Резистор, для чего он нужен, где применяется в автомобилях. Резистор добавочный

Добавочные резисторы

Добавочные резисторы применяются для расширения диапазона измерения напряжения электромеханических приборов: вольтметров, обмоток ваттметров, фазометров, счетчиков, измеряющих напряжение. Добавочные резисторы присоединяются последовательно к вольтметру (обмотке напряжения других приборов). Схемы включения добавочных резисторов приведены на рис 5.3.

а) б)

Рис. 5.3

Если измерительный механизм (миллиамперметр или вольтметр) характеризуются напряжением полного отклонения U0, током полного отклонения I0 и сопротивлением R0, то сопротивление добавочного резистора Rд при измерении напряжения не более U должно быть равно:

Сопротивление Rд1 и Rд2 двухпредельного вольтметра (рис. 5.3, б) можно рассчитать по формулам

или

Для определения значения напряжения Ui по показаниям Ni измерительного механизма, например, милливольтметра с ценой деления CmV можно использовать коэффициент расширения диапазона измерения Kд = U / U0 по формуле:

Делители напряжения

Делители напряжения используются для расширения диапазона измерения электронных и цифровых приборов, измеряющих напряжения (вольтметры, частотомеры, фазометры и др.) в цепях постоянного и переменного токов.

Схема двухкаскадного делителя показана на рис. 5.4.

Если не учитывать собственное сопротивление Rv вольтметра, то соотношение между измеряемым напряжением U и показанием Uv вольтметра равно:

,

Рис. 5.4

здесь D – коэффициент деления делителя.

При учете влияния входного сопротивления Rv вольтметра:

Пренебрежение влиянием сопротивления Rv приводит к возникновению методической составляющей погрешности результата измерения:

т.е. результат измерения меньше действительного значения.

Пример 5.4. Определите сопротивление вольтметра, при котором методическая составляющая погрешности результата измерения напряжения по схеме рис. 5.4 не будет превышать δмт ≤ 0,05%. Сопротивление плеч делителя R1 = 90 KΩ, R2 = 10 KΩ.

.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы предназначены для масштабного преобразования тока или, соответственно, напряжения, а также, для повышения безопасности при выполнении измерений в цепях высокого напряжения переменного тока.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения характеризуются номинальными значениями первичных (I1н и U1н, соответственно) и вторичных (I2н и U2н, соответственно) величин, а также классами точности (δтт и δтн) и номинальными мощностями нагрузки вторичной цепи (SHI и SHU).

Коэффициенты трансформации (т.е. коэффициенты масштабного преобразования) определяют по формулам:

для трансформатора тока ;

для трансформатора напряжения .

Важным свойством измерительных трансформаторов являются зависимость их погрешностей (масштабного и углового преобразования) от нагрузки вторичной цепи – она соответствует классу точности только в том случае, если нагрузка не превышает номинальную.

Пример подключения измерительных приборов через измерительные трансформаторы в однофазной цепи приведен на рис. 5.5.

Рис. 5.5

Существенным различием между трансформаторами тока и напряжения является их режимы работы. Для трансформаторов тока нормальным является режим, близкий к режиму короткого замыкания, а для трансформаторов напряжения – режим близкий к режиму холостого хода, что обуславливает сопротивление обмоток приборов, включаемых в их вторичные, измерительные, цепи.

Зажимы первичной обмотки трансформатора тока ТА обозначаются Л1 и Л2, а вторичной – И1 и И2. Если в первичной цепи ток направлен от Л1 к Л2, то во вторичной цепи он направлен от И1 к И2 по внешней цепи.

Начала и концы обмоток трансформаторов напряжения TV обозначаются первичных- А, (В, С), а вторичных – а, (b, c), и соответственно концы первичных X, (Y, Z) и вторичных – x, (y,z).

Обязательным является заземление одного из выводов вторичных обмоток и корпуса трансформатора (для большинства схем включения).

Рекомендации по выбору измерительных трансформаторов.

При выборе измерительных трансформаторов необходимо исходить из максимальных значений тока I и напряжения U исследуемой цепи, учитывая при этом основные характеристики (в том числе и потребляемую мощность!) приборов или обмоток приборов, используемых для включения во вторичную цепь.

• Первичный номинальный ток I1н (или напряжение U1н) выбирают из стандартного дискретного ряда от 1 до 35000 А (или от 0,38 до 35 KV) номинальных значений, учитывая допускаемую трансформаторами перегрузку по условию: I=(1,2…0,8)I1н или U = (1,2 … 0,8)U1н

• Выбор вторичных номинальных значений – для трансформаторов тока 1 или 5 А (для трансформаторов напряжения , 100 или 150V) определяется номинальными значениями используемых для измерения приборов приводов.

• Номинальная мощность трансформатора должна быть не меньше суммарной мощности нагрузки во вторичной цепи, включая сопротивление соединительных проводов (а для трансформаторов тока и сопротивления соединительных контактов).

• Класс точности трансформаторов выбирается в зависимости от класса точности (см. табл. 5) применяемых приборов (или в соответствии с нормами, установленными ПУЭ).

Таблица 5

Примеры решения задач

Пример 5.5. Для измерения напряжения U и тока I в цепи постоянного тока с помощью прибора класса точности γ с номинальным током Iон (или номинальным напряжением Uон) и внутренним сопротивлением R0 необходимо:

• рассчитать сопротивление добавочного резистора Rд и шунта Rш и привести схемы их включения для измерения U и I;

• выбрать стандартный шунт и привести его метрологические характеристики, используя которые установить класс точности и цену деления созданного амперметра;

• выбрать тип и метрологические характеристики моста постоянного тока, с помощью которого можно измерить сопротивления рассчитанных Rд и Rш так, чтобы погрешность измерителей U и I не превышала ± 2,5%; привести упрощенные схемы измерения сопротивлений Rш и Rд мостом постоянного тока;

• присвоить класс точности созданным вольтметру и амперметру, оценить погрешность результата измерений U и I.

Исходные данные: I = 90 A; U = 130 V; γ = 1,0 %; Iон = 3 mA; Ro = 25 Ω; число делений прибора Nн = 100 div

Решение:

Схемы включения добавочного резистора и шунта при измерении U и I приведены на рис. 5.6, а) и б)

а) б)

Рис. 5.6

1. Рассчитаем сопротивления измерительных преобразователей, создавая приборы с верхними пределами измерения Uн = 150 и Iн = 100 А а) добавочного резистора б) шунта

2. По табл. 1.3 [9], учитывая требования табл. 5, выберем шунт 75 ШСМ с номинальным током Iнш = 100 А, номинальным падением напряжения Uнш = 75 mV, класса точности δш = 0,5 %. Цену деления амперметра со стандартным шунтом найдем (см. пример 5.2) по формуле: гдеИсходя из класса точности прибора примем

3. Погрешность измерения Rд и Rш, выполняемых при изготовлении преобразователей не должна превышать δRш ≤ 2,5 – γ = (2,5 – 1,0)% = 1,5 % δRд ≤ 2,5 – γ = (2,5 – 1,0)% = 1,5 % Для измерения сопротивления Rд = 49975 Ω выберем [10, табл. 1.3] мост Р369, схема измерений М0-2, поддиапазон измерений от 100 до 106 Ω, класса точности δосн = 0,005 %. Для измерения сопротивления Rш = 0,00075 Ω выберем мост Р369, схема измерений М0-4, поддиапазон измерений от 10-4 до 10-3 Ω, класса точности δосн = 1,0 %. Схемы измерений Rд и Rш приведены на рис. 5.7. а) двухзажимная б) четырехзажимная

Рис. 5.7.Схема измерения сопротивлений Rд а) и Rш б)

4. Прибор совместно с измерительным преобразователем является составным средством измерения, погрешность δ которого оценивается как сумма погрешностей его составляющих, т.е. δ = δR + γ Тогда для вольтметра δV = γ + δRд = (1,0 + 0,005)% = 1,005 % а для амперметра δA= γ + δRш = (1,0 + 1,0)% = 2,0 % Присвоим приборам классы точности, как ближайшее большее значение их погрешности из стандартного ряда значений классов точности [3, с.59] для вольтметра γV = 1,5 %; для амперметра γA = 2,5 %. Пределы абсолютных погрешностей этих приборов равны: для вольтметра для амперметраРезультаты измерения: напряжения U = (UV± ΔU) = (130,0 ± 2,3) V тока I = (IA ± ΔA) = (90,0 ± 2,5) A

Задача 5.6. Для измерения активной энергии Wa, напряжения U и тока I в однофазной цепи частотой 50 Hz с коэффициентом мощности cosφ необходимо:

• выбрать измерительные трансформаторы тока (ТА) и напряжения (TV), амперметр, вольтметр и индукционный счетчик;

• проанализировать нагрузку вторичных цепей TA и TV, используя ориентировочные значения мощностей собственного потребления обмотками приборов [9, табл. 3.5]. При необходимости выбрать другие приборы;

• оценить погрешности измерения U, I, Wa при нормальных условиях эксплуатации и представить результаты измерений в установленной стандартом форме, если продолжительность измерения энергии составляет Δt часов;

• привести схему измерений.

