Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Образцовое сопротивление

Образцовые сопротивления выполняются на одно значение сопротивления, кратное 10: от 0 00001 до 100 000 ом. [2]

Образцовое сопротивление должно иметь величину порядка 107 ом или более и должно сохранять практически неизменным величину R0 при изменениях окружающей температуры. [4]

Проволочные образцовые сопротивления наматываются обычно из манганина. [7]

Параллельно образцовому сопротивлению включена вторичная ( малая) рамка логометра, создающая противодействующий момент. Малая рамка перемещается в воздушном зазоре между полюсами постоянного магнита, индукция в котором возрастает приблизительно пропорционально углу поворота рамки. [9]

Если образцовое сопротивление имеет ступенчатую регулировку, то на нем устанавливается действительное значение измеряемого сопротивления и баланс моста достигается путем плавной регулировки соответствующего элемента моста. Погрешность в этом случае определяется как разность между действительным значением и показанием моста. Этот способ применяется чаще. [10]

Если образцовое сопротивление имеет ступенчатую регулировку, то на нем устанавливается действительное значение измеряемого сопротивления и баланс моста дости-тается путем плавной регулировки соответствующего элемента моста. Этот способ применяется чаще. [11]

Когда образцовое сопротивление Кэ присоединяют параллельно емкости Сэ, удобнее представлять сопротивление потерь конденсатора Сх также в виде параллельного сопротивления. В результате этого схема примет вид, изображенный на рис. 9.26. Выбрав возможно большее значение сопротивления R3, изменяют емкость Сэ, добиваясь минимума показаний индикатора. После этого регулиров-ксй сопротивления R3 добиваются возможно более острого минимума показаний индикатора. [13]

Когда образцовое сопротивление Ra присоединяют параллельно емкости Сэ, удобнее представлять сопротивление потерь конденсатора Сх также в виде параллельного сопротивления. В результате этого схема примет вид, изображенный на рис. 9.26. Выбрав возможно большее значение сопротивления Ra, изменяют емкость С3, добиваясь минимума показаний индикатора. [15]

Источник

Лекция 11. Меры активного сопротивления

В практике измерений, а также при поверке и градуировке измерительных приборов пользуются образцовыми сопротивлениями. Образцовые сопротивления выполняются в виде катушек на одно значение сопротивления 10 ± n Ом, где п — целое число.

Образцовые катушки снабжают­ся двумя парами зажимов, два из которых называются токовыми и предназначены для включения об­разцовой катушки в цепи тока, два других называются потенциальными. Сопротивление между потен­циальными зажимами равно сопротивле­нию образцовой катушки. К потенциа­льным зажимам присоединяются провода, идущие к измерительной схеме.

К материалу, из которого изготовляются обмотки, предъявляются следующие требования:

1) возможно большее удельное сопротивление;

3) устойчивость металла провода против окисления.

Этим требованиям лучше всего удовлетворяет манга­нин.

Образцовые катушки сопротивления от 0,01 до 0,0001 Ом изготовляются из манганиновой ленты или из пластин, а 0,0001 Ом — из широких и сравнительно тонких лент (для лучшего охлаждения); сопротивления выше 0,01 Ом делаются из проволоки.

На рис. 12 показано устройство образцовой катушки сопротивле­ния. На металлическом или фарфоровом каркасе 4 наматывается об­мотка 3 из мангани­новой проволоки, концы которой припаиваются к зажимам 1 и 2. Каркас катуш­ки крепится к корпусу с отверстиями для лучшего охлаждения обмотки. В не­которых конструкциях корпус заполняется трансформаторным маслом, что повышает влагостойкость изоляции и термостабильность катушки.

Высокоомные манганиновые образцовые сопротивления делаются на значения до 10 7 Ом с погрешностью ± 0,0003% (10 6 Ом) и ±0,001% (10 7 Ом). На большие сопротивления (10 7 — 10 10 Ом) меры сопротивления делаются на основе манганинового микропровода в стеклянной изоляции (погрешности от ±0,02 до ±0,05%). В зависимости от погрешности образцовых сопротив­лений и других характеристик (изменение сопротивления с течением вре­мени, допустимой мощности и др.), образцовые сопротивления делятся на классы точности, для которых по­грешности и другие характеристики устанавливаются соответствующими стандартами.

