Как найти сопротивление резистора

Как проверить резистор мультиметром

При работе с электрической схемой возникают ситуации, когда необходимо проверить сопротивление резистора. Это может понадобиться при проверке исправности или подгонке его величины под требуемое значение, которое отличается от номинального. Проверять сопротивление можно, не выпаивая резистор, или после его выпайки. В этой статье я расскажу, как правильно проверить резистор мультиметром.

Содержание статьи

Особенности измерения сопротивления резистора мультиметром

Для того, чтобы узнать сопротивление резистора, нужно воспользоваться обычным мультиметром. Принцип измерений основан на законе Ома, который гласит, что сила тока находится в прямой пропорциональной зависимости от напряжения и обратно пропорциональной от сопротивления. Определение сопротивления происходит косвенным путем по формуле R = U/I. То есть, при известных напряжении и силе тока легко определить сопротивление.

Если ранее применялись стрелочные тестеры, то сегодня радиолюбители для проверки исправности резисторов чаще всего используют цифровые мультиметры с круговым переключателем, с помощью которого выставляется тип рабочего режима и диапазон измерений.

Цифровой тестер для проверки резисторов

Для измерения величины R переключатель выставляют в диапазон Ω. В комплекте к такому прибору идет один комплект щупов, имеющих разную расцветку. Принято красный щуп вставлять в отверстие com, а черный – VΩCX+.

Как проверить резистор не выпаивая: визуальная проверка

Процесс проверки резистора на работоспособность непосредственно на плате без полной выпайки является довольно трудоемким занятием, поэтому предварительно можно определить сгоревшую деталь визуально. Прежде всего осматривают корпус на предмет повреждений и сколов, надежности закрепления выводов.

О неисправностях свидетельствуют:

• Потемнение корпуса. Сгоревший резистор имеет потемневшую поверхность – полностью или частично в виде колечек. Слабое потемнение не свидетельствует о неисправности, а только о перегреве, который не привел к полному выходу детали из строя.
• Появление характерного запаха.
• Стирание маркировки.
• Наличие на плате сгоревших дорожек

Если условия позволяют, то неисправный резистор выпаивают, а на его место впаивают новый с таким же номиналом.

Внимание! Осмотр не гарантирует точного определения исправности, резистор может выглядеть как новый даже при оборванном контакте.

Подготовка мультиметра к проведению измерений: какие установить настройки

Перед измерениями прибор готовят к работе. Для этого его включают и концы щупов закорачивают между собой. Если на дисплее появляются нули, то прибор исправен и в цепи нет обрыва. На дисплее могут отражаться не нули, а доли Ома.

Подготовка прибора к проверке

При разомкнутых щупах на исправном мультиметре отображается цифра 1 и диапазон измерений. Кабельные шнуры подключают в соответствии с тем режимом, который вам необходим, – «Прозвонка» или «Измерение».

Как прозвонить резистор

Режим «Прозвонка» (имеется не во всех тестерах) применяется, чтобы убедиться, что в цепях, идущих через резистор или параллельных ему, отсутствует короткое замыкание. Для его установки регулятор поворачивают к значку диода. Если между точками установки щупов есть токопроводящая цепь, то через динамик генерируется звуковой сигнал.

Этот режим применяют только для резисторов, номинал которых не превышает 70 Ом. Для деталей с большим номиналом его использовать не имеет смысла, поскольку сигнал настолько слаб, что его можно не услышать.

Как определить номинал резистора по маркировке

Для определения работоспособности желательно знать номинал. Как определить номинал резистора по цветовой маркировке, мы подробно рассказали в этой статье.

Немного дополним информацию о способах маркировки SMD резисторов. Из-за малого размера на них практически невозможно нанести традиционную цветовую маркировку, поэтому предусмотрена особая система идентификации. В обозначение входят: 3 или 4 цифры, 2 цифры и буква.

В первой системе первые две или три цифры характеризуют численное значение резистора, а последняя является показателем множителя, обозначающим степень, в которую возводят 10 для получения окончательного результата. Если сопротивление ниже 1 Ом, то для определения местонахождения запятой служит символ R. Например, сопротивление 0,05 Ом выглядит как 0R05.

Высокоточные (прецизионные) резисторы имеют очень малые размеры, поэтому нуждаются в компактной маркировке. Она состоит из трех цифр – первые две являются кодом, а третья – множителем. Каждому коду соответствует трехзначное значение сопротивления, определяемое по таблице. Такая маркировка выполняется в соответствии со стандартом EIA-96, разработанным для резисторов с допуском по сопротивлению не выше 1%.

