Что делает сопротивление в цепи

1.7. СОПРОТИВЛЕНИЕ ЦЕПИ И ЗАКОН ОМА

Что делает сопротивление в цепи

Макеты страниц

Сопротивление цепи. Мы уже упоминали, что при последовательном включении ламп все лампы должны быть одинаковыми. Что же будет, если мы включим последовательно разные лампы?

Возьмем для примера одну лампу в 50 Вт и одну лампу в 100 Вт, рассчитанные на 120 В, и включим их последовательно генератору с напряжением 240 В.

Получим ли мы теперь на каждой из ламп половинное напряжение, т. е. 120 В? Нет. На 100-ваттной лампе напряжение будет всего лишь 80 В, а на 50-ваттной напряжение будет 160 В. Складывая эти напряжения (80 В+ + 160 В), мы получаем в сумме 240 В, т. е. как раз напряжение источника.

Но как объяснить, что напряжение на одной лампе получается больше, чем на другой?

На этот вопрос отвечают так: лампы имеют различное сопротивление, а ток в обеих лампах одинаковый (лампы, включены последовательно); чтобы создать один и тот же ток в лампах с разными сопротивлениями, нужны разные напряжения.

В нашей первой схеме (параллельное включение) мы видели, что при одном и том же напряжении в лампе меньшей мощности был и меньший ток. Даже можно сказать точнее: в лампе, мощность которой в 2 раза меньше, ток также в 2 раза меньше. Значит, эта лампа имеет в 2 раза большее сопротивление.

Если теперь лампы включены последовательно, ток в них будет одинаковым. Но сопротивление одной лампы в 2 раза больше сопротивления другой, поэтому на лампу с большим сопротивлением (и меньшей мощностью) придется в 2 раза большее напряжение.

Понятие сопротивления играет в электротехнике очень важную роль. Дадим более точное определение этого понятия:

Сопротивлением какого-либо участка электрической цепи называют отношение напряжения на этом участке цепи к току этого участка.

Иначе говоря, напряжение

Пользуясь буквами и обозначая ток напряжение U, а сопротивление R, мы можем записать это важное соотношение так:

Закон Ома

Опыт показывает, что сопротивление очень многих проводников не зависит от величины тока.

В частности, сопротивление металлического провода определенных длины и сечения является постоянной величиной, если только при этом не изменяется его температура.

Это позволило немецкому ученому Ому установить следующий важный закон: ток на участке электрической цепи прямо пропорционален напряжению на концах этого участка.

Другими словами, для такого участка цепи отношение напряжения к току остается постоянным.

Оба высказанных утверждения справедливы для большого числа проводниковых материалов при неизменности других физических условий (т. е. при неизменности температуры, давления и т. п.).

Но по определению, приведенному в предыдущем параграфе, отношение напряжения к току есть сопротивление. Значит, физический смысл закона Ома сводится к тому, что сопротивление не зависит от величины тока.

Заметим сразу, что закон Ома справедлив не всегда.

Определив сопротивление как отношение напряжения к току, мы получаем возможность вывести еще два очень важных выражения.

Ими широко пользуются при всевозможных расчетах и часто называют законом Ома.

В самом деле, если сопротивление R равно напряжению U, деленному на ток I, то очевидно, что напряжение равно произведению тока и сопротивления,

Можно использовать и другое определение:

ток равен напряжению, деленному на сопротивление,

Три выражения, вытекающие просто из определения того, что такое сопротивление, позволяют производить расчеты по одной из трех формул:

Мы определили сопротивление как свойство электрической лампы устанавливать определенное соотношение между током и приложенным к ней напряжением.

Однако таким же свойством обладают и другие элементы электрической цепи: реостаты, спирали электрической плитки, обмотки электрических аппаратов и машин, провода, подводящие электрическую энергию, и т. п.

Для того чтобы подчеркнуть и выделить свойство материала обладать сопротивлением, все эти элементы называют резисторами.

Резистор — элемент цепи постоянного тока, обладающий сопротивлением.

На электрических схемах резистор обозначается вытянутым прямоугольником, как показано на рис. 1.10.

Заметим, что слово «резистор» ввели в электротехнику недавно, и до сих пор, говоря о «сопротивлении», многие придают ему двойной смысл.