Если катушки сопротивления предназначены для применения в качестве об­разцовых мер сопротивления в измерительных схемах переменного тока, и осо­бенно при повышенной частоте, то для того, чтобы значение сопротивления ка­тушек не изменялось с изменением частоты тока, собственная емкость и само­индукция их должны быть ничтожно малыми. В первом приближении эквива­лентную схему катушек сопротивления можно представить в виде схемы рис.13. Полное сопротивление катушки с учетом индуктивности L₀ и распределенной емкости С₀ для схемы рис. 13.

Обычно величины L₀ и С₀ очень малы, так что даже при звуковых частотах члены, содержащие L₀С₀и С 2 ₀,остаются малыми по сравнению с единицей. По­этому приближенно полное сопротивление Z может быть выражено формулой

Степень безреактивности катушки обычно характеризуется так называемой постоянной времени, под которой понимается величина

Чем меньше постоянная времени t, тем лучше катушка. Для уменьшения постоянной времени катушек используются различные виды их намотки. Для катушек малого сопротивления (до 1 Ом) иногда применяется проволока в виде плоской ленты, которая наматывается на тонкие слюдяные пластинки. Намотка бифилярная. Для катушек, имеющих сопротивления от 1 до 100 Ом, иногда применяется однослойная бифилярная намотка.

При бифилярной намотке проводник складывается петлей и в таком виде наматывается. При этих условиях токи, протекающие по двум соседним провод­никам, имеют встречное направление. Однако бифилярная обмотка, состоящая из значительного числа витков, обладает заметной собственной распределённой емкостью. Снизить емкость бифилярной обмотки можно путем секционирования ее. Благодаря последовательному соединению емкостей отдельных секций об­щая емкость обмотки снижается.

В лабораторных условиях получили большое распространение так называ­емые магазины сопротивлений, которые при помощи пере­ключающих уст­ройств позволяют получить сопротивления различной величины. В зависи­мости от конструкции переключающего устройства магазины сопротивлений делятся на штепсельные, и рычажные.

Штепсельные магазины сопротивлений состоят из набора отдельных, точно выверенных по значению сопротивлений катушек, соединенных в нужном ко­личестве последовательно друг с другом. Катушки приключаются обычно к латунным пластинам, которые можно соединять друг с другом штепселями, закорачивая при этом катушки. На рис. 14 приведена принципиальная схема штепсельного магазина, позволяющего получить сопротивления от 0,1 до 111111 Ом через 0,1 Ом. Начальное сопротивление магазина, т. е. сопротивле­ние при всех вставленных штепселях, обычно не превышает не­скольких сотых долей Ома.

Магазин имеет внутрен­ний электростатический экран с зажимом Э_ВНТ, при необходимости соединяемый одним из зажимов токоведущей цепи, обозначен­ными 0, и внешний электростатический экран, соединенный с зажимом Э_ВНТ. При соединении внутреннего экрана с за­жимом токоведущей цепи обеспе­чивается стекание зарядов с экра­на, которые могут образоваться под дейст­вием внешних электриче­ских полей. Внешний экран может заземляться, что улучшает за­щиту магазина от действия внешних электрических полей (элек­тростатическое экранирование).

Некоторый недостаток рассмотренной схемы и ей подобных за­ключается в том, что требуемое сопротивление получается набором различного числа катушек, так как число вставленных штепселей не является постоянным. Общее переходное сопротивление, образуе­мое контактами пластин со вставленными между ними штепселями, непостоянно по величине, поско­льку оно зависит от числа штепсе­лей, от плотности соприкосновения штеп­
селей с поверхностями пла­стин и, наконец, от чистоты соприкасающихся пластин.

Рычажные магазины состоят, так же как и штепсельные, из на­бора катушек, приключенных к контактам, по которым скользят щетки, жестко скрепленные с рычагами. Величина введенного сум­марного сопротивления отсчитывается непосредственно по положению рычагов. Рычажные магазины выполняются обычно как декадные. В паспортах магазинов сопротивлений обычно указываются до­пустимые погрешности магазина, допустимый ток, нагрузка в ват­тах на катушку (обычно 1 Вт) и частотный диапазон.

Источник

Эталоны электрических единиц и образцовые меры

Измерить величину — значит сравнить ее с другой однородной величиной, принятой условно за единицу. В результате такого сравнения или измерения величины получается некоторое именованное число, которое называется численным значением или просто значением измеряемой величины в принятой единице измерения.

