Què és una resistència i per a què serveix?

Les resistències es troben entre els elements més utilitzats en electrònica. Aquest nom fa temps que ha sortit de l'estret marc de la terminologia dels radioaficionats. I per a qualsevol que estigui almenys una mica interessat en l'electrònica, el terme no hauria de provocar malentesos.

 

Què és una resistència

La definició més senzilla és la següent: una resistència és un element d'un circuit elèctric que resisteix el corrent que hi circula. El nom de l'element prové de la paraula llatina "resisto" - "Resisteixo", els radioaficionats sovint anomenen aquesta part així: resistència.

Considereu què són les resistències, per a què serveixen les resistències. Les respostes a aquestes preguntes impliquen familiaritat amb el significat físic dels conceptes bàsics de l'enginyeria elèctrica.

Per explicar el principi de funcionament de la resistència, podeu utilitzar l'analogia amb les canonades d'aigua.Si d'alguna manera es dificulta el flux d'aigua a la canonada (per exemple, reduint-ne el diàmetre), la pressió interna augmentarà. En eliminar la barrera, reduïm la pressió. En enginyeria elèctrica, aquesta pressió correspon a la tensió: en dificultar el flux de corrent elèctric, augmentem la tensió al circuit, reduïm la resistència i baixem la tensió.

En canviar el diàmetre de la canonada, podeu canviar la velocitat del flux d'aigua, en els circuits elèctrics, canviant la resistència, podeu ajustar la força del corrent. El valor de la resistència és inversament proporcional a la conductivitat de l'element.

Les propietats dels elements resistius es poden utilitzar per als propòsits següents:

• convertir el corrent en tensió i viceversa;
• limitar el corrent que flueix per obtenir el seu valor especificat;
• creació de divisors de tensió (per exemple, en instruments de mesura);
• resoldre altres problemes especials (per exemple, reduir les interferències de ràdio).

Per explicar què és una resistència i per què es necessita, podeu utilitzar l'exemple següent. La resplendor del LED familiar es produeix amb una intensitat de corrent baixa, però la seva pròpia resistència és tan petita que si el LED es col·loca directament al circuit, fins i tot a una tensió de 5 V, el corrent que hi circula superarà els paràmetres permesos. de la part. A partir d'aquesta càrrega, el LED fallarà immediatament. Per tant, s'inclou una resistència al circuit, la finalitat de la qual en aquest cas és limitar el corrent a un valor determinat.

Tots els elements resistius són components passius dels circuits elèctrics, a diferència dels actius, no donen energia al sistema, sinó que només la consumeixen.

Després d'haver esbrinat quines són les resistències, cal tenir en compte els seus tipus, designació i marcatge.

Tipus de resistències

Els tipus de resistències es poden dividir en les següents categories:

1. No regulat (permanent): filferro, compost, pel·lícula, carboni, etc.
2. Ajustable (variables i trimmers). Les resistències trimmer estan dissenyades per ajustar circuits elèctrics. Els elements amb resistència variable (potenciòmetres) s'utilitzen per ajustar els nivells de senyal.

Un grup separat està representat per elements resistius semiconductors (termistors, fotoresistències, varistors, etc.)

Les característiques de les resistències es determinen pel seu propòsit i s'estableixen durant la fabricació. Entre els paràmetres clau:

1. Resistència nominal. Aquesta és la característica principal de l'element, mesurada en ohms (Ohm, kOhm, MΩ).
2. Desviació permesa com a percentatge de la resistència nominal especificada. Significa la possible propagació de l'indicador, determinada per la tecnologia de fabricació.
3. La dissipació de potència és la potència màxima que pot dissipar una resistència sota càrrega a llarg termini.
4. El coeficient de temperatura de resistència és un valor que mostra el canvi relatiu de la resistència d'una resistència amb un canvi de temperatura d'1 ° C.
5. Tensió de funcionament límit (intensitat elèctrica). Aquesta és la tensió màxima a la qual la peça conserva els paràmetres declarats.
6. Característica del soroll: el grau de distorsió introduït per la resistència al senyal.
7. Resistència a la humitat i resistència a la calor: els valors màxims d'humitat i temperatura, l'excés dels quals pot provocar una fallada de la peça.
8. Factor de tensió. Un valor que té en compte la dependència de la resistència de la tensió aplicada.

