Znalostní báze odporu a odporu

Rezistor – umělá „překážka“ proudu. Odpor ve své nejčistší podobě. Rezistor omezuje proud a přeměňuje část elektřiny na teplo. Dnes je nemožné vyrobit jediné, do jisté míry funkční elektronické zařízení bez rezistorů. Používají se všude: od počítačů po bezpečnostní systémy.

Odpor rezistoru – jeho hlavní charakteristika. Základní jednotkou elektrického odporu je Ohm. V praxi se také používají derivační jednotky – kiloohm (kOhm), megaohm (MOhm), gigaohm (GOhm), které se základní jednotkou souvisí následujícími vztahy:

1 kOhm = 1000 ohmů,
1 MOhm = 1000 kOhm,
1 GOhm = 1000 MOhm

Níže uvedený obrázek ukazuje označení rezistorů na schématech:

Šikmé čáry označují výkon odporu až 1 W. Svislé čáry a znaky V и X (římské číslice), označují výkon odporu několik wattů v souladu s hodnotou římské číslice.

Jak určit výkon rezistoru podle velikosti?

->

K připojení rezistorů v obvodech se používají tři různé způsoby připojení: paralelní, sériové a smíšené. Každá metoda má individuální vlastnosti, což umožňuje použití těchto prvků pro různé účely.

Sériové zapojení rezistorů

Sériové připojení se používají rezistory zvyšující se odpor. Tito. když jsou odpory zapojeny do série, je celkový odpor roven součtu odporů každého rezistoru. Například pokud rezistory R1 и R2 zapojené do série se jejich celkový odpor vypočítá podle vzorce:

To platí také pro větší počet rezistorů zapojených do série:

Řetězec sériově zapojených rezistorů bude mít vždy větší odpor než kterýkoli rezistor v tomto řetězci.

Když jsou odpory zapojeny do série, změna odporu kteréhokoli odporu z tohoto obvodu znamená jak změnu odporu celého obvodu, tak změnu proudu v tomto obvodu.

Napájení v sériovém zapojení

Když jsou odpory zapojeny do série, elektrický proud prochází postupně každým odporem. Aktuální hodnota v libovolném bodě obvodu bude stejná. Tato skutečnost je určena pomocí Ohmova zákona. Pokud sečtete všechny odpory zobrazené v diagramu, dostanete následující výsledek:

R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 Ohm

Vzhledem k tomu, že napětí v obvodu je rovno 100 BPodle Ohmův zákon aktuální síla bude

I = U/R = 100 V/390 Ohm = 0,256 A

Na základě získaných údajů můžete vypočítat výkon rezistorů v sériovém zapojení pomocí následujícího vzorce:

P = I 2 x R = 0,256 2 x 390 = 25,55 W

Stejným způsobem můžete vypočítat výkon každého jednotlivého odporu:

P₁ = já 2 x R₁ = 0,256 2 x 200 = 13,11 W;
P₂ = já 2 x R₂ = 0,256 2 x 100 = 6,55 W;
P₃ = já 2 x R₃ = 0,256 2 x 51 = 3,34 W;
P₄ = já 2 x R₄ = 0,256 2 x 39 = 2,55 W.

Pokud sečteme výsledné kapacity, tak celkem Р bude:

Р_celkový = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 W

Paralelní zapojení rezistorů

Paralelní připojení rezistory jsou nezbytné pro snížení celkového odporu a alternativně pro zvýšení výkonu několika rezistorů oproti jednomu.

Výpočet paralelního odporu dvou paralelně zapojených rezistorů R₁ a R.₂ vyrobeno podle následujícího vzorce:

Zapojení tří nebo více rezistorů paralelně vyžaduje složitější vzorec pro výpočet celkového odporu:

Odpor paralelně připojených rezistorů bude vždy menší než odpor kteréhokoli z těchto rezistorů.

Paralelní zapojení rezistorů se často používá v případech, kdy je to nutné odpor s větším výkonem. K tomu se zpravidla používají rezistory se stejným výkonem a stejným odporem. Celkový výkon se v tomto případě vypočítá vynásobením výkonu jednoho rezistoru počtem paralelně zapojených rezistorů.