Исходные данные:

U = 5,8 KV; cosφ = 0,93; I = 100 A; Δt = 0,5h

Решение:

Выберем измерительные трансформаторы:

напряжения: тип И50;

класс точности δтн = 0,2

номинальное первичное напряжение U1н = 6000 V

номинальное вторичное напряжение U2н = 100 V

номинальная нагрузка Sнтн = 15 V•A

тока: тип И56М

класс точности δтт = 0,1

номинальный первичный ток I1н = 100 A

номинальная перегрузка Sнтт= 15 V•A

Определим значения напряжения и тока во вторичных цепях трансформаторов, рассчитав номинальные коэффициенты трансформации KнU и KнI, соответственно:

для напряжения

коэффициент трансформации ;

напряжение во вторичной цепи

для тока

коэффициент трансформации ;

ток во вторичной цепи.

Выберем вольтметр, амперметр и индукционный счетчик для включения их во вторичные цепи измерительных трансформаторов, определим их метрологические характеристики [9, табл. 2.3, 2.4 и табл. 3.5] и примем ориентировочные значения потребляемых мощностей приборами по табл. 3.4.[9]

Погрешность масштабного преобразования измерительных трансформаторов соответствует их классу точности, если мощность всех приборов, включенных в их вторичные цепи, не больше номинальной нагрузки трансформатора.

Так во вторичную цепь трансформатора тока включен амперметр и токовая обмотка счетчика. Их суммарная мощность

SA + SIWh = (4 + 1) V•A= 5 V•A,

что меньше номинальной мощности трансформатора тока (SНтт = 15 V•A).

Для трансформатора напряжения:

Мощность вторичной цепи трансформатора SHTH= 15 V•A, а суммарная мощность, потребляемая вольтметром и параллельной обмоткой счетчика, составляет всего

SV + SuWh = 3 + 4 = 7 V•A.

Оценим погрешности измерения напряжения U, тока I и энергии Wa, учитывая, что погрешности вносятся как измерительным прибором так и измерительными трансформаторами.

Погрешность δU измерения напряжения равна

δU = δV + δтн;

тока δI = δA + δтт; энергии δw = δwh + δтт + δтн,

где δV – относительная погрешность измерения напряжения вольтметром

δA – относительная погрешность измерения тока амперметром

δwh – класс точности счетчика.

При измерении напряжения U2 = 96,7 V выбранным вольтметром и трансформатором напряжения получим

при измерении тока I2 = 5 A

при измерении энергии

Значения погрешностей в абсолютной форме, соответственно равны

напряжения

тока

энергии

Результаты измерения величин U, I, Wa

U = KHU(U2 ± ΔU) = 60(96,7 ± 1,7) = (5800 ± 100)V

I = KHI(I2 ± ΔI) = 20(5 ± 0,055) = (100,0 ± 1,1)A

Wa = KHU•KHI(I2U2cosφΔh± ΔW) = 60•20(96,7•5•0,93•1800 ± 18616)= =(269,8 ± 6,2)KWh = (270 ± 6)KWh

studfiles.net

Добавочные резисторы

Добавочные резисторы применяются для расширения диапазона измерения напряжения электромеханических приборов: вольтметров, обмоток ваттметров, фазометров, счетчиков, измеряющих напряжение. Добавочные резисторы присоединяются последовательно к вольтметру (обмотке напряжения других приборов). Схемы включения добавочных резисторов приведены на рис 5.3.

а) б)

Рис. 5.3

Если измерительный механизм (миллиамперметр или вольтметр) характеризуются напряжением полного отклонения U0, током полного отклонения I0 и сопротивлением R0, то сопротивление добавочного резистора Rд при измерении напряжения не более U должно быть равно:

Сопротивление Rд1 и Rд2 двухпредельного вольтметра (рис. 5.3, б) можно рассчитать по формулам

или

Для определения значения напряжения Ui по показаниям Ni измерительного механизма, например, милливольтметра с ценой деления CmV можно использовать коэффициент расширения диапазона измерения Kд = U / U0 по формуле:

Делители напряжения

Делители напряжения используются для расширения диапазона измерения электронных и цифровых приборов, измеряющих напряжения (вольтметры, частотомеры, фазометры и др.) в цепях постоянного и переменного токов.

Схема двухкаскадного делителя показана на рис. 5.4.

Если не учитывать собственное сопротивление Rv вольтметра, то соотношение между измеряемым напряжением U и показанием Uv вольтметра равно:

,

Рис. 5.4

здесь D – коэффициент деления делителя.

При учете влияния входного сопротивления Rv вольтметра:

Пренебрежение влиянием сопротивления Rv приводит к возникновению методической составляющей погрешности результата измерения:

т.е. результат измерения меньше действительного значения.

Пример 5.4. Определите сопротивление вольтметра, при котором методическая составляющая погрешности результата измерения напряжения по схеме рис. 5.4 не будет превышать δмт ≤ 0,05%. Сопротивление плеч делителя R1 = 90 KΩ, R2 = 10 KΩ.

.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы предназначены для масштабного преобразования тока или, соответственно, напряжения, а также, для повышения безопасности при выполнении измерений в цепях высокого напряжения переменного тока.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения характеризуются номинальными значениями первичных (I1н и U1н, соответственно) и вторичных (I2н и U2н, соответственно) величин, а также классами точности (δтт и δтн) и номинальными мощностями нагрузки вторичной цепи (SHI и SHU).

Коэффициенты трансформации (т.е. коэффициенты масштабного преобразования) определяют по формулам:

для трансформатора тока ;

для трансформатора напряжения .

Важным свойством измерительных трансформаторов являются зависимость их погрешностей (масштабного и углового преобразования) от нагрузки вторичной цепи – она соответствует классу точности только в том случае, если нагрузка не превышает номинальную.

Пример подключения измерительных приборов через измерительные трансформаторы в однофазной цепи приведен на рис. 5.5.

Рис. 5.5

Существенным различием между трансформаторами тока и напряжения является их режимы работы. Для трансформаторов тока нормальным является режим, близкий к режиму короткого замыкания, а для трансформаторов напряжения – режим близкий к режиму холостого хода, что обуславливает сопротивление обмоток приборов, включаемых в их вторичные, измерительные, цепи.

Зажимы первичной обмотки трансформатора тока ТА обозначаются Л1 и Л2, а вторичной – И1 и И2. Если в первичной цепи ток направлен от Л1 к Л2, то во вторичной цепи он направлен от И1 к И2 по внешней цепи.

Начала и концы обмоток трансформаторов напряжения TV обозначаются первичных- А, (В, С), а вторичных – а, (b, c), и соответственно концы первичных X, (Y, Z) и вторичных – x, (y,z).

Обязательным является заземление одного из выводов вторичных обмоток и корпуса трансформатора (для большинства схем включения).

Рекомендации по выбору измерительных трансформаторов.

При выборе измерительных трансформаторов необходимо исходить из максимальных значений тока I и напряжения U исследуемой цепи, учитывая при этом основные характеристики (в том числе и потребляемую мощность!) приборов или обмоток приборов, используемых для включения во вторичную цепь.

• Первичный номинальный ток I1н (или напряжение U1н) выбирают из стандартного дискретного ряда от 1 до 35000 А (или от 0,38 до 35 KV) номинальных значений, учитывая допускаемую трансформаторами перегрузку по условию: I=(1,2…0,8)I1н или U = (1,2 … 0,8)U1н

• Выбор вторичных номинальных значений – для трансформаторов тока 1 или 5 А (для трансформаторов напряжения , 100 или 150V) определяется номинальными значениями используемых для измерения приборов приводов.

• Номинальная мощность трансформатора должна быть не меньше суммарной мощности нагрузки во вторичной цепи, включая сопротивление соединительных проводов (а для трансформаторов тока и сопротивления соединительных контактов).

• Класс точности трансформаторов выбирается в зависимости от класса точности (см. табл. 5) применяемых приборов (или в соответствии с нормами, установленными ПУЭ).

Таблица 5

Примеры решения задач

Пример 5.5. Для измерения напряжения U и тока I в цепи постоянного тока с помощью прибора класса точности γ с номинальным током Iон (или номинальным напряжением Uон) и внутренним сопротивлением R0 необходимо:

• рассчитать сопротивление добавочного резистора Rд и шунта Rш и привести схемы их включения для измерения U и I;

• выбрать стандартный шунт и привести его метрологические характеристики, используя которые установить класс точности и цену деления созданного амперметра;

• выбрать тип и метрологические характеристики моста постоянного тока, с помощью которого можно измерить сопротивления рассчитанных Rд и Rш так, чтобы погрешность измерителей U и I не превышала ± 2,5%; привести упрощенные схемы измерения сопротивлений Rш и Rд мостом постоянного тока;

• присвоить класс точности созданным вольтметру и амперметру, оценить погрешность результата измерений U и I.