Рис. 1.10. На схеме изображен резистор, обладающий сопротивлением R и включенный на генератор Г. Последовательно с резистором включен амперметр, параллельно — вольтметр

Под сопротивлением понимают элемент цепи (в этом случае правильнее говорить «резистор») и количественное соотношение между током и напряжением.

Пример 1. В электрической цепи, изображенной на рис. 1.10, вольтметр показывает 12 В, а амперметр 3 А, т. е.

Чему равно сопротивление

Ответ:

Пример 2. Генератор, поддерживающий напряжение , должен быть замкнут на участок цепи, обладающий сопротивлением .

Какой ток установится после замыкания генератора на сопротивление?

Ответ:

Пример 3. На участке цепи, имеющем сопротивление , нужно создать ток .

Каким должно быть напряжение U на этом участке цепи?

Ответ:

Сложение сопротивлений последовательных участков цепи

Если в цепи имеется два резистора, включенных последовательно одно за другим (рис. 1.11), то сопротивление цепи электрическому току будет равняться сумме этих двух сопротивлений.

Рис. 1.11. Общее сопротивление двух резисторов, включенных последовательно

В самом деле, при последовательном соединении двух участков цепи ток в них один и тот же — I, а общее напряжение U равно сумме напряжений, приходящихся на первый участок и на второй участок

(нам уже встречались такие примеры в § 1.4).

Если мы разделим общее напряжение на ток, то найдем общее сопротивление цепи:

Деля напряжение, отдельных участков на тот же самый ток (ведь участки включены последовательно), найдем сопротивление каждого из участков:

Из последних формул видна справедливость нашего утверждения о том, что общее сопротивление двух последовательно включенных резисторов равно сумме их сопротивлений, т. е.

Пример 4. Последовательно включены два участка цепи с сопротивлениями

Ток в этих сопротивлениях

Чему равно общее сопротивление R этих двух последовательных участков?

Напряжение на первом участке

Напряжение на втором участке

Общее напряжение

По основному определению находим общее сопротивление, разделив общее напряжение на ток:

Очевидно, что тот же ответ мы получим, просто складывая сопротивления:

Пример 5. Последовательно включены два резистора

Ток равен 15 А. Чему равно общее напряжение на двух последовательно включенных резисторах? Можно решить задачу так.

Общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных последовательно включенных участков:

Общее напряжение

А можно решить задачу и по-другому.

Напряжение на первом участке

Напряжение на втором участке

Общее напряжение

Неудивительно, что ответы совпадают.

Складывать сопротивления можно, разумеется, и тогда, когда последовательно включены не два, а три, четыре и т. д. резистора.

Как определить общее сопротивление при параллельном соединении и в более сложных разветвленных цепях, мы рассмотрим в § 1.18, 1.19.

Источник: http://scask.ru/h_book_mel.php?id=9

Как измерять сопротивление, прозвонить цепь омметром

Что делает сопротивление в цепи

При ремонте радиотехнических и электротехнических изделий, ремонте проводки возникает потребность в поиске контакта проводников тока в месте, в котором может возникнуть короткое замыкание (в этом случае сопротивление = 0), поиске места плохого контакта между проводниками (сопротивление стремится к бесконечности). В этом случае стоит использовать прибор под названием Омметр. Сопротивление обозначается буквой R, измеряется в Омах.

Омметр представляет собой прибор (батарейку) с последовательно включенным цифровым или стрелочным индикатором. Так же, омметр служит для проверки измерительных приборов, измерения сопротивления изоляции при повышенном напряжении. Все мультиметры и тестеры имеют функцию измерения сопротивления.

Обратите внимание! Измеряйте сопротивление при полном обесточивании приборов, дабы омметр не вышел из строя. Для этого выньте вилку из розетки либо батарейки. Если схема включает в себя конденсаторы, имеющие большую емкость, их следует разрядить. Закоротите выводы конденсаторов через сопротивление, номинальный ток которого 100 кОм на пару секунд.

Для того чтоб воспользоваться измерением Ом, установите ползунок на приборе в положение, которое соответствует минимальному измерению величины сопротивления.

Прежде чем проводить измерения, проверьте прибор на работоспособность. Для этого следует соединить концы щупов между собой.