Таблица кодов для прецизионных резисторов

Код	Значение	Код	Значение	Код	Значение	Код	Значение	Код	Значение	Код	Значение
01	100	17	147	33	215	49	316	65	464	81	681
02	102	18	150	34	221	50	324	66	475	82	698
03	105	19	154	35	226	51	332	67	487	83	715
04	107	20	158	36	232	52	340	68	499	84	732
05	110	21	162	37	237	53	348	69	511	85	750
06	113	22	165	38	243	54	357	70	523	86	768
07	115	23	169	39	249	55	365	71	536	87	787
08	118	24	174	40	255	56	374	72	549	88	806
09	121	25	178	41	261	57	383	73	562	89	825
10	124	26	182	42	267	58	392	74	576	90	845
11	127	27	187	43	274	59	402	75	590	91	866
12	130	28	191	44	280	60	412	76	604	92	887
13	133	29	196	45	287	61	422	77	619	93	909
14	137	30	200	46	294	62	432	78	634	94	931
15	140	31	205	47	301	63	443	79	649	95	953
16	143	32	210	48	309	64	453	80	665	96	976

Проверка сопротивления постоянного резистора

После подготовки прибора к работе приступают к измерениям. Для этого выпаивают одну из ножек сопротивления. Один из щупов подсоединяется к запаянной ножке, второй – к свободной. Если резистор исправен, то на дисплее появится показание, соответствующее номинальному значению в пределах допуска.

Как проверяют сопротивление резистора

При обрыве цепи на экране горит «1».

Внимание! Регулятором перед измерением выставляют переключатель на ближайшее к номиналу значение большего достоинства. Если регулятором была выполнена настройка на значение, меньшее, чем номинал детали, то на дисплее результаты измерений отображаться не будут, поскольку срабатывает внутренняя блокировка тестера.

Если с одной стороны от резистора в схеме впаян конденсатор, то ножку с этой стороны условно можно считать свободно висящей. И в этом случае можно провести измерения, не выпаивая резистор.

СМД-резисторы – компоненты поверхностного монтажа, измерение сопротивления которых осложняется их малыми размерами. Их обычно проверяют, как и все постоянные резисторы, выпайкой одной ножки.

Проверка переменного резистора

Проверка без выпайки из схемы переменных резисторов, имеющих как минимум три ножки, более сложная, по сравнению с проверкой постоянного резистора.

Наиболее легким вариантом является положение резистора в самом начале схемы, поскольку одна из крайних «ножек» подключается через емкость. Поэтому по постоянному току приравнивается к свободно висящей. Такой способ измерения позволяет определить общее сопротивление, которое присутствует между крайними контактами.

Провести точные измерения сопротивления резистора позволяет его выпайка из схемы. Аналогично выпаянной, проверяется и новая деталь. Этапы измерений:

Десять формул, которые должен знать каждый

Формулы составляют скелет науки об электронике. Вместо того, чтобы сваливать на стол целую кучу радиоэлементов, а потом переподключать их между собой, пытаясь выяснить, что же появится на свет в результате, опытные специалисты сразу строят новые схемы на основе известных математических и физических законов. Именно формулы помогают определять конкретные значения номиналов электронных компонентов и рабочих параметров схем.

Точно так же эффективно использовать формулы для модернизации уже готовых схем. К примеру, для того, чтобы выбрать правильный резистор в схеме с лампочкой, можно применить базовый закон Ома для постоянного тока (о нем можно будет прочесть в разделе “Соотношения закона Ома” сразу после нашего лирического вступления). Лампочку можно заставить, таким образом, светить более ярко или, наоборот — притушить.

В этой главе будут приведены многие основные формулы физики, с которыми рано или поздно приходится сталкиваться в процессе работы в электронике. Некоторые из них известны уже столетия, но мы до сих пор продолжаем ими успешно пользоваться, как будут пользоваться и наши внуки.

Соотношения закона Ома

Закон Ома представляет собой взаимное соотношение между напряжением, током, сопротивлением и мощностью. Все выводимые формулы для расчета каждой из указанных величин представлены в таблице:

Искомая величина	Формула
Напряжение, В	U=I*R
Ток, А	I=U/R
Сопротивление, Ом	R=U/I
Мощность, Вт	P=U*I

В этой таблице используются следующие общепринятые обозначения физических величин:

U — напряжение (В),

I — ток (А),

Р — мощность (Вт),

R — сопротивление (Ом),

Потренируемся на следующем примере: пусть нужно найти мощность схемы. Известно, что напряжение на ее выводах составляет 100 В, а ток— 10 А. Тогда мощность согласно закону Ома будет равна 100 х 10 = 1000 Вт. Полученное значение можно использовать для расчета, скажем, номинала предохранителя, который нужно ввести в устройство, или, к примеру, для оценки счета за электричество, который вам лично принесет электрик из ЖЭК в конце месяца.

А вот другой пример: пусть нужно узнать номинал резистора в цепи с лампочкой, если известно, какой ток мы хотим пропускать через эту цепь. По закону Ома ток равен:

I = U / R

Схема, состоящая из лампочки, резистора и источника питания (батареи) показана на рисунке. Используя приведенную формулу, вычислить искомое сопротивление сможет даже школьник.

Что же в этой формуле есть что? Рассмотрим переменные подробнее.