Исходные данные: I = 90 A; U = 130 V; γ = 1,0 %; Iон = 3 mA; Ro = 25 Ω; число делений прибора Nн = 100 div

Решение:

Схемы включения добавочного резистора и шунта при измерении U и I приведены на рис. 5.6, а) и б)

а) б)

Рис. 5.6

1. Рассчитаем сопротивления измерительных преобразователей, создавая приборы с верхними пределами измерения Uн = 150 и Iн = 100 А а) добавочного резистора б) шунта

2. По табл. 1.3 [9], учитывая требования табл. 5, выберем шунт 75 ШСМ с номинальным током Iнш = 100 А, номинальным падением напряжения Uнш = 75 mV, класса точности δш = 0,5 %. Цену деления амперметра со стандартным шунтом найдем (см. пример 5.2) по формуле: гдеИсходя из класса точности прибора примем

3. Погрешность измерения Rд и Rш, выполняемых при изготовлении преобразователей не должна превышать δRш ≤ 2,5 – γ = (2,5 – 1,0)% = 1,5 % δRд ≤ 2,5 – γ = (2,5 – 1,0)% = 1,5 % Для измерения сопротивления Rд = 49975 Ω выберем [10, табл. 1.3] мост Р369, схема измерений М0-2, поддиапазон измерений от 100 до 106 Ω, класса точности δосн = 0,005 %. Для измерения сопротивления Rш = 0,00075 Ω выберем мост Р369, схема измерений М0-4, поддиапазон измерений от 10-4 до 10-3 Ω, класса точности δосн = 1,0 %. Схемы измерений Rд и Rш приведены на рис. 5.7. а) двухзажимная б) четырехзажимная

Рис. 5.7.Схема измерения сопротивлений Rд а) и Rш б)

4. Прибор совместно с измерительным преобразователем является составным средством измерения, погрешность δ которого оценивается как сумма погрешностей его составляющих, т.е. δ = δR + γ Тогда для вольтметра δV = γ + δRд = (1,0 + 0,005)% = 1,005 % а для амперметра δA= γ + δRш = (1,0 + 1,0)% = 2,0 % Присвоим приборам классы точности, как ближайшее большее значение их погрешности из стандартного ряда значений классов точности [3, с.59] для вольтметра γV = 1,5 %; для амперметра γA = 2,5 %. Пределы абсолютных погрешностей этих приборов равны: для вольтметра для амперметраРезультаты измерения: напряжения U = (UV± ΔU) = (130,0 ± 2,3) V тока I = (IA ± ΔA) = (90,0 ± 2,5) A

Задача 5.6. Для измерения активной энергии Wa, напряжения U и тока I в однофазной цепи частотой 50 Hz с коэффициентом мощности cosφ необходимо:

• выбрать измерительные трансформаторы тока (ТА) и напряжения (TV), амперметр, вольтметр и индукционный счетчик;

• проанализировать нагрузку вторичных цепей TA и TV, используя ориентировочные значения мощностей собственного потребления обмотками приборов [9, табл. 3.5]. При необходимости выбрать другие приборы;

• оценить погрешности измерения U, I, Wa при нормальных условиях эксплуатации и представить результаты измерений в установленной стандартом форме, если продолжительность измерения энергии составляет Δt часов;

• привести схему измерений.

Исходные данные:

U = 5,8 KV; cosφ = 0,93; I = 100 A; Δt = 0,5h

Решение:

Выберем измерительные трансформаторы:

напряжения: тип И50;

класс точности δтн = 0,2

номинальное первичное напряжение U1н = 6000 V

номинальное вторичное напряжение U2н = 100 V

номинальная нагрузка Sнтн = 15 V•A

тока: тип И56М

класс точности δтт = 0,1

номинальный первичный ток I1н = 100 A

номинальный вторичный ток I2н = 5 A

номинальная перегрузка Sнтт= 15 V•A

Определим значения напряжения и тока во вторичных цепях трансформаторов, рассчитав номинальные коэффициенты трансформации KнU и KнI, соответственно:

для напряжения

коэффициент трансформации ;

напряжение во вторичной цепи

для тока

коэффициент трансформации ;

ток во вторичной цепи.

Выберем вольтметр, амперметр и индукционный счетчик для включения их во вторичные цепи измерительных трансформаторов, определим их метрологические характеристики [9, табл. 2.3, 2.4 и табл. 3.5] и примем ориентировочные значения потребляемых мощностей приборами по табл. 3.4.[9]

Погрешность масштабного преобразования измерительных трансформаторов соответствует их классу точности, если мощность всех приборов, включенных в их вторичные цепи, не больше номинальной нагрузки трансформатора.

Так во вторичную цепь трансформатора тока включен амперметр и токовая обмотка счетчика. Их суммарная мощность

SA + SIWh = (4 + 1) V•A= 5 V•A,

что меньше номинальной мощности трансформатора тока (SНтт = 15 V•A).

Для трансформатора напряжения:

Мощность вторичной цепи трансформатора SHTH= 15 V•A, а суммарная мощность, потребляемая вольтметром и параллельной обмоткой счетчика, составляет всего

SV + SuWh = 3 + 4 = 7 V•A.

Оценим погрешности измерения напряжения U, тока I и энергии Wa, учитывая, что погрешности вносятся как измерительным прибором так и измерительными трансформаторами.

Погрешность δU измерения напряжения равна

δU = δV + δтн;

тока δI = δA + δтт; энергии δw = δwh + δтт + δтн,

где δV – относительная погрешность измерения напряжения вольтметром

δA – относительная погрешность измерения тока амперметром

δwh – класс точности счетчика.

При измерении напряжения U2 = 96,7 V выбранным вольтметром и трансформатором напряжения получим

при измерении тока I2 = 5 A

при измерении энергии

Значения погрешностей в абсолютной форме, соответственно равны

напряжения

тока

энергии

Результаты измерения величин U, I, Wa

U = KHU(U2 ± ΔU) = 60(96,7 ± 1,7) = (5800 ± 100)V

I = KHI(I2 ± ΔI) = 20(5 ± 0,055) = (100,0 ± 1,1)A

Wa = KHU•KHI(I2U2cosφΔh± ΔW) = 60•20(96,7•5•0,93•1800 ± 18616)= =(269,8 ± 6,2)KWh = (270 ± 6)KWh

studfiles.net

Резисторы - что такое добавочный резистор.

В одной из статей электрическое сопротивление, мы познакомились с новой величиной электрическое сопротивление или сопротивление проводника. Давайте еще раз вспомним, что такое сопротивление проводника.

Сопротивление проводника – это физическая величина, которая характеризует свойство проводника препятствовать проводить электрический ток. Более простыми словами это величина, которая мешает проводить электрический ток. Условное обозначение сопротивления: R. Единица измерения сопротивления – это Ом. Обозначение резистора в электрических схемах:

Если рассуждать логично, то сопротивление проводника, отрицательное качество, так как потребляемый прибор, получает не всю энергию источника питания. Но на практике совсем наоборот. Как бы это было не логично, но практически не одна схема не обходится без элементов, которые обладают разными сопротивлениями. Элементы, которые обладают разными показателями сопротивления называются – Резисторами.

Рези́стор

Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

В этой статье, мы рассмотрим, как резистор участвует для снижения напряжения. Когда, я только начал заниматься радиоэлектроникой, мне сказали или где-то вычитал, что резистор понижает напряжение. В голове я себе это представлял так – в зависимости от нужного напряжения, берешь резистор с определенным номиналом и все. В принципе в этом есть доля правды, но все же все зависит от многих показателей замкнутой электрической цепи. Так же собирая цепь, меняя резисторы разных номиналов, не мог уловить на вольтметре сильные изменения напряжения. Конечно тогда, это не объяснимое для меня явления меня расстраивало.

Рассмотрим простую цепь, состоящую из источника питания (ИП), нагрузке в виде лампочки и соединяющих проводников. Лампочка стандартная маленькая – «3.5V 0.26A E10». Номиналы, напряжение - 3,5 В, ток, который должен протекать – 0,26 А. При подключении к ИП с напряжением 3,5 В, на что и рассчитана лампочка, в цепи образуется сила тока 0,26 А. Так же пользуясь законом Ома можно примерно рассчитать сопротивление лампочки. Сначала вспомним основную формулу - Закон Ома для участка цепи записывается следующей формулой: I = U/R. В нашем случае нам нужно найти сопротивление – R. Переворачиваем формулу R = U / I. (Как удобно формировать формулу, показано в статье Закон Ома) Подставляем наши данные - 3,5 В / 0,26 А = 13 Ом (округлил) сопротивление лампочки.