Чтобы произвести сравнение измеряемой величины с единицей измерения, в большинстве случаев необходимо бывает единицу измерения представить в виде конкретного вещественного образца, называемого мерой.

Меры, выполненные с наивысшей достижимой в настоящее время точностью (так называемой метрологической точностью) и служащие для сравнения с ними других мер этого рода, называются эталонами. Заметим здесь, что единицы некоторых величин по своей природе не могут иметь эталона или меры, т. е. вещественного конкретного образца. Так, например, не имеют эталонов единицы таких величин, как скорость, мощность, работа, сила тока, время и т. п.

Единицы некоторых величин, не имея вещественных, искусственно созданных, эталонов, определяются естественными, природными эталонами. Например, единица времени — секунда — связана с процессом вращения земли, миллионные доли метра — микроны — определяются длиной волны какого-либо определенного цвета, единица количества теплоты — калория — определяется по теплотворной способности химически чистой бензойной кислоты и т. д.

Выбор единицы измерения не дает еще полностью возможности произвести измерения, т. е. сравнение измеряемой величины с единицей измерения. Поэтому для производства измерений необходимо вещественное воспроизведение единиц. Такое вещественное воспроизведение единиц позволяет установить некоторые международные единицы, приближающиеся к абсолютным с наибольшей возможной метрологической точностью. Различают вещественные образцы единиц двух типов: эталоны и образцовые меры.

Эталоны едениц электрических величин

Эталоны — это вещественные образцы, служащие исключительно для сравнения с ними и поверки образцовых мер. Хранятся эти эталоны в особых условиях, обеспечивающих неизменность с течением времени их величины. Образцовые же меры служат для градуировки всевозможных рабочих мер и измерительных приборов.

Основными эталонами электрических единиц являются эталоны силы тока, электродвижущей силы и электрического сопротивления.

Различают первичный эталон, по точности стоящий выше других эталонов, воспроизводящих единицы измерения той же физической величины, и вторичный эталон, значение которого устанавливается как непосредственно по первичному эталону, так и через посредство других вторичных эталонов или эталонным методом.

Первичный эталон, утвержденный в установленном порядке в качестве государственного, называется государственным эталоном. Вторичные эталоны делятся на эталоны свидетели, эталоны копии и рабочие эталоны.

Эталон-свидетель служит для проверки сохранности первичного эталона и его замены в случае порчи или утраты. Эталон-копия служит для непосредственного сличения его с первичным эталоном и замены его при наиболее точных метрологических работах. Рабочий эталон предназначается для текущих метрологических работ по передаче единиц измерения образцовым мерам и образцовым измерительным приборам (приборам высшей точности).

Эталонным методом называют метод воспроизведения единиц измерения с использованием постоянных свойств вещества или физической константы, заменяющий первичный эталон. Эталонной установкой называется измерительная установка, предназначенная для осуществления эталонного метода.

Осуществить эталон единицы силы тока в качестве вещественного образца не удалось. Однако, на основании химических действий электрического тока удалось установить не зависящий ни от времени, ни от места, легко воспроизводимый эффект тока, позволивший установить для международной единицы силы тока следующие условия: международный ампер есть сила неизменяющегося электрического тока, который, проходя через водный раствор азотнокислого серебра, выделяет 0,00111800 грамм серебра в секунду. Согласно международным постановлениям, международный ампер воспроизводится при помощи вольтаметра с платиновым катодом и серебряным анодом.

Эталон силы электрического тока

Эталон электрического сопротивления

Эгалоном ома является международный ом. Международный ом — это сопротивление, оказываемое неизменяющемуся электрическому току при температуре тающего льда ртутным столбом, имеющим повсюду одинаковое сечение, длину 106,300 см и массу в 14,4521 грамм. Эталон сопротивления состоит из стеклянной трубки, наполняемой при измерении ртутью.

Эталон электродвижущей силы — это международный вольт. Международный вольт — напряжение на концах сопротивления в 1 международный ом, когда по нему проходит ток силой в 1 международный ампер. Однако, эталона, источника тока, воспроизводящего электродвижущую силу, равную одному международному вольту, создать не удалось.