Paralelní napájení

Při paralelním zapojení jsou všechny začátky rezistorů připojeny k jednomu uzlu obvodu a konce jsou připojeny k jinému. V tomto případě se proud rozvětví a začne protékat každým prvkem. Podle Ohmova zákona bude proud nepřímo úměrný všem připojeným odporům a hodnota napětí na všech rezistorech bude stejná.

1/R = 1/200 + 1/100 + 1/51 + 1/39 ≈ 0,06024 Ohm
R = 1 / 0,06024 ≈ 16,6 Ohm

Pomocí hodnoty napětí 100 V vypočítá Ohmův zákon sílu proudu

I = U/R = 100 V x 0,06024 Ohm = 6,024 A

Při znalosti síly proudu se výkon paralelně zapojených odporů určí následovně

P = I 2 x R = 6,024 2 x 16,6 = 602,3 W

Síla proudu pro každý odpor se vypočítá pomocí vzorců:

Použitím těchto odporů jako příkladu lze vidět vzorec, že ​​jak se odpor snižuje, proud se zvyšuje.

Existuje další vzorec, který vám umožňuje vypočítat výkon při paralelním připojení odporů:

Pokud sečteme výsledné kapacity, tak celkem Р bude:

Р_celkový = 50 + 100 + 195,9 + 256,4 = 602,3 W

Kalkulačka

Barevné kódování rezistorů

Uvedení hodnoty odporu na pouzdro v číslech je drahé a nepraktické: ukázalo se, že jsou velmi malé. Proto nominální hodnota a tolerance jsou označeny barevnými pruhy. Různé řady rezistorů obsahují různé počty pásem, ale princip dekódování je stejný. Barva těla rezistoru může být béžová, modrá, bílá. To je jedno. Pokud si nejste jisti, že jste pruhy přečetli správně, můžete se otestovat pomocí multimetru nebo kalkulačky barevného kódování.

Kalkulačka barevného kódování rezistorů

Klíčové vlastnosti

Variabilní odpor

Variabilní odpor je rezistor, u kterého lze mechanicky měnit elektrický odpor mezi pohyblivým kontaktem a vývody odporového prvku. Variabilní rezistory (také nazývané reostaty nebo potenciometry) jsou určeny pro postupnou regulaci proudu a napětí. Rozdíl je v tom, že reostat reguluje proud v elektrickém obvodu a potenciometr reguluje napětí. Variabilní rezistory vypadají takto:

Na rádiových obvodech jsou proměnné rezistory označeny obdélníkem se šipkou připevněnou k jejich tělu.

Hodnotu odporu proměnných rezistorů můžete upravit otáčením speciálního knoflíku. Nazývají se ty odpory, u kterých lze odpor odporu nastavit pouze šroubovákem nebo speciálním šestihranným klíčem ladění proměnných rezistorů.

Termistory, varistory a fotorezistory

Kromě reostatů a potenciometrů existují další typy odporů: termistory, varistory a fotorezistory. Termistory se zase dělí na termistory a posistory. posistor je termistor, jehož odpor se zvyšuje s rostoucí teplotou okolí. U termistory, naopak čím vyšší teplota v okolí, tím nižší odpor. Tato vlastnost je označena jako TKS – tepelný koeficient odporu.

V závislosti na TKS (je záporný nebo kladný) jsou termistory na schématu označeny takto:

Další speciální třída rezistorů je варисторы. Mění odporovou sílu v závislosti na napětí, které na ně působí. Když znáte vlastnosti varistoru, můžete hádat, že takový odpor chrání elektrický obvod před přepětím.

Ve schématech jsou varistory označeny následovně:

V závislosti na intenzitě světla mění svůj odpor jiný typ rezistoru – fotoodpory. Navíc nezáleží na tom, jaký je zdroj osvětlení: umělý nebo přirozený. Jejich zvláštností je také to, že proud v nich teče jak jedním, tak i druhým směrem, čili také říkají, že fotorezistory nemají pn přechod.