Если это тестер, необходимо установить стрелку на отметку «0». Если не получается, замените батарейки. При проверке лампы накаливания можно использовать прибор, батарейки которого разрядились и стрелка не устанавливается на ноль, но при соединении щупов отклоняется от «0».

Если есть отклонение от нуля, то значит, цепь цела. Цифровые приборы имеют возможность выводить показания в десятых долях Омов. Если цепь разомкнута, цифровые приборы мигает перегрузка , на стрелочных приборах стрелка стремится к «0».

Если прибор имеет функцию прозвонки цепей (символ диода), низкоомные цепи, провода лучше прозванивать этим способом. При положительном результате будет слышен звуковой сигнал.

Проверка лампочек накаливания

Не горит лампа в светильника? В чем причина? Поломка может быть в патроне, выключателе или электропроводке. Лампа накаливания, энергосберегающая, лампа дневного света проверяется тестером. Причем сделать это довольно таки просто. Для этого следует установить на тестере ползунок в положение измерения минимального сопротивления и прикоснуться к цоколю концами щупов.

На экране видно, что сопротивление нити накала равно 51 Ом. Это значит, что лампа исправна. Если бы нить была оборвана, на экране показалось бесконечное сопротивление. Автомобильная лампа 12 В и 100 Вт показывает сопротивление в 1,44 Ом. Галогенка на 220 В и 50 Вт выдает 968 Ом.

Нить накала будет показывать меньшее сопротивление в охлажденном состоянии, когда лапа нагрета, этот показатель может увеличиться в несколько раз. Поэтому, зачастую лампы сгорают во время включения. Это потому, что при включении, ток, идущий через нить, превышает допустимый в несколько раз.

Проверка наушников гарнитуры

Бывают проблемы с наушниками, связанные с пропаданием или искажением звука, либо полным его отсутствием. Причиной тому может быть выход наушников из строя либо устройства, с которого принимается сигнал.

При помощи омметра можно установить причину неисправности. Чтоб проверить наушники, нужно присоединить концы щупов к разъему, через который наушники подключаются к аппаратуре. Обычно, это разъем «Джек 3,5». Контакт, находящийся в разъеме ближе к держателю общий, фигурный для левого канала, кольцевой, расположенный между ними, для правого.

Один конец щупа преподносим к общему выводу, вторым касаемся поочередно к правому и левому. Сопротивление на обоих концах должно быть равным 40 Ом. Зачастую, в паспорте наушником указаны все параметры.

Если разница в показаниях велика, имеет место быть короткое замыкание. Это легко проверить. Достаточно коснуться щупами к левому и правому каналам одновременно. Сопротивление должно увеличиться в 2 раза, то есть показывать 80 Ом.

Получается, что мы проводим измерение двух последовательно подключенных цепей. Если при шевелении провода сопротивление меняется, провод перетерт в каком-либо месте. Обычно это происходит в месте выхода из излучателей или Джека. Чтоб точно определить место поломки, зафиксируйте провод, изогните его локально, подключив омметр. Если разрыв в месте установки Джека, нужно купить разборной Джек.

Старый придется откусить вместе с частью перетертого провода, припаять контакты к новому разъему по такому принципу, как они припаяны к Джеку. Если обрыв был найден в наушниках, отрежьте старый кусок провода, припаяйте новый к тому мету, где была старая пайка.

Измерение номинала резистора

Сопротивления (в цепи их называют резисторами) имеют широкое применение в электросхемах. Зачастую приходить проверять резистор на исправность, чтоб определить поломку электроцепи.

На схеме резистор показывают в виде прямоугольника, иногда внутри есть надпись, которая может свидетельствовать о его мощности. Например, I – 1 Вт и так далее.

Чтоб определить номинал омметром, включите его в режим промера сопротивления. Сектор проверки сопротивления поделен на части. Это сделано с целью повышения эффективности измерений. К примеру, ползунок «200» свидетельствует о том, что мы можем промерять сопротивление до 200 Ом. «2k» — 2000 Ом и так далее. «k» свидетельствует о том, что к числу нужно добавить 1000, так как это приставка кило; «М»- мега, следовательно, число умножается на 1000000.