Теперь давайте допустим у нас есть такая же лампочка, но нет такого источника питания(ИП), с таким напряжением. Есть только ИП с напряжением в 9 В. Если мы подключим такой источника питания к нашей цепи с лампочкой, то в цепи образуется ток примерно 0,7 А. Что почти в три раза больше номинального значения лампочки (0,26 А). Это скорее всего придет к перегоранию лампочки, лампочка выйдет из строя. Поэтому в наше схему нужно подключить добавочный резистор, как вы уже догадались, он будет забирать часть энергии, часть лишнего напряжения на себя. Теперь необходимо подсчитать, какой резистор и с каким номиналом нам подойдет. Для этого нужно определить, на какое напряжение нам нужно снизить ИП. Помимо этого, очень важно знать номинальный ток нагрузки, в данном случае лампочки. Давайте распишем данные, который у нас есть.Uип – 9 В, напряжение источника питания.Uнаг – 3,5 В, номинальное напряжение лампочки.Iнаг – 0,26 А, номинальный ток для лампочки. Формула: Rдоб = (Uип - Uна)/ Iна = (9 – 3,5)/0,26 = 21 Ом (округлил) И так, для того что бы лампочка не перегорела, нам необходимо подключить добавочный резистор сопротивлением 21 Ом. Что мы и сделаем:

Давайте для понимания, раскидаем что произошло у нас в цепи. Резистор мы подключили в цепь последовательно с нагрузкой, то есть после резистора идет лампочка или наоборот, в данном случае без разницы. При последовательно соединение сила тока для всех нагрузок (для резистора и лампочки) остается одним и тем же. А напряжение тока разделяется на нагрузки в зависимости от их сопротивления. В нашем случае, на нагрузку (Лампочку) падает 3,5 В, на добавочный резистор 5,5 В. Рассмотрим на схеме:

Теперь думаю стало яснее, почему мы использовали такую (Rдоб = (Uип - Uна)/Iнаг) формулу для вычисления сопротивления добавочного резистора. Сила тока у нас одинаковая, мы просто нашли сопротивление нагрузки, на которую уйдет наши лишние 5,5 В. Это очень важный момент в законах электрических цепей, поэтому необходимо хорошенько понять и запомнить. В каких еще случаях используют резисторы, рассмотрим при изучениях других радиоэлементов.

simple-info.ru

для чего он нужен? Как узнать, какой резистор нужен?

При создании радиоэлектронных схем применяется множество различных элементов. Одни из наиболее используемых, без которых практически невозможно обойтись, — это резисторы. Что они собой являют? Какие типы есть? Какой их параметр наиболее важен? И какие особенности есть при последовательном и параллельном соединении?

Что такое резистор?

Так называют пассивный элемент электрической цепи, который оказывает сопротивление току во время его протекания. В больших схемах они применяются чаще, чем любой другой элемент электроники. Важным является обеспечение режима смещения транзисторов при использовании в усилительных каскадах. Но наиболее значимой функцией признают контроль и регулирование напряжения и значений токов в электрических цепях. Мы позднее рассмотрим, какие их типы бывают. В рамках статьи будет уделено внимание 5 основным, которые чаще всего используются, но могут быть и другие. Когда проводится расчет резисторов, то обязательно следует оценить, какая необходима мощность.

Хотите понять, что необходимо в конкретном случае?

Как узнать, какой резистор нужен при создании схем? Первоначально следует понять, что обязательным является знание силы тока или значение сопротивления нагрузки. В рамках статьи будет рассмотрено два варианта влияния на характеристики схемы:

1) Если ничего неизвестно, то берём переменный резистор и подключаем его последовательно с нагрузкой. Вращаем регулятор до того момента, пока у нас не будет нужное напряжение. Теперь вместо переменного сопротивления подключаем постоянное с необходимыми параметрами. Измерьте ток, что идёт после резистора и перемножает полученное значение с напряжением, что подаётся. Тогда будем знать, сколько и куда подавать.

2) Необходимо знать ранее указанные величины тока и нагрузки. Для повышения точности вычисления желательно также знать и значение внутреннего сопротивления источника питания.

Давайте смоделируем немного другие условия действий. Есть один резистор в качестве нагрузки, закон Ома и необходимость рассчитать необходимое для цепи сопротивление. Это довольно интересный момент и он заслуживает, чтобы ему было уделено внимание. Почему была выбрана именно такая формулировка? Дело в том, что люди, которые только начинают заниматься созданием схем, очень часто задают такой вопрос. Но, увы, цепь рассуждений, которой они идут, является немного неверной. Рассчитать необходимое значение с одним законом Ома здесь не выйдет. Необходимо дополнительно воспользоваться формулой вычисления добавочного резистора: СДБ = СН(НИП-НН)/НН=СН(х-1). Разберём формулу:

СДБ – сопротивление добавочного резистора;

НИП – напряжение источника питания;

СН – сопротивление нагрузки;

Х = НИП/НН;

НН – напряжение, что нужно получить на нагрузке.

Воспользуемся этой формулой. Допустим, что при сопротивлении в 1 Ом СДБ будет составлять 0,6 Ом. Если мы поставим 5 Ом, то конечный результат будет 3,3 Ом. Почему всё так? Это из-за того, что чем меньший показатель имеет сопротивление нагрузки, тем большая характеристика тока в цепи. При этом будет просаживаться источник питания, ведь он тоже создаёт определённые помехи для прохождения тока. А учитывая, что с этим будет падать и напряжение, то выходит, что нужен добавочный резистор с меньшими характеристиками для получения желаемого напряжения. Это напряжение буквально «на пальцах». Может быть сложно понять, что и как, но вы попробуйте.

Постоянный резистор

Так называют устройства, которые являются обладателями постоянного значения сопротивления. Эта характеристика резистора не меняется под действием внешних воздействий (температуры, протекающего тока, света, приложенного напряжения) в разумных рамках. Если так разобраться, то про все радиоэлементы можно сказать, что у них есть внутренние шумы и нестабильности из-за стороннего влияния. Но обычно это всё настолько ничтожно, что игнорируется любительской радиоэлектроникой и имеет смысл только при создании действительно сложных систем, которые даже не факт, что где-то собираются сейчас.

Переменный резистор

Так называют устройства, значение сопротивления которых можно изменить с помощью специальной ручки (она может быть ползункового, кнопочного или вращающегося типа). Зачем нужен резистор подобного типа? Хорошим примером применения данного элемента является регулятор громкости на звуковых колонках компьютера или мобильного телефона.

Построечный резистор

Так называются устройства, режим работы которых меняется лишь изредка. Чтобы регулировать значения сопротивления, необходимо с помощью отвертки покрутить шлиц, который имеет резистор. Для чего он нужен? Широкое распространение они получили на печатных платах радиосхем в качестве делителя тока или напряжения.

Фоторезистор

Это специальные устройства, которые могут менять значение своего сопротивления под влиянием света. Фоторезисторы производятся из полупроводниковых материалов. Если необходимо реагировать на наличие видимого света, то применяют селенид и сульфид кадмия. Чтобы регистрировать инфракрасное излучение, используют германий.

Терморезистор

Это специальное устройство, с помощью которого можно измерять температуру внешней среды. Терморезистор также используется в цепях термостабилизации для транзисторных каскадов. Как уже можно было догадаться, его сопротивление может меняться под воздействием температуры. В инкубаторах для цыплят, оранжереях, производственных аппаратах — везде можно найти этот резистор. Для чего он нужен? Чтобы при достижении определенной температурной границы включались системы отопления\охлаждения.

Рассеиваемая мощность

Это поглощаемая резистором энергия, которая образовывается током и напряжением. Из-за того, что происходит именно рассеивание, а не сохранение, данное устройство и называется пассивным. Благодаря этому о резисторе можно говорить как об активном элементе, который одинаково может работать в цепях переменного и постоянного токов.

Обозначение мощности рассеивания

Как понять, что может сделать постоянный резистор? Для этого необходимо посмотреть на его обозначение:

1. Когда есть две косые линии, мощность рассеивания составляет 0,125 Вт.
2. Есть одна косая линия — мощность рассеивания равняется 0,25 Вт.
3. Одна горизонтальная линия — мощность рассеивания 0,5 Вт.
4. Одна вертикальная линия — мощность рассеивания 1 Вт.
5. Две вертикальные линии — мощность рассеивания 2 Вт.
6. Две косые линии, что создают латинскую букву V, — мощность рассеивания 5 Вт.

Начиная от одного Ватта, для обозначения используются римские цифры.

Последовательное соединение

Когда имеет смысл применять подобный подход? Если надо получить значительное сопротивление, но есть резисторы с малым номиналом, то используют последовательно соединение. Чтобы оценить, что и как сделано в схеме, то нужно просуммировать их характеристики.

Параллельное соединение

А где необходим такой подход? Здесь общее сопротивление резисторов будет равняться сумме, которая является ему обратно пропорциональной. Эту величину также называют «проводимость». Вам может быть немного сложно понять, о чем автор ведёт речь, поэтому предлагаем взглянуть на такую формулу (С — сопротивление):

1/Собщее=1/С1+1/С2+…+1/Сх.

