Trendy

Rezistory: Sériové a paralelní zapojení, proud omezující a odpory při natahování Amperka / Wiki

Rezistor (nebo odpor) – pasivní prvek elektrického obvodu. Může mít specifickou hodnotu odporu nebo proměnnou. Rezistory se používají téměř ve všech elektronických a elektrických zařízeních. V elektrických obvodech se rezistory používají pro různé účely:

K přeměně proudu na napětí
K převodu napětí na proud
Pro omezení proudu
Aby absorboval elektřinu. energie

Jejich hlavními technickými parametry jsou jmenovitý odpor (nominální) v Ohmech, maximální ztrátový výkon, maximální provozní napětí a třída přesnosti. Existují další parametry, jako je teplotní koeficient, tepelná odolnost, odolnost proti vlhkosti a další. Nechybí ani parazitní parametry – kapacita a indukčnost. Tyto parametry je důležité vzít v úvahu při vývoji zařízení navržených pro práci v obtížných podmínkách nebo vyžadujících vysokou přesnost, ale mohou být vynechány pro malé domácí projekty využívající Arduino.

Označení rezistoru

Ve světě existuje několik obecně uznávaných grafických symbolů pro rezistory ve schématech. V USA vypadá vzor rezistoru jako cikcak, ale v Rusku a Evropě vypadá jako obdélník.

V Rusku existuje GOST 2.728-74, podle kterého by měly být pevné odpory v obvodech označeny takto:

Podle stejného GOST by měly být nelineární, variabilní a ořezávací rezistory označeny takto:

Označení rezistorů

Pevné odpory jsou obvykle velmi malé velikosti. Existují také velké odpory, ale používají se pro specifičtější aplikace, protože snesou vysoké proudy, napětí a teploty.

Pro usnadnění se používá barevné kódování k označení hlavních parametrů malých pevných rezistorů. Na tělese rezistoru je naneseno několik barevných pruhů, jejichž barvy mají svůj vlastní význam. K dešifrování použijte buď tabulku konstantních rezistorů nebo online kalkulačky barevného kódování.

K dispozici jsou také odpory pro montáž na povrch desky. Nemají „nohy“, ale mají kontaktní podložky. Takové odpory se nazývají odpory SDM a mají své vlastní označení. Zjistěte více o rezistorech SMD a jejich kalkulačce značení.

Typy rezistorů

Existuje mnoho klasifikací rezistorů:

Podle oblasti použití:
- Vysoký odpor (s odporem větším než 10 MOhm)
- Vysoká frekvence (se sníženou parazitní indukčností a kapacitou)
- Vysoké napětí (schopné přenášet tisíce voltů)
- Přesnost (vysoká přesnost s tolerancí menší než 1%)
- Ladění proměnných
- Permanentní
- Přizpůsobovací proměnné
- Běžné nechráněné
- Lakovaný
- Plněné směsí
- Lisováno do plastu
- Vakuum
- Pro povrchovou montáž
- Pro montáž na PCB
- Pro mikromoduly a čipy
- Lineární
- Nelineární (fotorezistory, termistory, varistory a další)
- Drát
- Bez drátu
- uhlíkaté
- Kovový film
- Integrály
- Drát
Dále budeme uvažovat o několika typech rezistorů, jako jsou konstantní, proměnné a některé nelineární rezistory.

Pevný odpor

Konstantní odpor je takový, jehož charakteristiky jsou předem určeny a nemění se. Jinými slovy, je to prvek elektrického obvodu s pevným odporem, maximálním napětím a třídou přesnosti. Takové odpory jsou znázorněny na obrázcích výše.

Variabilní odpor

Proměnný rezistor je elektrické zařízení sloužící k regulaci parametrů elektrického obvodu (napětí, proud) v důsledku dané změny odporu.

Proměnný odpor má mnoho názvů a podtypů: reostat, potenciometr, proměnný odpor, trimovací odpor, nastavovací odpor. Zkusme přijít na to, jaké jsou rozdíly. Proměnný odpor, proměnný odpor a reostat jsou všechny názvy pro stejnou třídu odporů. „Potenciometr“ je slangově proměnný rezistor zapojený jako dělič napětí (o sestavách odporů a děličích napětí budeme hovořit v samostatném článku).
- Regulační odpor – proměnný rezistor určený pro opakované nastavování parametrů elektrického obvodu.
- Trimrový odpor – jedná se také o proměnný rezistor, který se používá k nastavení parametrů elektrického obvodu, ve kterém je počet pohybů pohyblivého systému výrazně menší než u regulačního odporu.
Nelineární rezistory

Nelineární rezistory jsou rezistory, jejichž odpor se mění v závislosti na vnějších faktorech. Vnější faktory mohou být: teplota, množství světla, magnetické pole, napětí v elektrickém obvodu a další. Zde je několik příkladů nelineárních rezistorů, o kterých si můžete přečíst více pomocí odkazů na Wikipedii:
- termistory – odpor se mění v závislosti na teplotě;
- varistory – odpor se mění v závislosti na použitém napětí;
- fotorezistory – odpor se mění v závislosti na osvětlení;
- tenzometry – odpor se mění v závislosti na deformaci rezistoru;
- magnetorezistory – odpor se mění v závislosti na síle magnetického pole.
Nezaměňujte takové odpory se senzory, neukazují skutečné hodnoty sil, které na ně působí. Mění se pouze odpor. Můžete kalibrovat data a spojit hodnotu odporu, jako je termistor, na konkrétní teplotu, ale to není nejlepší volba.

To je pro dnešek vše. V samostatném článku si povíme o zapojování odporů v různých kombinacích, jako jsou děliče napětí, zapojování odporů do série a paralelně.