Если установить ползунок на измерения «2k» и при этом измерять резистор номиналом 300 кОм, на дисплей будет выведен значок перегрузки. Значит, нужно установить ползунок в положение 2М. Не важно, в каком положении он установлен, поменять его можно в процессе измерений.

Во время измерений сопротивления тестер может показывать другие показания, но не те, которые указаны на резисторе. Такой резистор не пригоден для дальнейшей эксплуатации.

На современных резисторах имеется цветная маркировка.

Проверка диодов мультиметром или тестером

Если необходимо преобразовать переменный ток в постоянный, применяются полупроводниковые диоды. При проверке платы первое внимание нужно уделить именно им. Они изготавливаются из кремния, германия и других материалов, служащих полупроводниками.

На внешний вид диоды отличаются между собой. Корпус может быть выполнен из пластика, стекла, металла. Они могут быть как цветные, так и прозрачные. Несмотря на это, все они имеют 2 вывода. В схемах ,как правило, применяют светодиоды, стабилитроны, выпрямительные диоды.

Условно их показывают как стрелку, которая упирается в отрезок линии. Диод обозначается буквами VD и только светодиоды обозначают HL. Назначение диодов напрямую зависит от обозначений, которые показываются на чертеже. Из-за того, что схема может включать в себя огромное количество диодов, включенных параллельно, из нумеруют.

Диод легко проверить, если знать его принцип работы. А все просто, это как ниппель. Когда воздух входит, колесо накачивается, но назад уже не выйдет. Такой принцип работы и у диода. Только он пропускает через себя ток. Для проверки его работоспособности нужен постоянный источник питания, в роли которого может быть омметр, тестер, так как они мет батарейки.

На фото показано схема работы тестера при проверке сопротивления. На клеммы поступает напряжение определенного вида полярности. «+» подается на клемму красного цвета, «-» на черную. Когда мы прикоснемся, окажется так, что на анодном выводе будет плюсовой щуп, на катодном — минусовой. Ток начнет движение через диод.

Если перепутать метами щупы, ток не будет двигаться. Диод может быть как пробитым, исправным, так и находиться в обрыве. Когда образовался пробой, в какую бы сторону мы не подсоединили щупы, ток будет проходить через диод. Это все потому, что диод в таком случае будет представлять из себя кусочек провода.

Если произошел обрыв, ток не будет поступать. Редко случается такое, что сопротивление перехода изменяется. Такую поломку легко выявить, глядя на дисплей. По такому принципу можно проверить выпрямительный диод, светодиод, стабилитрон, диод Шоттки. Диоды могут быть как с выводами, так и иметь SMD исполнение. Давайте попрактикуемся.

Сначала вставляем щупы в прибор соблюдая цветовую маркировку. COM – черный кабель, R/V/f — красный, плюс. Далее устанавливаем ползунок на «прозвонку». На фото положение 2kOm. Включаем прибор, сомкнув щупы, убеждаемся в том, что он работает.

Первым делом проверим германиевый диод Д7. Ему уже 53 года. Такие диоды сейчас не производят, так как цена сырья велика, да и малая рабочая температура (max 80-100). Однако они хороши тем, что имеют низкий уровень шумов и малое падение напряжения. Их ценят люди, собирающие ламповые усилители звука.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Можно ли делать проводку по потолку

При прямом подключении падение напряжения равно 0,129 мВ. Стрелочный прибор покажет где-то 130 Ом. Если изменить полярность, показание мультиметра будет равно 1, стрелочный в свою очередь покажет бесконечность. Это значит, что сопротивление слишком большой. Диод исправен.

Диод на кремниевой основе проверяется таким же способом. Корпус имеет 2 вывода катода, которые маркируются точкой, линией или окружностью. При прямом подключении падение равно около 0,5 В. Более мощные диоды покажут приблизительно 0,4 В. Таким способом проверяются диоды Шоттки, падение которых равно 0,2 В.

Мощные светодиоды имеют падение более 2 В, прибор может показать 1. В таком случае светодиод и есть индикатором. Если он светится, даже слабо, значит все исправно.

Некоторые типы более мощных светодиодов сделаны по принципу цепочки. То есть имеют несколько последовательно включенных светодиодов. Внешне это не просматривается. Падение на них может равняться до 30 В, проверять их стоит блоком питания, имеющего соответствующее напряжение и резисторами, включенными в цепь.