> U пит (иногда также обозначается как V или Е): напряжение питания. Вследствие того, что при прохождении тока через лампочку на ней падает какое-то напряжение, величину этого падения (обычно рабочее напряжение лампочки, в нашем случае 3,5 В) нужно вычесть из напряжения источника питания. К примеру, если Uпит = 12 В, то U = 8,5 В при условии, что на лампочке падает 3,5 В.

> I : ток (измеряется в амперах), который планируется пропустить через лампочку. В нашем случае – 50 мА. Так как в формуле ток указывается в амперах, то 50 миллиампер составляет лишь малую его часть: 0,050 А.

> R : искомое сопротивление токоограничивающего резистора, в омах.

В продолжение, можно проставить в формулу расчета сопротивления реальные цифры вместо U, I и R:

R = U/I = 8,5 В / 0,050 А= 170 Ом

Расчёты сопротивления

Рассчитать сопротивление одного резистора в простой цепи достаточно просто. Однако с добавлением в нее других резисторов, параллельно или последовательно, общее сопротивление цепи также изменяется. Суммарное сопротивление нескольких соединенных последовательно резисторов равно сумме отдельных сопротивлений каждого из них. Для параллельного же соединения все немного сложнее.

Почему нужно обращать внимание на способ соединения компонентов между собой? На то есть сразу несколько причин.

> Сопротивления резисторов составляют только некоторый фиксированный ряд номиналов. В некоторых схемах значение сопротивления должно быть рассчитано точно, но, поскольку резистор именно такого номинала может и не существовать вообще, то приходится соединять несколько элементов последовательно или параллельно.

> Резисторы — не единственные компоненты, которые имеют сопротивление. К примеру, витки обмотки электромотора также обладают некоторым сопротивлением току. Во многих практических задачах приходится рассчитывать суммарное сопротивление всей цепи.

Расчет сопротивления последовательных резисторов

Формула для вычисления суммарного сопротивления резисторов, соединенных между собой последовательно, проста до неприличия. Нужно просто сложить все сопротивления:

Rобщ = Rl + R2 + R3 + … (столько раз, сколько есть элементов)

В данном случае величины Rl, R2, R3 и так далее — сопротивления отдельных резисторов или других компонентов цепи, а Rобщ — результирующая величина.

Так, к примеру, если имеется цепь из двух соединенных последовательно резисторов с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, то суммарное сопротивление этого участка схемы будет равно 3,4 кОм.

Расчет сопротивления параллельных резисторов

Все немного усложняется, если требуется вычислить сопротивление цепи, состоящей из параллельных резисторов. Формула приобретает вид:

R общ = R1 * R2 / (R1 ­­+ R2)

где R1 и R2 — сопротивления отдельных резисторов или других элементов цепи, а Rобщ -результирующая величина. Так, если взять те же самые резисторы с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, но соединенные параллельно, получим

776,47 = 2640000 / 3400

Для расчета результирующего сопротивления электрической цепи из трех и более резисторов используется следующая формула:

Здесь снова величины Rl, R2, R3 и так далее — сопротивления отдельных резисторов, a Rобщ — суммарная величина.

Расчёты ёмкости

Формулы, приведенные выше, справедливы и для расчета емкостей, только с точностью до наоборот. Так же, как и для резисторов, их можно расширить для любого количества компонентов в цепи.

Расчет емкости параллельных конденсаторов

Если нужно вычислить емкость цепи, состоящей из параллельных конденсаторов, необходимо просто сложить их номиналы:

Собщ = CI + С2 + СЗ + …

В этой формуле CI, С2 и СЗ — емкости отдельных конденсаторов, а Собщ суммирующая величина.

Расчет емкости последовательных конденсаторов

Для вычисления общей емкости пары связанных последовательно конденсаторов применяется следующая формула:

Собщ = С1 * С2 /( С1+С2)

где С1 и С2 — значения емкости каждого из конденсаторов, а Собщ — общая емкость цепи

Расчет емкости трех и более последовательно соединенных конденсаторов

В схеме имеются конденсаторы? Много? Ничего страшного: даже если все они связаны последовательно, всегда можно найти результирующую емкость этой цепи:

И здесь опять величины C1, С2, СЗ и так далее — емкости отдельных конденсаторов, а Собщ. — суммарная величина.

Так зачем же вязать последовательно сразу несколько конденсаторов, когда могло хватить одного? Одним из логических объяснений этому факту служит необходимость получения конкретного номинала емкости цепи, аналога которому в стандартном ряду номиналов не существует. Иногда приходится идти и по более тернистому пути, особенно в чувствительных схемах, как, например, радиоприемники.

Расчёт энергетических уравнений

Наиболее широко на практике применяют такую единицу измерения энергии, как киловатт-часы или, если это касается электроники, ватт-часы. Рассчитать затраченную схемой энергию можно, зная длительность времени, на протяжении которого устройство включено. Формула для расчета такова:

ватт-часы = Р х Т

В этой формуле литера Р обозначает мощность потребления, выраженную в ваттах, а Т — время работы в часах. В физике принято выражать количество затраченной энергии в ватт-секундах, или Джоулях. Для расчета энергии в этих единицах ватт-часы делят на 3600.