Применение

Вот мы и поняли, что такое резистор, для чего он нужен. Фото, размещённые в статье, позволяют понять, как он выглядит. Но хочется уделить внимание и его применению. Итак, резистор. Для чего он нужен в машине? Как вы знаете, в автомобилях используется значительное количество электроники. Вот для контроля её работы его и применяют. Для чего нужен резистор печки в автомобиле? Видели возможность переключения и настройки температурного режима? Вот для чего нужен резистор отопителя! Ведь без него можно было бы включить только заранее установленные настройки и всё. Теперь подумаем, зачем нужен резистор для светодиода? С его помощью можно регулировать яркость его свечения. Как вы могли догадаться, если внимательно читали статью, ответ на вопрос о том, какие резисторы нужны для светодиодов, — переменные!

Заключение

Как видите, резистор — это необходимая и полезная вещь, которая имеет широкие возможности применения. Теоретически обойтись без резистора можно в простейших схемах, на пару деталей, при том, что источники энергии будут очень точно выбраны. Но такое маловероятно, и для достижения необходимого значения этих показателей придётся длительное время подбирать их. Вот для упрощения процесса и применяются резисторы, ведь они позволяют проводить значительные перепады характеристик, открывая возможность даже кратного их изменения.

fb.ru

Резистор, для чего он нужен, где применяется в автомобилях

Если вы найдете ошибку в тексте, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо.

Сегодня мы поговорим про резистор, как основной элемент любой электрической цепи автомобиля. Для чего он нужен, какие бывают резисторы, принципы их работы, какие подходят для той или иной электрической цепи.

Эти знания могут пригодиться при ремонте автомобиля.

Три основные составляющие электрического тока

Электроэнергия достаточно плотно вошла в нашу жизнь. Используется она практически везде, и в автотранспорте в том числе.

Данный вид энергии имеет три основных составляющих – напряжение, сила тока и сопротивление.

Что касается последнего параметра, то благодаря возможности создания дополнительного сопротивления в любой точке электрической цепи можно влиять на первые два параметра.

Основным элементом для создания сопротивления является резистор. Данный элемент относится к самым востребованным, и ни одна электрическая цепь без него не обходится, и заменить его чем-либо другим не получится. А в любом автомобиле электрических цепей предостаточно.

Назначение

Основное назначение резистора – создание сопротивления для возможности контроля и регулировки силы тока и сопротивления. По сути, он является своеобразным фильтром, позволяющим на выходе из него получить электроэнергию с определенными параметрами.

Обеспечивает он все это за счет удержания тока, деления и уменьшения напряжения.

Основным параметром резистора является сопротивление, которое он создает в цепи, и измеряется оно в Омах.

Резисторы в электрической цепи автомобиля.

Именно благодаря своей функции этот элемент так часто используется в автомобилях. Ниже мы рассмотрим одни из основных составляющих авто, где используется резистор и какую конкретно функцию он там выполняет.

Система охлаждения

Итак, нагрузочный резистор используется в системе охлаждения автомобиля, а точнее, – в цепи питания вентилятора радиатора.

Стоит отметить, что раньше этот электрический элемент не использовался в данной цепи, и все работало очень просто – при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости, температурный датчик замыкал контакты цепи питания вентилятора, и он включался в работу.

Использование же резистора позволило сделать работу электродвигателя вентилятора двух - и даже трехрежимной.

Процесс подачи питания на вентилятор при этом несколько изменился. В систему добавились также реле, а за включение вентилятора у современных авто уже отвечает электронный блок управления.

То есть, электронный блок анализирует температурные показатели датчика, и подает сигнал на реле.

В зависимости от температуры реле направляет электроэнергию по определенной цепи. Если температура охлаждающей жидкости превышена незначительно, но уже требуется ее снижение, и сигнал от ЭБУ поступил, реле направляет электроэнергию через нагрузочный резистор, который создает сопротивление, и вентилятор начинает вращаться с небольшой скоростью.

Если температура будет дальше повышаться и достигнет критической точки, реле перенаправит электроэнергию по другой цепи – в обход резистора, напрямую к вентилятору, что обеспечит его работу на полную мощность, с большой скоростью вращения.

Это схема двухрежимной работы вентилятора, которая обеспечивается наличием нагрузочного резистора в цепи. Причем она упрощенная, чтобы было более понятно.

В авто с трехрежимной работой вентилятора, принцип остается тот же, но у него уже используется два резистора – один отвечает за малые обороты вращения вентилятора, второй – за средние.

Третий же режим – аварийный, при котором вентилятор вращается с максимальной скоростью, обеспечивается за счет подачи питания на него напрямую.

Система зажигания

Второй элемент автомобиля, где можно встретить резистор – это свечи зажигания. Но далеко не все свечи оснащены им.

В конструкции данных элементов он начал появляться не так давно, и задача его заключается в подавлении радиопомех.

Кстати, сейчас ведется очень много споров, нужен ли он в свечах. Ведь резистор создает сопротивление, которое в конечном итоге влияет и на искру. А ведь чем сильнее последняя, тем лучше воспламеняется горючая смесь.

Но на самом деле на качестве искры наличие резистора сказывается незначительно, а вот на свечу – только положительно. Очень сильный искровой заряд приводит к разрушению электродов, а сопротивление снижает напряжение искры.

Но не в этом его главное назначение. Мощный искровой разряд создает достаточно сильные помехи в радиочастотном диапазоне, которые могут повлиять на работу аудиосистемы автомобиля, мобильного телефона и любого другого оборудования, чувствительного к помехам данного типа.

Интересно, что необязательно устанавливать на автомобиль свечи зажигания, оснащенные резисторами.

Дело в том, что во многих моделях шумоподавляющий элемент устанавливается в наконечники проводов высокого напряжения. Также некоторые виды самих проводов обладают достаточно неплохим сопротивлением, которого хватает для подавления радиопомех.

Резистор также может быть установлен и в бегунок трамблера, причем встречается он там на многих моделях. Его задача – та же, что и в свече зажигания или наконечнике.

Важно понимать, что во всех перечисленных элементах зажигания одновременно использоваться резисторы не могут.

При последовательном подключении этих элементов все сопротивление, которое они создают, суммируется.

То есть, если резистор будет установлен в бегунке трамблера, наконечнике, свече, то они будут создавать настолько сильное сопротивление, что значительно послабят искровой заряд, и он уже не сможет качественно воспламенять смесь. А это приведет к перебоям в работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива.

Поэтому принимать решение, стоит ли устанавливать на автомобиль свечи зажигания с резистором необходимо, тщательно ознакомившись с техдокументацией, идущей к авто.

Если изготовитель указывает, что необходимо использование таких свечей, то ими лучше пользоваться.

Система обогрева салона

Еще один элемент в конструкции автомобиля, где используется резистор – система отопления салона, а точнее, – управление работой электродвигателя печки.

В любом автомобиле используется переменный резистор для изменения скорости работы электромотора обогревателя.

В нем при помощи вращающегося элемента обеспечивается возможность изменения значения сопротивления.

При включении электродвигателя на 1-ю скорость вращения, резистор обеспечивает максимальное сопротивление, при переключении на 2-ю – оно уменьшается, а при переходе на 3-ю скорость - практически полностью убирается.

Осветительные приборы

В последнее время резисторы стали использоваться вместе со светодиодными лампами. Данный вид ламп все больше начал применяться на авто.

Но далеко не все машины пока идут с завода, укомплектованные светодиодными осветительными приборами, а вот отдельно их купить и установить вместо штатных ламп накаливания тех же поворотников или стоп-сигналов вполне можно и многие так делают.

Но здесь возникает проблема, которая обязывает использовать резисторы.

Дело в том, что потребление электроэнергии этими лампами очень малое, из-за чего электронный блок расценивает работу светодиодов как неисправность штатной лампы.

Чтобы исправить ситуацию, используются резисторы, создающие нагрузку на линии проводки, запитывающей те осветительные приборы, в которых установлены светодиодные лампы.

В результате ЭБУ воспринимает сопротивление элемента, как работу лампы накаливания, поэтому кода ошибки не возникает.

Интересно, что при использовании таких обманок основное достоинство светодиодных ламп – малое потребление энергии, сводится к нулю, и у них остается только одно преимущество перед обычными лампами накаливания – длительный срок эксплуатации.

Виды резисторов, их особенности

Из описанных выше резисторов, которые используются в конструкции автомобиля, можно отметить два типа – нагрузочные, они же постоянные и переменные. В целом – это и есть два основных вида, которые имеют достаточно широкое применение в разных сферах.

Конечно, есть еще целый ряд всевозможных резисторов, которые отличаются по своим конструктивным особенностям. К примеру, терморезисторы, в которых сопротивление меняется от температуры, или фоторезисторы, меняющие свои параметры от освещенности. Но их мы пока касаться не будем, а рассмотрим лишь указанные два вида.

Постоянные резисторы называются так потому, что сопротивление, которое они создают – неизменное.

К примеру, если указано, что основной параметр данного элемента составляет 30 Ом, то сопротивление именно этого значения он обеспечивает и поменять его невозможно.

В переменных же резисторах сопротивление можно менять, притом вручную. Примером тому является уже упомянутое управление электродвигателем системы отопления.

К переменным резисторам относятся также подстроечные.