Проверка электролитических конденсаторов

Конденсаторы делятся на 2 типа: электролитические и простые. Простые подсоединяются в схему любым способом. Но с электролитическими такой способ не пройдет. Важно соблюдать полярность, чтоб не вывести его из строя.

Конденсаторы показываются на схеме при помощи двух параллельных линий. Если конденсатор электролитический, необходимо указать полярность, поставив рядом знак «+». Такие конденсаторы не надежны и причиной выхода из строя блока питания само чаще являются именно они. Вздутый конденсатор в устройстве можно часто заметить.

Мультиметром или тестером можно проверить такой конденсатор, в простонародии говорится «прозвонить». Прежде чем приступить к проверке, нужно выпаять конденсаторов и разрядить его. Для этого просто закоротите его выводы пинцетом или похожим предметом, корпус которого выполнен из металла. Прибор следует установить на проверку сопротивления в диапазоне от сотен килом до мегаом.

Щупами прикоснитесь к выводам конденсатора. При этом, стрелка на приборе плавно будет быстро отклоняться и плавно опускаться. Это зависит от того, какой величины испытываемый конденсатор. Чем емкость больше, тем возвращение стрелки в изначальное положение медленнее. Тестер покажет малое сопротивление, но через некоторое время оно может достигнуть сотни мегом.

Если показания отличаются от выше описанных и сопротивление равно нулю, возможен пробой в месте обмотки конденсатора. Когда на дисплее видна бесконечность, это свидетельствует об обрыве. Этот конденсатор не подойдет для применения.

Источник: https://teremguru.com/elektrika/kak-izmerjat-soprotivlenie-prozvonit-cep-ommetrom.html

Что такое резистор

Что делает сопротивление в цепи

Резистор (от латинского «resisto», что означает «сопротивляюсь») – это пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления. В отличие от активных элементов, пассивные не имеют возможности управлять потоком электронов.

В народе резисторы называют «резюками» или просто «сопротивление». Резисторы отвечают за линейное преобразование силы тока в напряжение и наоборот, а также для ограничения тока и поглощения электрической энергии.

Резистор является одним из самых популярных компонентов и используется в большинстве электронных устройств.

статьи

Наглядный пример работы резистора

С помощью резистора в электроцепи ограничивают ток, получая нужную его величину. В соответствии с законом Ома, чем больше сопротивление при стабильном напряжении, тем меньше сила тока.

Закон Ома выражается формулой U = I*R, в которой:

  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А;
  • R – сопротивление, Ом.

Также резисторы работают как:

  • преобразователи тока в напряжение и наоборот;
  • делители напряжения, это свойство применяется в измерительных аппаратах;
  • элементы для снижения или полного удаления радиопомех.

Основные характеристики резисторов

Параметры, которые нужно учитывать при выборе резистора, зависят от характера схемы, в которой он будет использован. К основным характеристикам относятся:

  • Номинальное сопротивление. Эта величина измеряется в Ом, 1 кОм (1000 Ом), 1 МОм (1000 кОм), 1 ГОм (1000 МОм).
  • Максимальная рассеиваемая мощность — предельная мощность, которую способен рассеивать элемент при долговременном использовании. На схемах номинальную мощность рассеивания указывают только для мощных резюков. Чем выше мощность, тем больше размеры детали.
  • Класс точности. Определяет, на сколько фактическая величина сопротивления может отличаться от заявленной.

При необходимости принимают во внимание предельное рабочее напряжение, избыточный шум, устойчивость к температуре и влаге, коэффициент напряжения. Если деталь планируется установить в аппарат, работающий на высоких и сверхвысоких частотах, учитывают паразитную емкость и паразитную индуктивность. Эти величины должны быть минимальными.

Способ монтажа

По технологии монтажа резисторы разделяют на выводные и SMD.

Выводные резисторы

Радиальный выводной резистор

Аксиальный выводной резистор

Предназначены для монтажа сквозь печатную плату. Выводы могут располагаться аксиально и радиально. Такие детали использовались в старой аудио- и видеоаппаратуре. Сейчас они применяются в простых аппаратах и в тех случаях, когда использование SMD-резисторов по каким-либо причинам невозможно.

Выводные резисторы по конструкции бывают проволочными, металлопленочными и композитными.

Из чего состоит резистор проволочного типа

В проволочных резисторах резистивным компонентом является проволока, намотанная на сердечник. Бифилярная намотка (двумя параллельными проводами, изолированными друг от друга, или обычным двужильным проводом) снижает паразитную индуктивность. К концам обмотки присоединяют выводы из многожильной меди или латунных пластин. Для защиты от влаги, механических повреждений и загрязнений, проволочные резюки покрывают неорганической эмалью, устойчивой к повышенным температурам.

Чем отличается металлопленочный резистор от проволочного

У металлопленочного резистора резистивным элементом является не проволока, а пленка из металлосплава. Резистивные компоненты (проволока или пленка) в резисторе изготавливаются из сплавов с высоким удельным сопротивлением: манганина, константана, нихрома, никелина.

SMD-резисторы

Источник: https://www.radioelementy.ru/articles/chto-takoe-rezistor/

Последовательное и параллельное соединение резисторов

Последовательное соединение – это соединение двух или более резисторов в форме цепи, в которой каждый отдельный резистор соединяется с другим отдельным резистором только в одной точке.

Общее сопротивление Rобщ

При таком соединении, через все резисторы проходит один и тот же электрический ток. Чем больше элементов на данном участке электрической цепи, тем «труднее» току протекать через него. Следовательно, при последовательном соединении резисторов их общее сопротивление увеличивается, и оно равно сумме всех сопротивлений.

Напряжение при последовательном соединении

Напряжение при последовательном соединении распределяется на каждый резистор согласно закону Ома:

Т.е чем большее сопротивление резистора, тем большее напряжение на него падает.

Параллельное соединение резисторов

Параллельное соединение – это соединение, при котором резисторы соединяются между собой обоими контактами. В результате к одной точке (электрическому узлу) может быть присоединено несколько резисторов.

Напряжение при параллельном соединении

Напряжение между точками A и B является как общим напряжением для всего участка цепи, так и напряжением, падающим на каждый резистор в отдельности. Поэтому при параллельном соединении на все резисторы упадет одинаковое напряжение.

Электрический ток при параллельном соединении

Через каждый резистор течет ток, сила которого обратно пропорциональна сопротивлению резистора. Для того чтобы узнать какой ток течет через определенный резистор, можно воспользоваться законом Ома:

Смешанное соединение резисторов

Смешанным соединением называют участок цепи, где часть резисторов соединяются между собой последовательно, а часть параллельно. В свою очередь, смешанное соединение бывает последовательного и параллельного типов.

Соединение резисторов — Основы электроники

Соединение резисторов в различные конфигурации очень часто применяются в электротехнике и электронике.
Здесь мы будем рассматривать только участок цепи, включающий в себя соединение резисторов.
Соединение резисторов может производиться последовательно, параллельно и смешанно (то есть и последовательно и параллельно), что показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Соединение резисторов.

Последовательное соединение резисторов

Последовательное соединение резисторов это такое соединение, в котором конец одного резистора соединен с началом второго резистора, конец второго резистора с началом третьего и так далее (рисунок 2).

Рисунок 2. Последовательное соединение резисторов.

То есть при последовательном соединении резисторы подключатся друг за другом. При таком соединении через резисторы будет протекать один общий ток.

Следовательно, для последовательного соединения резисторов будет справедливо сказать, что между точками А и Б есть только один единственный путь протекания тока.

Таким образом, чем больше число последовательно соединенных резисторов, тем большее сопротивление они оказывают протеканию тока, то есть общее сопротивление Rобщ возрастает.

Рассчитывается общее сопротивление последовательно соединенных резисторов по следующей формуле:

Rобщ = R1 + R2 + R3++ Rn.

Соединение резисторов

Радиоэлектроника для начинающих

О том, как соединять конденсаторы и рассчитывать их общую ёмкость уже рассказывалось на страницах сайта. А как соединять резисторы и посчитать их общее сопротивление? Именно об этом и будет рассказано в этой статье.

Резисторы есть в любой электронной схеме, причём их номинальное сопротивление может отличаться не в 2 – 3 раза, а в десятки и сотни раз. Так в схеме можно найти резистор на 1 Ом, и тут же неподалёку на 1000 Ом (1 кОм)!