L'ús de resistències a la regió de microones dóna importància a característiques addicionals: capacitat i inductància paràsits.

Resistències semiconductors

Es tracta de dispositius semiconductors amb dos cables, que depenen de la resistència elèctrica dels paràmetres de l'entorn: temperatura, il·luminació, tensió, etc. Per a la fabricació d'aquestes peces s'utilitzen materials semiconductors dopats amb impureses, el tipus dels quals determina la dependència de la conductivitat de les influències externes.

Hi ha els següents tipus d'elements resistius semiconductors:

1. Resistència de línia. Fabricat amb un material lleugerament aliat, aquest element té una baixa dependència de la resistència a influències externes en una àmplia gamma de voltatges i corrents; s'utilitza més sovint en la producció de circuits integrats.
2. Un varistor és un element la resistència del qual depèn de la força del camp elèctric. Aquesta propietat del varistor determina l'abast de la seva aplicació: per estabilitzar i regular els paràmetres elèctrics dels dispositius, protegir contra sobretensions i per a altres finalitats.
3. Termistor. Aquest tipus d'elements resistius no lineals té la capacitat de canviar la seva resistència en funció de la temperatura. Hi ha dos tipus de termistors: el termistor, la resistència del qual disminueix amb la temperatura, i el termistor, la resistència del qual augmenta amb la temperatura. Els termistors s'utilitzen quan el control constant del procés de temperatura és important.
4. Fotoresistor. La resistència d'aquest dispositiu canvia sota la influència d'un flux de llum i no depèn de la tensió aplicada.El plom i el cadmi s'utilitzen en la fabricació, en diversos països aquest va ser el motiu per negar-se a utilitzar aquestes peces per motius mediambientals. Avui en dia, les fotoresistències tenen una demanda inferior als fotodíodes i als fototransistors utilitzats en nodes similars.
5. Extensometre. Aquest element està dissenyat de manera que sigui capaç de modificar la seva resistència en funció de l'acció mecànica externa (deformació). S'utilitza en unitats que converteixen l'acció mecànica en senyals elèctrics.

Elements semiconductors com resistències lineals i varistors es caracteritzen per un grau feble de dependència dels factors externs. Per als extensometres, termistors i fotoresistències, la dependència de les característiques de l'impacte és forta.

Les resistències semiconductors del diagrama s'indiquen mitjançant símbols intuïtius.

Resistència al circuit

Als circuits russos, els elements amb resistència constant s'acostumen a indicar com un rectangle blanc, de vegades amb la lletra R a sobre. En circuits estrangers, podeu trobar la designació d'una resistència en forma d'icona "ziga-zaga" amb una lletra R similar a la part superior. Si algun paràmetre de la peça és important per al funcionament del dispositiu, s'acostuma a indicar-lo al diagrama.

La potència es pot indicar amb ratlles en un rectangle:

• 2 W - 2 línies verticals;
• 1 W - 1 línia vertical;
• 0,5 W - 1 línia longitudinal;
• 0,25 W - una línia obliqua;
• 0,125 W - dues línies obliqües.

És permès indicar la potència del diagrama en nombres romans.

La designació de resistències variables es distingeix per la presència d'una línia addicional amb una fletxa a sobre del rectangle, que simbolitza la possibilitat d'ajustament, els números poden indicar la numeració de pins.

Les resistències semiconductors s'indiquen amb el mateix rectangle blanc, però ratllades amb una línia obliqua (excepte per a fotoresistències) amb una lletra que indica el tipus d'acció de control (U - per a un varistor, P - per a un extensòmetre, t - per a un termistor). ). La fotoresistència s'indica amb un rectangle en cercle, cap al qual apunten dues fletxes, simbolitzant la llum.

Els paràmetres de la resistència no depenen de la freqüència del corrent que flueix, la qual cosa significa que aquest element funciona igual en circuits de corrent continu i alterna (tant de baixa com d'alta freqüència). Una excepció són les resistències bobinades, que són inherentment inductives i poden perdre energia a causa de la radiació a freqüències altes i de microones.