В таких резисторах тоже можно изменять параметр вручную, но регулировка его выполняется не в любой момент, как это делается в переменном, а лишь когда требуется перенастроить работу всей схемы, куда он включен, на длительный срок.

В автотранспорте подстроечные элементы не используются, хотя их часто можно встретить в бытовой технике.

Подбор резистора по сопротивлению

Большинство людей при выходе из строя какого-то электроприбора сдают его в ремонт или заменяют, хотя во многих случаях виноват именно резистор, тем более что он – один из самых распространенных элементов в любой схеме. Но находятся и такие, кто самостоятельно берется за ремонт.

И часто у любителей самостоятельного ремонта возникает вопрос, как правильно подобрать резистор для той или иной схемы.

Для этого возьмем простейшую схему, включающую источник питания и один потребитель.

Еще вначале было указано, что электроэнергия имеет три основные характеристики – напряжение, сила тока и сопротивление. Именно по этим параметрам и производятся все необходимые расчеты, используя для этого закон Ома.

Согласно этого закона, поскольку нам необходимо определение сопротивления, следует напряжение поделить на силу тока.

К примеру, наш источник питания обеспечивает цепь напряжением 12 В, с силой тока 0,02 А.

Чтобы определить сопротивление проводим математические расчеты – 12/0,02 и получаем сопротивление цепи 600 Ом.

Теперь непосредственно о том, как высчитать сопротивление резистора для использования в той или иной схеме. Для примера возьмем источник питания на 12 В и потребитель (лампу накаливания 3,5 В, 0,28 А).

Вначале рассчитывается сопротивление лампы – 3,5/0,28 = 12,5 Ом. Теперь узнаем, какая сила тока потечет через имеющуюся лампу – для этого берем напряжение источника питания и делим на сопротивление: 12/12,5 = 0,96 А, что в 3,5 раза превышает необходимую для работы потребителя силу тока, и если подключить потребитель, то нить лампы попросту перегорит.

Чтобы перегорания не произошло, необходимо сопротивление в цепи, равное 43,75 Ом (12,5 * 3,5). А поскольку лампа сама создает сопротивление, то в схему необходимо подключить добавочный резистор на 30 Ом. В ходе расчетов получаем – 12 В/ 42,5 Ом (сопротивление лампы и резистора) = 0,28 А.

То есть получили силу тока, необходимую для нормальной работы потребителя. В данном случае включенный в схему элемент выступил в качестве ограничителя силы тока.

Мощность рассеивания

Помимо сопротивления у резистора есть еще один немаловажный параметр – мощность рассеивания.

Любой резистор выступает своего рода ограничителем и благодаря своему сопротивлению проводит через себя только определенное напряжение и силу тока. При этом излишки, которые он не пропустил в себе не накапливает, а преобразует их в тепловую энергию и рассеивает.

Поэтому предусмотрены обозначения резисторов по мощности рассеивания.

Несоответствие данного элемента по мощности рассеивания приведет к его перегреву и разрушению. Мощность рассеивания измеряется в Ваттах.

Определить мощность рассеивания можно как по напряжению, проходящему через него, так и по силе тока.

Что касается напряжения, то формула для расчета выглядит так:

Где:

1. Р – мощность;
2. U – напряжение в цепи;
3. R – сопротивление резистора.

Для расчета по силе тока формула имеет такой вид:

Где:

1. P – мощность;
2. I – сила тока, проходящая через резистор;
3. R – сопротивление.

Важным условием при выборе резистора по данному параметру является то, что мощность рассеивания у него должна быть вдвое больше, чем полученная при расчетах.

К примеру, мы имеем силу тока в 0,1 А и сопротивление резистора в 100 Ом.

Исходя из формулы, получаем мощность рассеиваний в 1 Ватт (0,12 * 100 = 1), но для нормальной работы элемента выбираем резистор с мощностью рассеивания в 2 Ватт.

Отметим, что все изготавливаемые резисторы имеют строго определенное значение мощности рассеивания, что облегчает их выбор.

К тому же можно даже визуально определить, какая у резистора мощность рассеивания. Здесь все просто, чем больше по размерам элемент, тем выше значение.

Здесь мы рассмотрели резисторы – одни из самых распространенных элементов в любой электрической схеме автомобиля. Ведь они позволяют контролировать основные параметры электрической энергии благодаря воздействию всего лишь на одну из ее характеристик.

Напоследок отметим, что при расчетах необходимо следить за размерностью параметров. То есть, использовать только амперы, вольты и омы, и если указано, что сила тока составляет 20 мА, то следует перевести это значение в амперы, получив для расчетов значение в 0,02 А.

Если в статье есть видео и оно не проигрывается, выделите любое слово мышью, нажмите Ctrl+Enter, в появившееся окно введите любое слово и нажмите "ОТПРАВИТЬ". Спасибо.

ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛЕЗНЫМ:

ПОДЕЛИТЬСЯ НОВОСТЬЮ С ДРУЗЬЯМИ:

autotopik.ru

Резистор. Резисторы постоянного сопротивления | Для дома, для семьи

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В предыдущей статье мы разобрались, какие бывают соединительные провода и линии электрической связи и как они обозначаются на электрических схемах. В этой статье речь пойдет о резисторе или как по старинке его еще называют сопротивление.

Резисторы являются наиболее распространенными элементами радиоэлектронной аппаратуры и используются практически в каждом электронном устройстве. Резисторы обладают электрическим сопротивлением и служат для ограничения прохождения тока в электрической цепи. Их применяют в схемах делителей напряжения, в качестве добавочных сопротивлений и шунтов в измерительных приборах, в качестве регуляторов напряжения и тока, регуляторов громкости, тембра звука и т.д. В сложных приборах количество резисторов может достигать до нескольких тысяч штук.

1. Основные параметры резисторов.

Основными параметрами резистора являются: номинальное сопротивление, допускаемое отклонение фактической величины сопротивления от номинального (допуск), номинальная мощность рассеивания, электрическая прочность, зависимость сопротивления: от частоты, нагрузки, температуры, влажности; уровня создаваемых шумов, размерами, массой и стоимостью. Однако на практике резисторы выбирают по сопротивлению, номинальной мощности и допуску. Рассмотрим эти три основных параметра более подробно.

1.1. Сопротивление.

Сопротивление — это величина, которая определяет способность резистора препятствовать протеканию тока в электрической цепи: чем больше сопротивление резистора, тем большее сопротивление он оказывает току, и наоборот, чем меньше сопротивление резистора, тем меньшее сопротивление он оказывает току. Используя эти качества резисторов их применяют для регулирования тока на определенном участке электрической цепи.

Сопротивление измеряется в омах (Ом), килоомах (кОм) и мегаомах (МОм):

1кОм = 1000 Ом;1МОм = 1000 кОм = 1000000 Ом.

Промышленностью выпускаются резисторы различных номиналов в диапазоне сопротивлений от 0,01 Ом до 1ГОм. Числовые значения сопротивлений установлены стандартом, поэтому при изготовлении резисторов величину сопротивления выбирают из специальной таблицы предпочтительных чисел:

1,0; 1,1; 1,2; 1,5; 2,0; 2,2; 2,7; 3,0; 3,3; 3,9; 4,3; 4,7; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1

Нужное числовое значение сопротивления получают путем деления или умножения этих чисел на 10.

Номинальное значение сопротивления указывается на корпусе резистора в виде кода с использованием буквенно-цифровой, цифровой или цветовой маркировки.

Буквенно-цифровая маркировка.

При использовании буквенно-цифровой маркировки единицу измерения Ом обозначают буквами «Е» и «R», единицу килоом буквой «К», а единицу мегаом буквой «М».

а) Резисторы с сопротивлениями от 1 до 99 Ом маркируют буквами «Е» и «R». В отдельных случаях на корпусе может указываться только полная величина сопротивления без буквы. На зарубежных резисторах после числового значения ставят значок ома «Ω»:

3R — 3 Ом10Е — 10 Ом47R — 47 Ом47Ω – 47 Ом56 – 56 Ом

б) Резисторы с сопротивлениями от 100 до 999 Ом выражают в долях килоома и обозначают буквой «К». Причем букву, обозначающую единицу измерения, ставят на месте нуля или запятой. В некоторых случаях может указываться полная величина сопротивления с буквой «R» на конце, или только одно числовое значение величины без буквы:

К12 = 0,12 кОм = 120 ОмК33 = 0,33 кОм = 330 ОмК68 = 0,68 кОм = 680 Ом360R — 360 Ом

в) Сопротивления от 1 до 99 кОм выражают в килоомах и обозначают буквой «К»:

2К0 — 2кОм10К — 10 кОм47К — 47 кОм82К — 82 кОм

г) Сопротивления от 100 до 999 кОм выражают в долях мегаома и обозначают буквой «М». Букву ставят на месте нуля или запятой:

М18 = 0,18 МОм = 180 кОмМ47 = 0,47 МОм = 470 кОмМ91 = 0,91 МОм = 910 кОм

д) Сопротивления от 1 до 99 МОм выражают в мегаомах и обозначают буквой «М»:

1М — 1 МОм10М — 10 МОм33М — 33 МОм

е) Если номинальное сопротивление выражено целым числом с дробью, то буквы Е, R, К и М, обозначающие единицу измерения, ставят на месте запятой, разделяя целую и дробную части:

R22 – 0,22 Ом1Е5 — 1,5 Ом3R3 — 3,3 Ом1К2 — 1,2 кОм6К8 — 6,8 кОм3М3 — 3,3 МОм

Цветовая маркировка.

Цветовая маркировка обозначается четырьмя или пятью цветными кольцами и начинается слева направо. Каждому цвету соответствует свое числовое значение. Кольца сдвинуты к одному из выводов резистора и первым считается кольцо, расположенное у самого края. Если размеры резистора не позволяют разместить маркировку ближе к одному из выводов, то ширина первого кольца делается примерно в два раза больше других.

Отчет сопротивления резистора ведут слева направо. Резисторы с величиной допуска ±20% (о допуске будет сказано ниже) маркируются четырьмя кольцами: первые два обозначают численную величину сопротивления в Омах, третье кольцо является множителем, а четвертое — обозначает допуск или класс точности резистора. Четвертое кольцо наносится с видимым разрывом от остальных и располагается у противоположного вывода резистора.

Резисторы с величиной допуска 0,1…10% маркируются пятью цветовыми кольцами: первые три – численная величина сопротивления в Омах, четвертое – множитель, и пятое кольцо – допуск. Для определения величины сопротивления пользуются специальной таблицей.

Например. Резистор маркирован четырьмя кольцами:

красное — (2)фиолетовое — (7)красное — (100)серебристое — (10%)Значит: 27 Ом х 100 = 2700 Ом = 2,7 кОм с допуском ±10%.

Резистор маркирован пятью кольцами:

красное — (2)фиолетовое (7)красное (2)красное (100)золотистое (5%)Значит: 272 Ома х 100 = 27200 Ом = 27,2 кОм с допуском ±5%

Иногда возникает трудность с определением первого кольца. Здесь надо запомнить одно правило: начало маркировки не будет начинаться с черного, золотистого и серебристого цвета.

И еще момент. Если нет желания возиться с таблицей, то в интернете есть программы онлайн калькуляторы, предназначенные для подсчета сопротивления по цветным кольцам. Программы можно скачать и установить на компьютер или смартфон. Также о цветовой и буквенно-цифровой маркировке можно почитать в этой статье.

Цифровая маркировка.

Цифровая маркировка наносится на корпуса SMD компонентов и маркируется тремя или четырьмя цифрами.

При трехзначной маркировке первые две цифры обозначают численную величину сопротивления в Омах, третья цифра обозначает множитель. Множителем является число 10 возведенное в степень третьей цифры:

221 – 22 х 10 в степени 1 = 22 Ом х 10 = 220 Ом;472 – 47 х 10 в степени 2 = 47 Ом х 100 = 4700 Ом = 4,7 кОм;564 – 56 х 10 в степени 4 = 56 Ом х 10000 = 560000 Ом = 560 кОм;125 – 12 х 10 в степени 5 = 12 Ом х 100000 = 12000000 Ом = 1,2 МОм.

Если последняя цифра ноль, то множитель будет равен единице, так как десять в нулевой степени равно единице:

100 – 10 х 10 в степени 0 = 10 Ом х 1 = 10 Ом;150 – 15 х 10 в степени 0 = 15 Ом х 1 = 15 Ом;330 – 33 х 10 в степени 0 = 33 Ом х 1 = 33 Ом.

При четырехзначной маркировке первые три цифры также обозначают численную величину сопротивления в Омах, третья цифра обозначает множитель. Множителем является число 10 возведенное в степень третьей цифры:

1501 – 150 х 10 в степени 1 = 150 Ом х 10 = 1500 Ом = 1,5 кОм;1602 – 160 х 10 в степени 2 = 160 Ом х 100 = 16000 Ом = 16 кОм;3243 – 324 х 10 в степени 3 = 324 Ом х 1000 = 324000 Ом = 324 кОм.

1.2. Допуск (класс точности) резистора.

Вторым важным параметром резистора является допускаемое отклонение фактического сопротивления от номинального значения и определяется допуском (классом точности).

Допускаемое отклонение выражается в процентах и указывается на корпусе резистора в виде буквенного кода, состоящего из одной буквы. Каждой букве присвоено определенное числовое значение допуска, пределы которого определены ГОСТ 9964-71 и приведены в таблице ниже:

Наиболее распространенные резисторы выпускаются с допуском 5%, 10% и 20%. Прецизионные резисторы, применяемые в измерительной аппаратуре, имеют допуски 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%, 2%. Например, у резистора с номинальным сопротивлением 10 кОм и допуском 10% фактическое сопротивление может быть в пределах от 9 до 11 кОм ±10%.

На корпусе резистора допуск указывается после номинального сопротивления и может состоять из буквенного кода или цифрового значения в процентах.

У резисторов с цветовой маркировкой допуск указывается последним цветным кольцом: серебристый цвет – 10%, золотистый – 5%, красный – 2%, коричневый – 1%, зеленый – 0,5%, голубой – 0,25%, фиолетовый – 0,1%. При отсутствии кольца допуска резистор имеет допуск 20%.

1.3. Номинальная мощность рассеивания.

Третьим важным параметром резистора является его мощность рассеивания.При прохождении тока через резистор на нем выделяется электрическая энергия (мощность) в виде тепла, которое сначала повышает температуру тела резистора, а затем за счет теплопередачи переходит в воздух. Поэтому мощностью рассеивания называют ту наибольшую мощность тока, которую резистор способен длительное время выдерживать и рассеивать в виде тепла без ущерба потери своих номинальных параметров.

Поскольку слишком высокая температура тела резистора может привести его к выходу из строя, то при составлении схем задается величина, которая указывает на способность резистора рассеивать ту или иную мощность без перегрева.

За единицу измерения мощности принят ватт (Вт).

Например. Допустим, что через резистор сопротивлением 100 Ом течет ток 0,1 А, значит, резистор рассеивает мощность в 1 Вт. Если же резистор будет меньшей мощности, то он быстро перегреется и выйдет из строя.

В зависимости от геометрических размеров резисторы могут рассеивать определенную мощность, поэтому резисторы разной мощности отличаются размерами: чем больше размер резистора, тем больше его номинальная мощность, тем большую силу тока и напряжение он способен выдержать.

Резисторы выпускаются с мощностью рассеивания 0,125 Вт, 0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 3 Вт, 5 Вт, 10 Вт, 25 Вт и более.

На резисторах, начиная с 1 Вт и выше, величина мощности указывается на корпусе в виде цифрового значения, тогда как малогабаритные резисторы приходится определять на «глаз».

С приобретением опыта определение мощности малогабаритных резисторов не вызывает никаких затруднений. На первое время в качестве ориентира для сравнения можно использовать обычную спичку. Более подробно прочитать про мощность и дополнительно посмотреть видеоролик можно в этой статье.

Однако с размерами есть небольшой нюанс, который надо учитывать при выполнении монтажа: габариты отечественных и зарубежных резисторов одинаковой мощности немного отличаются друг от друга — отечественные резисторы чуть больше своих зарубежных собратьев.

Резисторы можно разделить на две группы: резисторы постоянного сопротивления (постоянные резисторы) и резисторы переменного сопротивления (переменные резисторы).

2. Резисторы постоянного сопротивления (постоянные резисторы).

Постоянным считается резистор, сопротивление которого в процессе работы остается неизменным. Конструктивно такой резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным омическим сопротивлением. По краям трубки напрессованы металлические колпачки, к которым приварены выводы резистора, сделанные из облуженной медной проволоки. Сверху корпус резистора покрыт влагостойкой цветной эмалью.

Керамическую трубку называют резистивным элементом и в зависимости от типа токопроводящего слоя, нанесенного на поверхность, резисторы разделяются на непроволочные и проволочные.

2.1. Непроволочные резисторы.

Непроволочные резисторы используются для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока, в которых протекают сравнительно небольшие токи нагрузки. Резистивный элемент резистора выполнен в виде тонкой полупроводящей пленки, нанесенной на керамическое основание.

Полупроводящая пленка называется резистивным слоем и изготавливается из пленки однородного вещества толщиной 0,1 – 10 мкм (микрометр) или из микрокомпозиций. Микрокомпозиции могут быть выполнены из углерода, металлов и их сплавов, из окислов и соединений металлов, а также в виде более толстой пленки (50 мкм), состоящей из размельченной смеси проводящего вещества.

В зависимости от состава резистивного слоя резисторы разделяются на углеродистые, металлопленочные (металлизированные), металлодиэлектрические, металлоокисные и полупроводниковые. Наиболее широкое применение получили металлопленочные и углеродистые композиционные постоянные резисторы. Из резисторов отечественного производства можно выделить МЛТ, ОМЛТ (металлизированный, лакированный эмалью, теплостойкий), ВС (углеродистые) и КИМ, ТВО (композиционные).