Расчёт постоянной ёмкости RC-цепочки

В электронных схемах часто используются RC-цепочки для обеспечения временных задержек или удлинения импульсных сигналов. Самые простые цепочки состоят всего лишь из резистора и конденсатора (отсюда и происхождение термина RC-цепочка).

Принцип работы RC-цепочки состоит в том, что заряженный конденсатор разряжается через резистор не мгновенно, а на протяжении некоторого интервала времени. Чем больше сопротивление резистора и/или конденсатора, тем дольше будет разряжаться емкость. Разработчики схем очень часто применяют RC-цепочки для создания простых таймеров и осцилляторов или изменения формы сигналов.

Каким же образом можно рассчитать постоянную времени RC-цепочки? Поскольку эта схема состоит из резистора и конденсатора, в уравнении используются значения сопротивления и емкости. Типичные конденсаторы имеют емкость порядка микрофарад и даже меньше, а системными единицами являются фарады, поэтому формула оперирует дробными числами.

T = RC

В этом уравнении литера Т служит для обозначения времени в секундах, R — сопротивления в омах, и С — емкости в фарадах.

Пусть, к примеру, имеется резистор 2000 Ом, подключенный к конденсатору 0,1 мкФ. Постоянная времени этой цепочки будет равна 0,002 с, или 2 мс.

Для того чтобы на первых порах облегчить вам перевод сверхмалых единиц емкостей в фарады, мы составили таблицу:

Значение емкости конденсатора, мкФ	Емкость конденсатора для расчета
10	0,000 01
1	0,000 001
0,1	0,000 000 1
0,01	0,000 000 01

Расчёты частоты и длины волны

Частота сигнала является величиной, обратно пропорциональной его длине волны, как будет видно из формул чуть ниже. Эти формулы особенно полезны при работе с радиоэлектроникой, к примеру, для оценки длины куска провода, который планируется использовать в качестве антенны. Во всех следующих формулах длина волны выражается в метрах, а частота — в килогерцах.

Расчет частоты сигнала

Предположим, вы хотите изучать электронику для того, чтобы, собрав свой собственный приемопередатчик, поболтать с такими же энтузиастами из другой части света по аматорской радиосети. Частоты радиоволн и их длина стоят в формулах бок о бок. В радиолюбительских сетях часто можно услышать высказывания о том, что оператор работает на такой-то и такой длине волны. Вот как рассчитать частоту радиосигнала, зная длину волны:

Частота = 300000 / длина волны

Длина волны в данной формуле выражается в миллиметрах, а не в футах, аршинах или попугаях. Частота же дана в мегагерцах.

Расчет длины волны сигнала

Ту же самую формулу можно использовать и для вычисления длины волны радиосигнала, если известна его частота:

Длина волны = 300000 / Частота

Результат будет выражен в миллиметрах, а частота сигнала указывается в мегагерцах.

Приведем пример расчета. Пусть радиолюбитель общается со своим другом на частоте 50 МГц (50 миллионов периодов в секунду). Подставив эти цифры в приведенную выше формулу, получим:

6000 миллиметров = 300000 / 50 МГц

Однако чаще пользуются системными единицами длины — метрами, поэтому для завершения расчета нам остается перевести длину волны в более понятную величину. Так как в 1 метре 1000 миллиметров, то в результате получим 6 м. Оказывается, радиолюбитель настроил свою радиостанцию на длину волны 6 метров. Прикольно!

Комментарии

10 формул — 22 комментариев

подскажите у меня сгорел балласт лампы дневного света и там сгорели два резистора перед конденсаторами на4.7мф 50в как узнать мощность резисторов?мощность лампы 30вт

Подскажите пожалуйста. Вопрос такой: Имею два динамика с мощностью по 350 ватт (номинал), если я их подключаю последовательно или параллельно, то как суммируется мощность?

Какая формула трёх параленьно соединёных резисторов?(и конденсаторов)

Берем Rобщ1,2 = R1 * R2 / (R1 + R2) и
RнуСовсемОбщ = Rобщ1,2 * R3 / (Rобщ1,2 + R3), подставляем, и тогда:
RнуСовсемОбщ = R1 * R2 / (R1 + R2) * R3 / (R1 * R2 / (R1 + R2) + R3) =
R1 * R2 * R3 / (R1 + R2) * (R1 * R2 / (R1 + R2) + R3) =
R1 * R2 * R3 / (R1 + R2) * ((R1 * R2 + R3*(R1 + R2)) / (R1 + R2)) =
R1 * R2 * R3 / (R1 * R2 + R3*(R1 + R2)) =
R1 * R2 * R3 / (R1*R2 + R3*R1 + R3*R2)

То есть Rобщ1,2,3 = R1 * R2 * R3 / (R1*R2 + R3*R1 + R3*R2)
Вроде так.
С последовательными конденсаторами тот же принцип, как и с параллельными резисторами.
Удачи!

Зачем эти сложности? Формула для двух резисторов здесь дана в конечном виде. Изначально это 1/Ro=1/R1 + 1/R2
Иначе говоря, при последовательном соединении проводимость (величина, обратная сопротивлению) полученного элемента из последовательных резисторов будет равна сумме проводимостей составляющих резисторов. Это справедливо для любого к-ва резисторов и не надо считать их по два

Мне нужно лямда/2 лямда/4 это сколько в сантиметрах . То есть я хочу посчитать размеры антенны на нужную мне частоту . Я беру из инета готовые размеры антен с их заявленными частотами и уменя получаются другие размеры . Мне нужны формулы последовательности расчёта.Если Вам нетрудно плиз

Конденсатор включен последовательно с лампой накаливания Р=500Вт и напряжением 220В. Напряжение на лампе и конденсаторе одинаково. Частота тока 50Гц. Найти емкость конденсатора

Здравствуйте Андрей!
По приведенным данным определить емкость конденсатора невозможно.
С уважением, Admin.

“По приведенным данным определить емкость конденсатора невозможно.”

Правильно ли я понимаю причину невозможности?
Сопротивление лампы накаливания мы можем подсчитать, если на неё будет подано 220 вольт (мощность дана в расчёте на это напряжение): R=U²/P . Но оно (сопротивление) нелинейно. И при 110 вольтах (на лампе и конденсаторе)рассеиваемая мощность уже не будет равна 250Вт и придётся ИЗМЕРЯТЬ ток(величины которого в условии задачи нет), а уже имея величину тока подсчитывать сопротивление лампы. В свою очередь это активное сопротивление будет равно емкостному сопротивлению конденсатора. Ну а дальше применяется формула Xc=1/2πfC .
Или я неправ и причина другая?

Изначально ты не сказал,что 110 вольт на выходе.

В условии сказано: “Напряжение на лампе и конденсаторе одинаково”. Поэтому 110 в. А albar, похоже, все правильно написал, за исключением того, что если бы лампочка имела стабильное сопротивление (не зависящее от температуры спирали и, соответственно, от приложенного напряжения) то на лампочке выделялась бы мощность не 250Вт, а 125Вт, потому что мощность пропорциональна сразу и току и напряжению. Если и ток и напряжение снизились вдвое, то мощность понизится вчетверо.

Для освещения новогодней елки использовано 15 лампочек (Uл=12В; Гл=10 Ом) для работы в сети напряжением U=220В. Рассчитать величину дополнительного сопротивления, которое необходимо включить в цепь ламп.

Здравствуйте Валера.
Извините, но немножко не понятно: это мысли вслух, или Вы ставите задачу, или задаете вопрос?
Если спрашиваете, то замерьте какой ток потребляет одна лампочка при напряжении 12 вольт, а дальше по аналогии с этой статьей: http://radio-stv.ru/praktikum-radiolyubitelya/svetodiodnyiy-nochnik.
С уважением, Admin.

Здравствуите,неподскажете – мошность (Р) высчитываеться перемножением сила тока(ампер) на напряжение(вольт), тоесть по сути это одно и тоже – просто разный вид представления электричества. в соответствии с предназначением аккумулятора эл-ва – верно ?

Доброго дня Илья!
Да, мощность рассчитывается умножением силы тока (в амперах) на напряжение (в вольтах).
Зная мощность, потребляемую нагрузкой, всегда можно рассчитать сколько продержится
ваш аккумулятор.
С уважением, Admin.

А в чем нарисованы картинки? Спасибо

Спасибо ))) освежил память)
нет такой же по сайтостроению?или хотя-бы хост\клиент(тех.моменты),буду очень рад.еще раз спасибо.

простите, не могли бы вы подсказать, как перевернуть формулу – R=1/(6,28xFxC)
R- сопротивление Ом,
С- Ёмкость фарада,
F- частота герц.

т.е. при известном сопротивлении и частоте – вычислить емкость соответствующую данному сопротивлению.

Доброго Вам дня!
Вам надо просто поменять местами сопротивление и емкость.

Здравствуйте. Помогите пожалуйста! Короче, хочу в авто сделать чтобы при закрытой двери, свет в салоне потухал где-то после 2-3 сек. для этого я вычитал что необходимо паралельно подсоеденить конденсаторы. Лампы салона где-до по 5 Вт – 3 шт. Вопрос, сколько нужно микрофарад? Заранее спасибо.

Чтобы в авто сделать задержку погасания ламп салона (3х5=15Вт) при закрытии двери через 2-3 сек. необходимо учесть, что при подключении конденсаторов параллельно лампы также плавно будут загораться и при открытии двери (кондеры должны заряжаться 2-3 сек.). На вопрос, сколько нужно микрофарад, отвечу – приблизительно 250000 микрофарад (в багажник должно поместиться).

Сергей, ну не пугайте человека )))) Александр, я взял по максимуму – 3 секунды. Получилось порядка 312,5 мФ. Это штук 30 кондёров К-50 на 16 вольт с ёмкостью по 10000 мкФ. Габарит одного 18 х 40 мм. Получается, что Вам нужен литраж

388 кубических сантиметра.С этим вполне справится и перчаточный ящик (“бардачок”). Да и потом… Если и этот объём критичен – можно обойтись одной лампой (одна будет медленно гаснуть, две остальные в штатном режиме).

Что такое резистор и как он работает

Человек, который сталкивается с электрическими схемами и приборами, работающими от электричества, порой имеет дело с огромным количеством элементов и предметов, которыми фактически нашпигованы платы монтажного типа. На данный момент в электронике широко используется такая деталь, как резистор. Этот элемент единовременно может выполнять большое количество функций. Некоторые схемы не предполагают монтаж без его использования. Иными словами, резистор практически нечем заменить.

На снимке различные виды резисторов

Что это такое и для чего он нужен?

Если обратиться к формообразованию слова, то непременно ниточка приведет к английскому слову «resist». В переводе на русский он будет обозначать действие – противостоять, сопротивляться и препятствовать. Все сводится к тому, что в цепи в цепи протекает ток, испытывающий противодействие внутреннего типа. Определить величину этого самого сопротивления можно свойствами различных внешних факторов и свойств проводника.

Данный тип токовой характеристики можно измерить в Омах. При этом будет проглядываться непосредственная зависимость от напряжения и силы электрического тока. К примеру, при сопротивлении проводного элемента в 1 Ом и токе в 1 Ампер, на каждом из концов проводника будет создаваться напряжение в 1 Вольт. Из этого следует, что при введении и изменении величины сопротивления можно будет контролировать и регулировать все остальные параметры. Причем стоит отметить, что их можно будет рассчитать самостоятельно.

Главная функция резистора – это контроль и ограничение действия тока. Ко всему прочему, эту деталь порой применяют для того чтобы поделить напряжение в сети.

Если говорить о принципе работы, то все сводится к математическому представлению. В этом случае любая деталь в цепи, через которую проходит сила тока будет зависеть от сформировавшегося в ней напряжения. Эта зависимости может быть описана с помощью закона Ома, а деталь рассматривают в качестве резистора.

В стандартной ситуации на резисторе будет рассеиваться тепло. Специалисты утверждают, что в электрических схемах необходимо будет использовать этот элемент для того чтобы рассеять нужную мощность. Помимо прочего необходимо будет предусмотреть, чтобы повышение температуры резистора не мешало работе деталей, расположенных от него по соседству. Основываясь на математической теории можно выполнить расчет напряжения, его сопротивление и показатель электрического тока.

На всех электрических схемах резистор обозначают так, как показано на рисунке

Следует также отметить, что мощность резисторов, носящую номинальный характер обычно указывают в таблице комплектующих. Но в большинстве своем используют стандартную мощность в 0, 25 или 0,125 Ватт. Если для создания схемы необходимо использовать резистор большей мощности, то его указывают в предварительном списке.

Интересный факт. В большинстве своем все резисторы имеют в своем составе серебро. А вот определенные варианты собирают при использовании золота, платины, палладия, тантала и рутения.

Как определить мощность?

Для определения мощностного показателя предварительно необходимо научиться расшифровывать резистор. Специально для облегчения работы была придумана специальная маркировка. Все они имеют различное цветовое обозначение.

Так, на маркировке указывают четыре основных цвета:

• первая полоса – значение первой цифры;
• вторая полоса – значение второй цифры;
• треть полоса – нулевое число;
• четвертая полоса – это точное значение резисторного сопротивления. Его еще называют допуском.

Ряды резисторов указаны в таблице

Номинальное обозначение резистора по полоскам можно определить по табличным данным и справочным материалам.

Расчет

Чтобы выполнить расчет делителя напряжения на резисторе следует использовать математическую формулу №1.

Фактически формула основана на законе Ома, где:

Uin и Uout – напряжение на входе и выходе;

R1 R2 –это сопротивление, проходящее через резистор.

Для расчета падения напряжения на резисторе используют следующую математическую формулу:

Где U1– это падение напряжения на резисторе;

I – сила электрического тока, которая проходит через него;

R – cопротивление детали.

Как рассчитать сопротивление?

В таблице указано сопротивление резисторов

Сопротивления резисторов обозначается как R. При этом необходимо отметить, что сопротивление участка цепи с включенными в него тремя резисторами будет складываться из совокупности сопротивлений этих деталей.

Как проверить резистор?

Для того чтобы проверить деталь на работоспособность, необходимо ее попросту прозвонить. Для выполнения этой диагностической процедуры следует использовать мультиметр. Выбирают положение омметр. Данные полученные в конечном итоге можно будет сравнить с номинальным показателем сопротивления, которое предварительно указывают на корпусе элемента, а также на принципиальной схеме.

Соединение

На данный момент резисторы могут врезаться в сеть несколькими способами:

• последовательное соединение резисторов – это врезание элемента последовательно от других деталей, включенных в сеть.
• смешанное соединение резисторов – в данном случае при использовании нескольких деталей подключение к сети может производится любым способом. Причем совершенно не обязательно, что он будет единым. Это может быть и параллельное и последовательное подключение.

Параллельное соединение

При параллельном соединении резисторов их сопротивление будет величиной обратной номинальному.

Что же касается мощностного показателя, то его считывают на корпусе устройства.

Формула расчета параллельного соединения резисторов

Видео

Смотрите на видео что такое резистор и как он работает:

В том случае, если выполнить тот или иной расчет собственными силами невозможно, следует обратиться за помощью к справочным материалам и иным научным источникам.

Сопротивление резистора — формула для рассчета

Движение электронов по проводнику встречает определённое препятствие. Оно зависит от удельного сопротивления материала (ρ), из которого изготовлен проводник, его длины (L) и площади поперечного сечения (S). Эта физическая характеристика была использована для создания резистора. С его помощью выполняются регулирование и распределение тока на различных участках электрических и электронных схем. Среди других пассивных элементов этот выделяется тем, что на нём происходят падение напряжения и преобразование энергии электричества в энергию тепла, которое рассеивается.

Виды резисторов

Резистор – инертный (пассивный) элемент цепи, у которого сопротивление может быть как постоянным, так и переменным. Это зависит от его конструкции. Он применяется для регулирования силы тока и напряжения в цепях, рассеивания мощности и иных ограничений. Дословный перевод с английского слова «резистор» – сопротивляюсь.

Классификацию резисторов можно провести по следующим критериям:

• назначение элемента;
• тип изменения сопротивления;
• материал изготовления;
• вид проводника в элементе;
• ВАХ – вольт-амперная характеристика;
• способ монтажа.

Устройства делятся на элементы общего и специального назначения. У специальных деталей повышенные характеристики сопротивления, частоты, рабочего напряжения или особые требования к точности.

Тип изменения сопротивления делит их на постоянные и переменные. Переменные резисторы конструктивно отличаются не только от элементов, имеющих постоянное сопротивление, но и между собой. Они различны по конструкции: бывают регулировочные и подстроечные.

Регулировочные элементы переменного типа предназначены для частого изменения сопротивления. Это входит в процесс работы схемы устройства.

Подстроечный тип предназначен для того, чтобы выполнить подстройку и регулировку схемы при первичном запуске. После этого изменение положения регулятора не выполняют.

При изготовлении резистивных тел (рабочей поверхности) используются такие материалы, как:

• графитовые смеси;
• металлопленочные (окисные) ленты;
• проволока;
• композиционные компоненты.

Особое место занимают в этом ряду интегральные элементы. Это резисторы, выполненные в виде p-n перехода, который представляет собой зигзагообразный канал, интегрируемый в кристалл микросхемы.

Внимание! Интегральные элементы всегда отличаются повышенной нелинейностью своей ВАХ. Поэтому они применяются там, где использование других типов не представляется возможным.

Вид вольт-амперной характеристики делит рассматриваемые элементы на линейные и нелинейные. Особенность нелинейности заключается в том, что компонент меняет своё сопротивление в зависимости от следующих характеристик:

• напряжения (варисторы);
• температуры (терморезисторы);
• уровня магнитного поля (магниторезисторы);
• величины освещённости (фоторезисторы);
• коэффициента деформации (тензорезисторы).

Нелинейность вольт-амперной характеристики расширило возможности их применения.

Способ монтажа может быть:

• печатным;
• навесным;
• интегрированным.

При печатном монтаже выводы детали вставляются в отверстие на плате, после чего припаиваются к контактной дорожке панели. Такой способ установки автоматизирован, и пайка происходит путём погружения контактных площадок в ванну с припоем.

Навесной монтаж, в большинстве своём, ручной. Выводы соединяемых деталей сначала скручиваются между собой, потом спаиваются для улучшения контакта. Сама пайка не предназначена для выдерживания механических нагрузок.

Интегрированный монтаж проводится в процессе изготовления кристаллов микросхем.

Параметры резисторного элемента

При нанесении на схемы графического обозначения элемента сопротивления на нём указывается некоторые из его параметров.

К главным параметрам и элементарным характеристикам относятся:

• номинальное значение сопротивления;
• температурный коэффициент;
• максимальная рассеиваемая мощность;
• допустимое рабочее напряжение;
• коэффициент шума;
• относительное отклонение от номинала;
• устойчивость элемента к высокой температуре и влажности.

На чертежах и схемах резистор обозначается буквой R, с нанесением его порядкового номера.

Расчет резисторов

Для подбора и установки элементов в схему необходимо предварительно рассчитать номинал и мощность компонентов.

Формула для расчета сопротивления и мощности

Используют Закон Ома для участка цепи, чтобы вычислить сопротивление резистора, формула имеет вид:

где:

• U – напряжение на выводах элемента, В;
• I – сила тока на участке цепи, А.

Эта формула применима для токов постоянного направления. В случае расчётов для переменного тока берут в расчёт импеданс цепи Rz.

Важно! Строение схем не ограничивается установкой только одного резистора. Обычно их множество, соединены они между собой параллельно и последовательно. Для нахождения общего показателя применяют отдельные методы и формулы.

Последовательное соединение

При таком соединении «выход» одного элемента соединяется с «входом» другого, они идут последовательно друг за другом. Как рассчитать резистор в этом случае? Можно использовать электронный онлайн-калькулятор, можно применить формулу.

Общее значение будет составлять сумму сопротивлений компонентов, входящих в последовательное соединение:

На каждом из них произойдёт одинаковое падение напряжения: U1, U2, U3.

Параллельное соединение

При выполнении данного вида соединения одноимённые выводы соединяются попарно, формула имеет вид:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Обычно полученное значение R бывает меньше меньшего из всех значений соединённых элементов.

Информация. На практике параллельное или последовательное присоединение применяют, когда нет детали необходимого номинала. Элементы для таких случаев подбирают одинаковой мощности и одного типа, чтобы не получить слабого звена.

Смешанное соединение

Рассчитывать общее сопротивление смешанных соединений возможно, применяя правило объединения. Сначала выбирают все параллельные и последовательные присоединения и составляют эквивалентные схемы замещения. Их начинают рассчитывать, используя формулы для каждого случая. Из полученной более простой схемы вновь выделяют параллельные и последовательные звенья и опять производят расчёты. Делают это до тех пор, пока не получат самое элементарное соединение или один эквивалентный элемент. Вычисленный результат будет являться искомым.

Мощность

Одного поиска значения сопротивления недостаточно для того, чтобы применить деталь. Необходимо узнать, на какую мощность должен быть рассчитан элемент. В противном случае он будет перегреваться и выйдет из строя. Мощные детали при поверхностном монтаже лучше устанавливать на радиатор.

Расчет мощности резистора выполняется по формуле:

где:

• Р – мощность, Вт;
• I – ток, А;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом.

После определения мощности резисторов по формуле подбирают комплектующие, исходя из графического обозначения на схемах.

Делитель напряжения

Наиболее применяемые готовые блоки питания рассчитаны на выходные напряжения: 9, 12 или 24 вольта. В то же время большинство электронных схем и устройств использует напряжение питания в интервале от 3 до 5 В. В этом случае возникает потребность снизить величину Uпит до необходимого значения. Сделать это можно, используя делитель напряжения, который имеет много вариантов исполнения. Самый простой – делитель на резисторах.

Подобные делители напряжения применяются исключительно в маломощных контурах. Это обусловлено их низким КПД. Часть мощности блока питания рассеивается на делителе, превращаясь в тепло. Эти потери тем больше, чем больше нужно уменьшить исходное напряжение. Подключение нагрузки параллельно одному плечу требует того, чтобы Rн было намного больше резистора, установленного в этом плече. Иначе делитель будет выдавать нестабильное питание.

При такой схеме напряжение по плечам делителя распределяется согласно полученным соотношениям между R1 и R2. Величина сопротивлений при этом роли не играет. Но следует помнить, что при низких значениях R1 и R2 увеличивается и мощность на нагрузке, и величина потерь на нагревание элементов.

Внимание! Перед тем, как вычислять точные параметры, нужно помнить, как подобрать резисторы. При их равном значении напряжение на выходе делится пополам. Если равенство не соблюдается, снимать поделенное напряжение нужно с элемента, имеющего больший номинал.

Зависимость сопротивления от температуры

Использование резисторов, как термометров, обусловлено почти линейной зависимостью их сопротивления от температуры. Это касается тех резисторов, у которых в качестве резистивного материала используется проволока или металл. Формула зависимости:

• α – температурный коэффициент, К-1;
• R0 – сопротивление проводника при 00К;
• t0 – температура проводника при 00К.

Речь идёт о значении температуры в Кельвинах. При температурах, приближающихся к нулю по Кельвину (-273°С), у множества металлов при охлаждении R скачком падает до нулевой отметки. В этом случае можно говорить о сверхпроводимости.

Интересно. Металлы, имеющие хорошую проводимость при нормальной температуре, могут не быть сверхпроводниками при критической отметки этой физической величины. Сверхпроводники в нормальном состоянии имеют сопротивление большее, чем традиционные тоководы: медные, серебряные или золотые.

При нагревании проводников изменение сопротивления происходит в основном за счёт изменения его удельного значения и имеет линейную зависимость.

Величина напряжения, обеспеченная резисторным элементом

Идеальный элемент, который превращает электричество в другой вид энергии, называют резистивным. Электроэнергия может преобразовываться в световую, тепловую или механическую виды. Величина напряжения на таком элементе зависит от разности потенциалов на концах резистора. Это значит, чем больше значение его сопротивления, тем больше значение напряжения на нём.

Изменение такой характеристики резистора, как сопротивление, позволяет реализовывать схематические решения в разных отраслях радиотехники и электроники. При выборе элементов следует учитывать удельное значение этой величины и изменение вольт-амперной характеристики при разных режимах работы.