Практически эталоном международного вольта являются так называемые международные нормальные элементы Вестона, создающие электродвижущую силу, не изменяющуюся при правильном пользовании и хранении их, равную 1,01830 В при температуре 20°С.

Положительным электродом международного вольта служит ртуть, а отрицательным — амальгама кадмия. Поверх ртути помещается паста из порошкообразной сернокислой закиси ртути, смешанной с кристаллическим сернокислым кадмием. Поверх амальгамы кадмия, а также поверх пасты помещаются кристаллы сернокислого кадмия. Все междуэлектродное пространство заливается насыщенным раствором сернокислого кадмия.

Для того, чтобы не испортить нормального элемента при использовании им, необходимо избегать сильного тока, могущего вызвать явление поляризации элемента. Наибольшая допустимая сила тока для нормального элемента составляет 0,000005 А. Поэтому при включении нормального элемента в цепь рекомендуется включать последовательно с ним сопротивление порядка 200000 Ом.

Для практических целей наиболее употребительны образцовые меры. Они изготовляются в форме удобной для эксплуатации. По точности они, естественно, уступают эталонам. Однако, при правильном их использовании и хранении эта точность вполне удовлетворяет практическим нуждам.

Образцовые сопротивления изготовляются из манганиновой проволоки, так как манганин обладает весьма существенными преимуществами относительно других материалов:

температурный коэффициент его практически равен нулю;

удельное сопротивление достаточно велико;

термоэлектродвижущая сила в контакте с медью практически также равна нулю;

манганин, предварительно состаренный, с течением времени не меняет величины своего сопротивления.

Для того, чтобы образцовое сопротивление обладало возможно меньшей индуктивностью, обмотку его катушки делают бифилярной. Для этого всю наматываемую на катушку проволоку сгибают посредине и затем наматывают равномерно с конца. При таком способе намотки токи в любых двух смежных витках протекают в противоположных направлениях, тем самым магнитные поля их равны и противоположны и поэтому почти компенсируют друг друга. Благодаря этому, коэффициент индуктивности бифилярно намотанной катушки почти равен нулю.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Значение образцового сопротивления RN должно быть одного порядка с сопротивлением термометра. Сначала измеряют сопротивление Rm, для этого пробирку с термометром погружают в водяной кипятильник на требуемую глубину. Регулируют ток через термометр. [2]

Для обеспечения наибольшей точности измерения значение образцового сопротивления подбирают так, чтобы падение напряжения на нем от измеряемого тока было возможно ближе к пределу измерения потенциометра. [4]

Для получения наиболее достоверных результатов измерения следует устанавливать такое значение образцового сопротивления г., при котором подвижный контакт располагался бы при равновесии моста в средней части реохорда. [6]

Для получения наиболее достоверных результатов измерения следует устанавливать такое значение образцового сопротивления г2, при котором подвижный контакт располагался бы при равновесии моста в средней части реохорда. [8]

Для получения наиболее достоверных результатов измерения следует добиваться такого равновесия моста, когда при в ыбранном значении образцового сопротивления гя подвижный контакт В располагается в средней части реохорда. [12]

Общие принципы их применения такие же, как и компенсаторов постоянного тока: в частности, для расширения пределов измерения напряжения применяют делители напряжения; измерение тока осуществляется путем измерения падения напряжения на известном сопротивлении; остаются в силе и рекомендации к выбору значений образцового сопротивления и коэффициента деления делителя. Однако применение этих компенсаторов имеет ряд особенностей. Так, в делителях напряжения, а также в качестве R0 при измерении тока применяют безреактивные или частотно-скомпенсированные резисторы. [15]

Источник

Резистор. Резисторы постоянного сопротивления

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:

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.

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»:

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 Ом
К33 = 0,33 кОм = 330 Ом
К68 = 0,68 кОм = 680 Ом
360R — 360 Ом

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

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 кОм
М47 = 0,47 МОм = 470 кОм
М91 = 0,91 МОм = 910 кОм

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

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:

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 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 = 12 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, а четвертая цифра обозначает множитель. Множителем является число 10 возведенное в степень четвертой 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:

На некоторых зарубежных схемах для обозначения Ом ставят букву R:

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

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

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

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. А если остались вопросы, почитайте статью последовательное и параллельное соединение резисторов, в которой способы соединения рассказаны более подробно.

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.

Источник