Непроволочные резисторы отличаются малыми размерами и массой, низкой стоимостью, возможностью применения на высоких частотах до 10 ГГц. Однако они недостаточно стабильны, так как их сопротивление зависит от температуры, влажности, приложенной нагрузки, продолжительности работы и т.п. Но все же положительные свойства непроволочных резисторов настолько значительны, что именно они получили наибольшее применение.

2.2. Проволочные резисторы.

Проволочные резисторы применяются в электрических цепях постоянного тока. При изготовлении резистора на его корпус в один или два слоя наматывается тонкая проволока, сделанная из никелина, нихрома, константана или других сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением. Высокое удельное сопротивление провода позволяет выполнить резистор с минимальным расходом материалов и небольших размеров. Диаметр применяемых проводов определяется плотностью тока, проходящего через резистор, технологическими параметрами, надежностью и стоимостью, и начинается с 0,03 – 0,05 мм.

Для защиты от механических или климатических воздействий и для закрепления витков резистор покрывается лаками и эмалями или герметизируется. Вид изоляции влияет на теплостойкость, электрическую прочность и наружный диаметр провода: чем больше диаметр провода, тем толще слой изоляции и тем выше электрическая прочность.

Наибольшее применение нашли провода в эмалевой изоляции ПЭ (эмаль), ПЭВ (высокопрочная эмаль), ПЭТВ (теплостойкая эмаль), ПЭТК (теплостойкая эмаль), достоинством которой является небольшая толщина при достаточно высокой электрической прочности. Распространенными резисторами большой мощности являются проволочные эмалированные резисторы типа ПЭВ, ПЭВТ, С5-35 и др.

По сравнению с непроволочными резисторами проволочные отличаются более высокой стабильностью. Они могут работать при более высоких температурах, выдерживают значительные перегрузки. Однако они сложнее в производстве, дороже и малопригодны для использования на частотах выше 1- 2 МГц, так как обладают высокой собственной емкостью и индуктивностью, которые проявляются уже на частотах в несколько килогерц.

Поэтому в основном их применяют в цепях постоянного тока или тока низких частот, там, где требуются высокие точности и стабильность работы, а также способность выдерживать значительные токи перегрузки вызывающие значительный перегрев резистора.

С появлением микроконтроллеров современная техника стала более функциональнее и одновременно с этим намного миниатюрнее. Использование микроконтроллеров позволило упростить электронные схемы и тем самым уменьшить потребление тока устройствами, что сделало возможным миниатюризировать элементную базу. На рисунке ниже показаны SMD резисторы, которые припаиваются на плату со стороны печатного монтажа.

3. Обозначение резисторов на принципиальных схемах.

На принципиальных схемах постоянные резисторы, независимо от их типа, изображают в виде прямоугольника, а выводы резистора изображают в виде линий, проведенных от боковых сторон прямоугольника. Такое обозначение принято повсеместно, однако в некоторых зарубежных схемах используется обозначение резистора в форме зубчатой линии (пилы).

Рядом с условным обозначением ставят латинскую букву «R» и порядковый номер резистора в схеме, а также указывают его номинальное сопротивление в единицах измерения Ом, кОм, МОм.

Значение сопротивления от 0 до 999 Ом обозначают в омах, но единицу измерения не ставят:

15 — 15 Ом680 – 680 Ом920 — 920 Ом

На некоторых зарубежных схемах для обозначения Ом ставят букву R:

1R3 — 1,3 Ом33R – 33 Ом470R — 470 Ом

Значение сопротивления от 1 до 999 кОм обозначают в килоомах с добавлением буквы «к»:

1,2к — 1,2 кОм10к — 10 кОм560к — 560 кОм

Значение сопротивления от 1000 кОм и больше обозначают в единицах мегаом с добавлением буквы «М»:

1М — 1 МОм3,3М — 3,3 МОм56М — 56 МОм

Резистор применяют согласно мощности, на которую он рассчитан, и которую может выдержать без риска быть испорченным при прохождении через него электрического тока. Поэтому на схемах внутри прямоугольника прописывают условные обозначения, указывающие мощность резистора: двойной косой чертой обозначают мощность 0,125 Вт; прямой чертой, расположенной вдоль значка резистора, обозначают мощность 0,5 Вт; римскими цифрами обозначается мощность от 1 Вт и выше.

4. Последовательное и параллельное соединение резисторов.

Очень часто возникает ситуация когда при конструировании какого-либо устройства под рукой не оказывается резистора с нужным сопротивлением, но зато есть резисторы с другими сопротивлениями. Здесь все очень просто. Зная расчет последовательного и параллельного соединения можно собрать резистор с любым номиналом.

При последовательном соединении резисторов их общее сопротивление Rобщ равно сумме всех сопротивлений резисторов, соединенных в эту цепь:

Rобщ = R1 + R2 + R3 + … + Rn

Например. Если R1 = 12 кОм, а R2 = 24 кОм, то их общее сопротивление Rобщ = 12 + 24 = 36 кОм.

При параллельном соединении резисторов их общее сопротивление уменьшается и всегда меньше сопротивления каждого отдельно взятого резистора:

Допустим, что R1 = 11 кОм, а R2 = 24 кОм, тогда их общее сопротивление будет равно:

И еще момент: при параллельном соединении двух резисторов с одинаковым сопротивлением, их общее сопротивление будет равно половине сопротивления каждого из них.

Из приведенных примеров понятно, что если хотят получить резистор с бо́льшим сопротивлением, то применяют последовательное соединение, а если с меньшим, то параллельное. Ну и в дополнении к прочитанному посмотрите видеоролик о резисторах постоянного сопротивления.

Ну вот, в принципе и все, что хотел сказать о резисторе в целом и отдельно о резисторах постоянного сопротивления. Во второй части статьи мы познакомимся с резисторами переменного сопротивления.Удачи!

Литература:В. И. Галкин — «Начинающему радиолюбителю», 1989 г.В. А. Волгов — «Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры», 1977 г.В. Г. борисов — «Юный радиолюбитель», 1992 г.

sesaga.ru

добавочный резистор - это... Что такое добавочный резистор?

добавочный резистор —[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• additional resistor
• auxiliary resistor

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

• добавочный псевдослучайный сигнал
• добавочный резистор (вольтметра)

Смотреть что такое "добавочный резистор" в других словарях:

• добавочный резистор — nuoseklusis varžas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Varžas, nuosekliai įjungtas matuoklio įtampos grandinėje siekiant padidinti jo matavimo sritį. atitikmenys: angl. series resistor vok. Reihenwiderstand, m;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• добавочный резистор — nuoseklusis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. series resistor vok. Reihenwiderstand, m; Serienwiderstand, m; Vorschaltwiderstand, m rus. добавочный резистор, m; последовательный резистор, m pranc. résistance additionnelle, f;… …   Fizikos terminų žodynas

• добавочный резистор — priešvaržis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. series resistor vok. Reihenwiderstand, m; Vorschaltwiderstand, m rus. добавочный резистор, m; последовательно включенный резистор, m pranc. résistance additionnelle, f; résisteur en série, m …   Fizikos terminų žodynas

• добавочный резистор — papildomasis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. added resistor; additional resistor vok. vorgeschalteter Widerstand, m; Zusatzwiderstand, m; zusätzlicher Widerstand, m rus. добавочный резистор, m pranc. résistance additionnelle, f …   Fizikos terminų žodynas

• ДОБАВОЧНЫЙ РЕЗИСТОР — в измерительной технике резистор, подключаемый последовательно к электроиэмерит. прибору для расширения пределов измерений электрич. напряжения …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• добавочный резистор (вольтметра) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN scalescalingl resistorseries resistor …   Справочник технического переводчика

• добавочный резистор вольтметра — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN instrument series resistormultiplier resistor …   Справочник технического переводчика

• добавочный резистор, снижающий яркость (сигнальных фонарей в ночное время) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN dual intensity resistor …   Справочник технического переводчика

• последовательный резистор — nuoseklusis varžas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Varžas, nuosekliai įjungtas matuoklio įtampos grandinėje siekiant padidinti jo matavimo sritį. atitikmenys: angl. series resistor vok. Reihenwiderstand, m;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• последовательный резистор — nuoseklusis varžas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. series resistor vok. Reihenwiderstand, m; Serienwiderstand, m; Vorschaltwiderstand, m rus. добавочный резистор, m; последовательный резистор, m pranc. résistance additionnelle, f;… …   Fizikos terminų žodynas

technical_translator_dictionary.academic.ru

• 
  Как управлять погрузчиком
• 
  Технические жидкости автомобиля
• 
  Схема кран балки электрическая
• 
  Виды прицепов для грузовых автомобилей
• 
  Дресвяный грунт
• 
  Регулятор напряжения на транзисторе
• 
  Цапфа что это такое фото
• 
  Эволюция машин
• 
  Тех обслуживание и тех ремонт
• 
  Что значительно влияет на расход энергии акб
• 
  Определение автомобиль