Depenent dels requisits de les propietats del circuit elèctric, les resistències es poden connectar en paral·lel i en sèrie. Les fórmules per calcular la resistència total per a diferents connexions de circuits són significativament diferents. Quan es connecta en sèrie, la resistència total és igual a la suma simple dels valors dels elements inclosos en el circuit: R \u003d R1 + R2 + ... + Rn.

Quan es connecta en paral·lel, per calcular la resistència total, cal sumar els recíprocs dels valors dels elements. Això donarà com a resultat un valor que també és el contrari del final: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.

La resistència total de les resistències connectades en paral·lel serà menor que la més petita d'elles.

Denominacions

Hi ha valors de resistència estàndard per als elements resistius, anomenats "rang de resistència nominal". L'enfocament per crear aquesta sèrie es basa en la consideració següent: el pas entre els valors ha de cobrir la desviació permesa (error). Exemple: si el valor de l'element és de 100 ohms i la tolerància és del 10%, el següent valor de la sèrie serà de 120 ohms.Aquest pas permet evitar valors innecessaris, ja que les denominacions veïnes, juntament amb la propagació d'errors, cobreixen pràcticament tot el rang de valors entre elles.

Les resistències produïdes es combinen en sèries que difereixen en toleràncies. Cada sèrie té la seva pròpia sèrie nominal.

Diferències entre sèries:

• E 6 - tolerància 20%;
• E 12 - tolerància 10%;
• E 24 - tolerància 5% (de vegades 2%);
• E 48 - tolerància 2%;
• E 96 - tolerància 1%;
• E 192 - 0,5% de tolerància (de vegades 0,25%, 0,1% i inferior).

La sèrie E 24 més utilitzada inclou 24 valors de resistència.

Marcatge

La mida de l'element resistiu està directament relacionada amb la seva potència de dissipació, com més gran és, més grans són les dimensions de la peça. Si és fàcil indicar qualsevol valor numèric als diagrames, el marcatge dels productes pot ser difícil. La tendència a la miniaturització en la fabricació d'electrònica està impulsant la necessitat de components cada cop més petits, la qual cosa augmenta la complexitat tant d'escriure informació al paquet com de llegir-la.

Per facilitar la identificació de resistències a la indústria russa, s'utilitza el marcatge alfanumèric. La resistència s'indica de la següent manera: els números indiquen el valor nominal, i la lletra es col·loca o bé darrere dels números (en el cas de valors decimals) o davant d'ells (per a centenes). Si el valor és inferior a 999 ohms, el nombre s'aplica sense lletra (o les lletres R o E poden quedar-se). Si el valor s'indica en kOhm, llavors la lletra K es posa darrere del nombre, la lletra M correspon al valor en MΩ.

Els valors de les resistències americanes s'indiquen amb tres dígits. Els dos primers assumeixen la denominació, el tercer, el nombre de zeros (desenes) afegits al valor.

En la producció robòtica de components electrònics, els símbols aplicats sovint acaben al costat de la peça que mira al tauler, cosa que fa impossible la lectura de la informació.

Codificació de colors

Per garantir que la informació sobre els paràmetres de la peça es pugui llegir des de qualsevol costat, s'utilitza el marcatge de color, mentre que la pintura s'aplica en franges anulars. Cada color té el seu propi valor numèric. Les ratlles dels detalls es col·loquen més a prop d'una de les conclusions i es llegeixen d'esquerra a dreta. Si, a causa de la petita mida de la peça, és impossible canviar la marca de color a una conclusió, aleshores la primera tira es fa 2 vegades més ampla que la resta.

Els elements amb un error admissible del 20% s'indiquen amb tres línies, per a un error del 5-10%, s'utilitzen 4 línies. Les resistències més precises s'indiquen mitjançant 5-6 línies, les 2 primeres corresponen a la qualificació de la part. Si hi ha 4 carrils, el tercer indica el multiplicador decimal dels dos primers carrils, la quarta línia significa precisió. Si hi ha 5 bandes, la tercera d'elles és la tercera denominació, la quarta és el grau de l'indicador (el nombre de zeros) i la cinquena és la precisió. La sisena línia significa el coeficient de resistència de temperatura (TCR).

En el cas d'un marcatge de quatre bandes, les ratlles daurades o platejades sempre són les darreres.

Tots els senyals semblen complicats, però la capacitat de llegir ràpidament les marques ve amb l'experiència.

Articles semblants: