Резисторы и их свойства

Резистор – это один из основных пассивных электронных компонентов, применяемых в электронике для ограничения тока или для создания определенного сопротивления в электрических цепях.

Этот элемент имеет свою особенность – он противостоит току, проходящему через него.

Резистор это

Резисторы представляют собой пассивные элементы, которые не могут усиливать сигнал, а лишь ограничивают его.

Они могут иметь различные значения сопротивления, которые обычно измеряются в омах (Ω). Сопротивление резистора зависит от его длины, сечения, материала, из которого он изготовлен, а также от температуры.

В электрической схеме резистор часто используется для изменения уровня напряжения, деления напряжения, а также для установки рабочих точек различных устройств.

Он также может использоваться для стабилизации токов и напряжений, а также для защиты других электронных компонентов от перегрузок.

Резисторы бывают различных типов и форм, на картинках выше видно их разнообразие. Существуют углеродные, металло-пленочные, проволочные и другие виды резисторов.

Каждый тип резистора имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор конкретного зависит от требований конкретной схемы или устройства.

Резисторы делятся на линейные и нелинейные. Сопротивления линейных резисторов не зависят от приложенного напряжения или протекающего тока.

Сопротивления нелинейных резисторов изменяются в зависимости от значения приложенного напряжения или протекающего тока (варисторы), либо от температуры (термисторы) или освещённости (фоторезисторы).

Например, сопротивление осветительной лампы накаливания при отсутствии тока в 10—15 раз меньше, чем в номинальном режиме. В линейных резистивных цепях форма тока совпадает с формой напряжения.

Характеристики и параметры резисторов: 

• Предельная рассеиваемая мощность;
• Номинальное сопротивление — основной параметр;
• Температурный коэффициент сопротивления;
• Допустимое отклонение сопротивления от номинального значения; (технологический разброс в процессе изготовления);
• Избыточный шум;
• Предельное рабочее напряжение;
• Максимальная температура окружающей среды для номинальной мощности рассеивания;
• Влаго-устойчивость и термостойкость.
• Коэффициент напряжения. Учитывает явление зависимости сопротивления некоторых видов резисторов от приложенного напряжения.
• Паразитная ёмкость.
• Паразитная индуктивность.

Коэффициент напряжения можно узнать по такой формуле:

K_U=\frac{R_1-R_2}{R_1}\bullet100 %

R₁ и R₂ — сопротивления, измеренные при напряжениях, соответствующих 10%-ной и 100%-ной номинальной мощности рассеяния резистора.

Обозначение резисторов на схемах:

Переменные, подстроечные и нелинейные резисторы обозначаются следующим образом:

• Переменный резистор (потенциометр)
• Переменный резистор в реостатном включении
• Подстроечный резистор
• Подстроечный резистор в реостатном включении
• Варистор (сопротивление зависит от приложенного напряжения)
• Термистор (сопротивление зависит от температуры).
• Фоторезистор (сопротивление зависит от освещённости).

Резисторы, в особенности малой мощности — мелкие детали, резистор мощностью 0,125 Вт имеет длину несколько миллиметров и диаметр порядка миллиметра.

Прочитать на такой детали номинал с десятичной запятой трудно, поэтому при указании номинала вместо десятичной точки пишут букву, соответствующую единицам измерения (К — для килоомов; М — для мегаомов; E, R или без указания единиц — для единиц Ом). Кроме того, любой номинал отображается максимум тремя символами.

Например, 4K7 обозначает резистор сопротивлением 4,7 кОм, 1R0 — 1 Ом, М12 — 120 кОм (0,12 МОм) и т. д. Однако в таком виде наносить номиналы на маленькие резисторы сложно, и для них применяют маркировку цветными полосами.

Для резисторов с точностью 20 % используют маркировку с тремя полосками, для резисторов с точностью 10 % и 5 % — маркировку с четырьмя полосками, для более точных резисторов — с пятью или шестью полосками.

Первые две полоски всегда означают первые два знака номинала. Если полосок 3 или 4, третья полоска означает десятичный множитель, то есть степень десятки, которая умножается на число, состоящее из двух цифр, указанное первыми двумя полосками.

Если полосок 4, последняя указывает точность резистора. Если полосок 5, третья означает третий знак сопротивления, четвёртая — десятичный множитель, пятая — точность. Шестая полоска, если она есть, указывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Если эта полоска в 1,5 раза шире остальных, то она указывает надёжность резистора (доля отказов в процентах на 1000 часов работы).

Цветовая кодировка резисторов

Не стандартные обозначения резисторов

Иногда встречаются резисторы с 5 полосами, но стандартной (5 или 10 %) точностью. В этом случае первые две полосы задают первые знаки номинала, третья — множитель, четвёртая — точность, а пятая — температурный коэффициент.

Пример:

Допустим, на резисторе имеются четыре полосы: коричневая, чёрная, красная и золотая. Первые две полоски дают 1 0, третья 100, четвёртая даёт точность 5 %, итого — резистор сопротивлением 10·100 Ом = 1 кОм, с точностью ±5 %.

Поскольку резистор — симметричная деталь, может возникнуть вопрос: «Начиная с какой стороны читать полоски?» Для четырёхполосной маркировки обычных резисторов с точностью 5 и 10 % вопрос решается просто: золотая или серебряная полоска всегда стоит в конце. Для трёх-полосочного кода первая полоска стоит ближе к краю резистора, чем последняя.

Для других вариантов важно, чтобы получалось значение сопротивления из номинального ряда, если не получается, нужно читать наоборот (для резисторов МЛТ-0,125 производства СССР с 4 полосками первой является полоска, нанесённая ближе к краю; обычно она находится на металлическом стаканчике вывода, а остальные три — на более узком керамическом теле резистора).

В резисторах Panasonic с пятью полосами резистор располагается так, чтобы отдельно стоящая полоска была справа, при этом первые 2 полоски определяют первые два знака, третья полоса степень множителя, четвёртая полоса — допуск, пятая полоса — область применения резистора.

Маркировка SMD-резисторов

Кодирование 3 или 4 цифрами

• ABC обозначает AB•10^C Ом, например 102 — это 10•10² Ом = 1 кОм
• ABCD обозначает ABC•10^D Ом, точность 1 %,

Например: 1002 — это 100•10² Ом = 10 кОм

Мантисса m значения сопротивления кодируется 2 цифрами (см. таблицу), степень при 10 кодируется буквой.

Примеры: 09R = 12,1 Ом; 80E = 6,65 МОм; все 1 %.

• S или Y = 10⁻²
• R или X = 10⁻¹
• A = 10⁰ = 1
• B = 10¹

• C = 10²
• D = 10³
• E = 10⁴
• F = 10⁵

 Кодирование буква-цифра-цифра

Степень при 10 кодируется буквой (так же, как для 1%-х сопротивлений, см. список выше), мантисса m значения сопротивления и точность кодируются 2 цифрами (см. таблицу).

Примеры:

• 2 %, 1,00 Ом = S01
• 5 %, 1,00 Ом = S25
• 5 %, 510 Ом = A42
• 10 %, 1,00 Ом = S49
• 10 %, 820 кОм = D60

В общем, резисторы играют важную роль в электронике и являются неотъемлемой частью любой схемы. Благодаря своей простоте и надежности, резисторы используются повсеместно в различных устройствах, начиная от бытовой техники и заканчивая промышленным оборудованием.