На первый взгляд, это абсолютно бесполезный элемент, который служит лишь для потребления электроэнергии. Но некоторые устройства можно создавать только на основе резистора.
Например, требуется подключить светодиод к источнику постоянного напряжения +12 В. Если сделать это напрямую (анод — на +12 В, катод — на массу), то, согласно закону Ома, в силу малого сопротивления диода в прямом направлении и фиксированного напряжения ток может достичь больших значений.
Светодиод, как правило, рассчитан на малый ток, поэтому он моментально сгорит. Чтобы этого не произошло, в цепь «источник — светодиод» добавляем сопротивление рассчитанного номинала. Часть «лишней» энергии будет рассеиваться на этом сопротивлении, и через светодиод пойдет ток необходимой величины.
Резистор характеризуется двумя основными параметрами — это величина сопротивления и рассеиваемая мощность.
Рассеивание избыточной энергии сопротивлением
На принципиальных электрических схемах постоянные резисторы принято показывать в виде прямоугольников или зигзагообразных линий (на зарубежных схемах).
Обозначение резисторов на электрических схемах
Как уже упоминалось ранее, величина сопротивления резистора измеряется в омах и показывает, насколько он затрудняет прохождение электрического тока. Этот параметр обязательно указывается на корпусе резистора.
Для унификации все производители договорились выпускать резисторы строго определенных номиналов, называемых рядами. Например, есть номинальный ряд Е12, который содержит следующие 12 чисел:
Номиналы резисторов: 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2.
Это означает, что величина сопротивления резисторов, соответствующих этому ряду, равняется, скажем, 2,7 Ом или 2,7 кОм, но сопротивления с номиналом 3 Ом в данном ряду быть не может. Поэтому, если при расчете добавочного сопротивления получается число, не кратное ни одному из значений ряда, то выбирают ближайшее значение из стандартного ряда.
Внешний вид резистора
Резисторы, в особенности малой мощности, имеют длину несколько миллиметров и диаметр порядка миллиметра. Прочитать на такой детали номинал с десятичной запятой невозможно. Поэтому при указании номинала вместо десятичной точки пишут букву, соответствующую единицам измерения (К — для килоомов, М — для мегаомов, E или R для единиц Ом). Любой номинал отображается максимум тремя символами. Например, 4K7 обозначает резистор, сопротивлением 4,7 кОм, 1R0 — 1 Ом, М12 — 120 кОм (0,12 МОм) R100 — 0,1 Ом и т. д. Однако даже в таком виде наносить номиналы на маленькие резисторы трудно, и применяют маркировку цветными полосами.
Резисторы, изображенные выше, имеют проволочные выводы, вставляемые в отверстия на печатных платах. Такой тип монтажа называется навесным.
В современных сигнализациях используют так называемые чип-резисторы для поверхностного монтажа по SMD-технологии (от surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность). Эта технология является наиболее распространенным на сегодняшний день методом конструирования и сборки электронных узлов на печатных платах. SMD-резисторы — очень маленькие радиодетали. Рассмотреть, а тем более припаять их весьма сложно.
SMD-резисторы различных номиналов
Для SMD-резисторов возможна кодировка, описанная выше, или кодировка только цифрами. Наиболее часто встречается кодировка 3 цифрами:
ABC обозначает ABx10C Ом (например, 102 — это 10 х 102 Ом = 1 кОм)
Соответственно, 152 — 1,5 кОм, 100 = 10 Ом, 821 — 820 Ом. Резисторы менее 10 Ом всегда кодируются с буквой, например 1R5 или 1E = 1,5 Ом.
Резисторы нулевого сопротивления (перемычки на плате) кодируются одной цифрой — 0.
Расшифровка маркировки резисторов
Второй важный параметр резистора — это номинальная мощность. При прохождении тока происходит нагрев резистора. Наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в заданных условиях, — это номинальная мощность. Чем больше тепла резистор способен рассеивать не сгорая, тем выше этот параметр. Мощность измеряется в ваттах. На принципиальных электрических схемах она указывается непосредственно на условном изображении.
Обозначение мощности рассеивания резистора на схеме
На реальном резисторе мощность указывается только на крупных корпусах. Если этот параметр отсутствует, то мощность определяют по размеру резистора.
Резисторы разной мощности
В случае неверного подбора мощности резистор может сгореть. Это произойдет, если вы примените резистор с мощностью меньшей, чем он должен рассеять.
Сгоревший резистор
Неправильно выбранная мощность резистора приводит к его сгоранию!
Однако можно использовать резистор заведомо большей мощности, чем необходимо для конкретного случая. Но при этом он будет дороже и крупнее, что тоже не всегда удобно. Следовательно, важно правильно выбирать резисторы по данному параметру. Для большинства слаботочных цепей достаточно резисторов мощностью 0,125-0,25 Вт. Для силовых цепей (например, включение исполнительного механизма при «хитрой» блокировке) нужно выбирать резисторы большей мощности.
Бывает, что под рукой не оказывается резистора нужного номинала или необходимой мощности. Что делать в такой ситуации? Можно создать резистор самому! Разумеется, речь идет о соединении определенным образом нескольких заводских резисторов для получения требуемых характеристик.
Последовательное соединение резисторов
Резисторы могут соединяться последовательно или параллельно.
При последовательном соединении суммарное сопротивление цепочки резисторов увеличивается, при параллельном — уменьшается.
Параллельное соединение резисторов
Параллельное соединение позволяет использовать отдельные резисторы малой мощности для создания одного более мощного резистора.
Так, если соединить параллельно два резистора номиналом 50 Ом и мощностью 0,25 Вт, то итоговое сопротивление станет равным 25 Ом, а итоговая мощность — 0,5 Вт.
Обращаем внимание, что следует избегать использования этого приема в повседневной практике.
Всегда лучше и надежнее использовать резистор с подходящими характеристиками.
Резистор. Схема-памятка