Поэтому при сборке схемы либо ремонте электронного прибора может потребоваться резистор с определённым номинальным сопротивлением, а под рукой такого нет. В результате быстро найти подходящий резистор с нужным номиналом не всегда удаётся. Это обстоятельство тормозит процесс сборки схемы или ремонта. Выходом из такой ситуации может быть применение составного резистора.

Для того чтобы собрать составной резистор нужно соединить несколько резисторов параллельно или последовательно и тем самым получить нужное нам номинальное сопротивление. На практике это пригождается постоянно. Знания о правильном соединении резисторов и расчёте их общего сопротивления выручают и ремонтников, восстанавливающих неисправную электронику, и радиолюбителей, занятых сборкой своего электронного устройства.

Что ещё нужно учитывать при соединении резисторов?

Во-первых, обязательно учитывается их номинальная мощность. Например, нам нужно подобрать замену резистору на 100 Ом и мощностью 1 Вт. Возьмём два резистора по 50 Ом каждый и соединим их последовательно. На какую мощность рассеяния должны быть рассчитаны эти два резистора?

Поскольку через последовательно соединённые резисторы течёт один и тот же постоянный ток (допустим 0,1 А), а сопротивление каждого из них равно 50 Ом, тогда мощность рассеивания каждого из них должна быть не менее 0,5 Вт. В результате на каждом из них выделится по 0,5 Вт мощности. В сумме это и будет тот самый 1 Вт.

Данный пример достаточно грубоват. Поэтому, если есть сомнения, стоит брать резисторы с запасом по мощности.

Подробнее о мощности рассеивания резистора читайте тут.

Во-вторых, при соединении стоит использовать однотипные резисторы, например, серии МЛТ. Конечно, нет ничего плохого в том, чтобы брать разные. Это лишь рекомендация.

» Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Источник: https://go-radio.ru/connection-of-resistors.html

Как обозначаются сопротивления на электросхемах

Стремление к большим познаниям окружающего мира у современного человека вызывает желание к получению полной информации о неизвестном. Вся информация о мире нашем доступна нам никогда не будет, с каким бы напором мы к этому не стремились. Сама природа не хочет этого. Как бы между нами и ней установлено  некое сопротивление, изменяющее ход и направление нашего мышления.

Подобные обстоятельства наблюдаются при движении электрического тока по проводнику, которое  стремится достигнуть своей цели по пути наименьшего сопротивления с выделением энергии во внешнюю среду или для совершения какой-либо работы. Ограничить движение электрического тока можно, установив на его пути участок электрической цепи, обладающим большим электрическим сопротивлением, нежели вся электрическая цепь в целом.

Электрическое сопротивление характеризует свойство электрического проводника в проводимости электрического тока через себя и напрямую зависит от свойства материала, из которого изготовлено это сопротивление, от приложенного к нему электрического напряжения и геометрической формы самого сопротивления, именуемого в электрике резистором (от от лат. resisto — сопротивляюсь и англ. resistor).

Обратная величина сопротивлению — это электропроводность. Лучшей проводимостью электрического тока пока что обладает золото и платина. Но не весело будет смотреться, к примеру, когда электросистема автомобиля будет начинёна проводами из золота и платины. Наилучшей альтернативой таким материалам являются алюминий и медь.

Какие материалы используют для изготовления резисторов?

В качестве материалов используют сплавы высоко сопротивления, напыление материала на керамическую основу и уголь. Резисторы могут использоваться дискретно, как отдельный элемент, так и в составе интегральных электросхем.

В одном компьютере около нескольких тысяч резисторов и отобразить их все на схеме весьма сложно.

Как отличить резисторы на электросхемах?

Любой тип резистора на схемах отечественных производителей отображается в виде прямоугольника. На некоторых  зарубежных схемах в виде зигзагообразной линии. Подключение к схеме указывается линиями, нарисованными от середины сторон прямоугольника.

Если резистор меняет своё сопротивление от воздействия внешних факторов (управление оператором или действие окружающей среды), то на схеме добавляется дополнительная линия или отрезок со стрелкой на конце или без, расположенный к середине прямоугольника или пересекает его.