2 komentáře
1. PosPora 2021-03-10 13:34:07
Rezistor (odpor) je jednou z nejběžnějších součástí v elektronice. Jeho účel je jednoduchý: bránit toku proudu a přeměňovat jeho část na teplo.

Hlavní charakteristikou rezistoru je odpor. Jednotkou odporu je Ohm (Ohm, Ω). Čím větší je odpor, tím více proudu je rozptýleno do tepla. V obvodech napájených nízkým napětím (5 – 12 V) jsou nejběžnější odpory dimenzované od 100 Ohmů do 100 kOhmů.

Ohmův zákon

Ohmův zákon umožňuje určit jednu z veličin na daném úseku obvodu: proudovou sílu I, napětí U, odpor R, pokud jsou známy další dva:

K označení napětí spolu se symbolem U použitý V.

Zvažte jednoduchý obvod

Vypočítejte proud procházející rezistorem R1 a podle toho pak přes lampu L1. Pro jednoduchost budeme předpokládat, že samotná lampa má nulový vlastní odpor.

Stejně tak, pokud bychom měli 5V zdroj a lampu, která byla specifikována pro provoz na 20mA, museli bychom vybrat rezistor odpovídající hodnoty.

V tomto případě na rozdílu 10 Ohmů mezi ideálním hodnocením a stávajícím příliš nezáleží: můžete bezpečně vzít standardní hodnocení – 240 nebo 220 Ohmů.

Stejně tak bychom mohli vypočítat požadované napětí, pokud by nebylo známo a měli jsme v ruce hodnoty odporu a požadovaný proud.

Zapojení rezistorů

Když jsou rezistory zapojeny do série, jejich odpor se sečte:

$$ R_t = R_1 + R_2 + ldots + R_N $$

Při paralelním připojení se konečný odpor vypočítá podle vzorce:

Pokud jsou pouze dva odpory, pak:

V konkrétním případě dvou stejných rezistorů je výsledný odpor při paralelním zapojení roven polovině odporu každého z nich.

Tímto způsobem můžete získat nové nominální hodnoty ze stávajících.

Aplikace v praxi

Mezi rolemi, které může rezistor hrát v obvodu, jsou následující:

Rezistor omezující proud
Pull-down / pull-up rezistor
Dělič napětí

Rezistor omezující proud

Příklad, ve kterém byl diskutován Ohmův zákon, je také příkladem rezistoru omezujícího proud: máme součástku, která je navržena tak, aby fungovala při určitém proudu – rezistor snižuje proud na požadovanou úroveň.

V případě Arduina byste měli omezit proud vycházející z výstupních pinů. Napětí při sepnutém kontaktu (vysoké) je 5 V. Podle dokumentace by proud neměl překročit 40 mA. Abyste tedy mohli bezpečně odvést proud z kontaktu do země, budete potřebovat rezistor o jmenovité hodnotě R = U / I = 5 V / 0.04 A = 125 Ohm nebo více.

Pull-up a pull-up rezistory

Pull-down a pull-up rezistory se používají v obvodech v blízkosti vstup kontakty logických součástek, pro které je důležitá pouze skutečnost: jsou napájeny nulové volty (logická nula) nebo nenulové (logická jednička). Příkladem jsou digitální vstupy Arduino. Rezistory jsou potřeba, aby vstup nezůstal v „pozastaveném“ stavu. Vezměme si tento diagram

Chceme, aby vstup neregistroval žádné napětí, když tlačítko není stisknuto (obvod je rozpojený). Ale v tomto případě je vstup ve stavu „ne“. Může a nemusí střílet chaotickým, nepředvídatelným způsobem. Důvodem je hluk generovaný kolem: dráty fungují jako malé antény a produkují elektřinu z elektromagnetických vln v okolí. Aby bylo zajištěno, že při otevřeném obvodu není žádné napětí, je poblíž vstupu umístěn stahovací odpor:

Nyní poteče nežádoucí proud přes odpor do země. Pro utahování se používají odpory s vysokým odporem (10 kOhm nebo více). V okamžicích, kdy je obvod uzavřen, vysoký odpor rezistoru zabraňuje tomu, aby většina proudu šla do země: signál půjde na vstupní kontakt. Pokud by byl odpor rezistoru malý (několik ohmů), došlo by v uzavřeném obvodu ke zkratu.

Podobně pull-up rezistor drží vstup na logické 1, když je vnější obvod otevřený:

Totéž: odpory velkých hodnot (10 kOhm nebo více) se používají k minimalizaci energetických ztrát, když je obvod uzavřen, a k prevenci zkratů, když je otevřený.

Dělič napětí

Dělič napětí se používá k získání pouze části původního napětí. Například z 9 V můžete získat 5. Podrobně je to popsáno v samostatném článku.

Výkon rezistoru

Rezistory mají kromě odporu také výkonovou charakteristiku. Určuje zátěž, kterou rezistor vydrží. Mezi konvenčními keramickými rezistory jsou nejběžnější hodnoty 0.25 W, 0.5 W a 1 W. Pro výpočet zatížení působícího na rezistor použijte vzorec:

Při překročení povoleného zatížení se rezistor zahřeje a jeho životnost se může výrazně snížit. Při velkém překročení se rezistor může začít tavit a způsobit vznícení. Buďte opatrní!

Pokud není uvedeno jinak, obsah této wiki je licencován pod následující licencí: CC Attribution-Nonkomerční-Share Alike 4.0 International

Odvozená díla musí obsahovat odkaz na http://wiki.amperka.ru jako původní zdroj, bezprostředně před obsah práce.
Wiki běží na skvělém enginu DokuWiki.

circuit design/resistors.txt · Poslední změna: 2019/12/06 19:54 — mik

Nástroje stránky
- Zobrazit zdrojový text
- Historie stránky
- Odkazy zde
- nahoře