты, для 0,125 Вт их уже две, сопротивление мощностью 0,25 Вт помечается одной наклонной риской. Маркировка компонента 0,5 Вт обозначается горизонтальной линией. Дальнейшая метка резисторов осуществляется римскими цифрами в зависимости от номинальной мощности: 1 Вт — I, 2Вт —  II, 5 Вт —  V, 10 Вт — X. Параметр предельного рабочего напряжения – это максимальная величина напряжения, при котором резистор работает без проблем.

Конструкции и характеристики постоянных и переменных резисторов 

Компоненты сопротивления, в зависимости от возможности регулирования, делятся на постоянные и переменные резисторы. Первые конструкции постоянного резистора выполнены в виде участка металлического провода, как правило, медного. Кусок проволоки должен быть как можно тоньше и длиннее. В качестве сопротивления используются и другие металлы: серебро, алюминий, вольфрам, нихром и константан. Примитивный резистор можно изготовить своими руками, для чего потребуется предварительно рассчитать его сопротивление. Для исключения межвиткового замыкания, останавливаются на эмалированной проволоке.

Современные конструкции постоянных резисторов многогранны. Это толсто и тонкопленочные изделия, многопленочные компоненты чип-резисторы для поверхностного монтажа, устройства для установки в отверстия, а также прецизионные, низко и высокоомные, высоковольтные и высокотемпературные сопротивления.

Главной характеристикой постоянного резистора считается номинальное сопротивление. В зависимости от различных внешних факторов, компонент может изменить величину параметра, но в контролируемых пределах. Эти изменения предусматриваются еще на стадии изготовления. Причиной такой трансформации может стать температура окружающей среды, перегрузка, саморазогрев, а также погрешность в результате округления или во время изготовления.

Переменные резисторы  применяются для интенсивного изменения силы тока и напряжения путем трансформации величины сопротивления. Основной характеристикой реостатов или потенциометров электрической сети является тип зависимости сопротивления от регулирующего воздействия. Различают два вида переменных резисторов, регулировочные и подстроечные. Конструкция компонента может быть проволочной или пленочной. В первом случае на трубу из диэлектрика намотана эмалированная проволока, а подвижный контакт, перемещающий параллельно трубке, определяет величину сопротивления. Пленочный резистор представляет собой пластину в форме подковы, на которую нанесен токопроводящий углерод. Подвижный контакт крепится в центре пластины на стержне. Изменение сопротивление происходит при помощи вращения вала. Подстроечные резисторы бывают только пленочными.

При выборе переменного резистора, нужно учитывать не только стандартные параметры — номинальное сопротивление, точность и рассеиваемая мощность, но еще ряд важных факторов.

Критерии подбора переменного резистора под конкретное применение

1. Предельные значения диапазона сопротивлений.
2. Допустимый температурный режим.
3. Тепловое сопротивление, характеризующее изменение параметра при нагреве.
4. Результативный угол поворота регулирующего стержня.

Резистор тока предназначен для одновременного решения несколько задач: ограничение электрического тока в цепи, обеспечение падения напряжения на отдельных ее участках и разделения пульсирующего тока.