Но есть ещё резисторы, изменяющие свои характеристики, которые можно использовать для своих целей. Когда в качестве материала для изготовления резистора используют высокотемпературные сплавы и подают на него напряжение, то такой резистор превращается в источник тепла. Как правило, такие элементы всегда проволочные и могут быть открытого и закрытого типа, то есть помещаться внутрь полости, изолирующей его от внешней среды.

Самый широко распространённый подобный элемент — это трубчатый электронагреватель (ТЭН). Используется везде, где требуется получить тепло. Ну, да. Вы догадались. Это бойлер, котёл, плита, чайник и многие другие электронагревательные приборы.

На схемах такие сопротивления обозначаются прямоугольником, разделённым внутри на четыре равные части. Буквенное обозначение термоэлемента всегда одно — EK.

Основными характеристиками резистора являются: указанное на нём величина сопротивления, которая является его номинальным значением; номинальная мощность рассеяния и возможные отклонения действительного значения сопротивления от номинального, указанного на корпусе.

Мощность электрического тока, которую резистор может длительное время выдержать и рассеивать в виде тепла без ущерба для его работы, принято называть мощностью рассеяния и обозначать её в ваттах.

К примеру: резистор с сопротивлением 100 Ом пропускающий через себя электрический ток силой 0,1А, рассеивает мощность в виде тепла около 1Вт. При меньшей расчётной характеристике мощности рассеяния резистора и большем токе, проходящем через него, данный резистор быстро сгорает, то есть электрически недостаточно прочен.

Обозначение мощности на рисунке с резистором наносится непосредственно в значок, отображающий резистор или рядом с ним и выражается в виде римских цифр, за исключением указанной мощности 0,5Вт — поперечная черта, 0,25Вт — одна косая черта, 0,125Вт — две косые черты.

Отклонение действительного сопротивления от номинального выражают в процентах. К примеру: номинал резистора 100Ом с допуском 10% означает, что фактическое — действительное сопротивление может находится в пределах от 90Ом до 110Ом. Чем меньше величина процента указана на корпусе резистора, тем более близка действительная величина сопротивления к указанной.

Как понять какой резистор?

Когда на схеме обозначены два вывода, это значит, что резистор постоянный и рабочее сопротивление его не изменяется в нормальном режиме. А вот третий вывод или пересекаемая линия говорят о переменном, подстроечном или нелинейном сопротивлении (зависит от внешних факторов: свет, влага, температура, магнитное поле,  напряжение, освещённость).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Чем отличается последовательное соединение от параллельного

Обозначение у каждого типа своё: на рисунке постоянных, переменных и подстроечных резисторов рядом наносится буква R; нелинейные  — обозначаются буквой R с добавленным буквенного символом, в зависимости от типа воздействия физического фактора (температура — t, напряжение — u и т.д.). Пример: Ru, Rt. Символ может стоять рядом и может указываться на дополнительной линии, пересекаемой изображение резистора.

Варистор (сопротивление зависит от приложенного напряжения) — Ru.

Термистор (сопротивление зависит от температуры) — Rt.

Фоторезистор (сопротивление зависит от его освещённости) — Rf.

Величина сопротивления резисторов указывается на рисунке рядом с изображением резистора, в изображении или в специальной таблице величин, приложенной к схеме.

Маркировка на корпусе резисторов наносится цифровая или цветовая, которая более удобна при определении всех величин сопротивления.

Скачать программу для определения номинала резистора по цветовым меткам и программу для вывода цветовой маркировки резистора по указанному номиналу сопротивления.

Ваша оценка!

[Всего: 0 В среднем: 0]

Источник: https://vesyolyikarandashik.ru/kak-oboznachajutsja-soprotivlenija-na-jelektroshemah/

������ 2.2

» ������������ ��������� » ������ 2 » ������ 2.2

������������ ����� �������� ���������� ������������

2.2.1 ���� �������� ���������� ������������

��������� ���������� ������������ ������� �� ������ �������� (�����������, ���������� ������� � �. �.). ���������� ����� ���������� ��������� ������� ����� �����������.

��������� ����, � ������� ���������� ����������, ������ ������ � �������� ������� �������� ���������� � ���������� ���������� ��������� ������� ����� �� ������� ������������ ��������������, ��������������� ������ ��������.
�������� ���������� ����������� ���� �������� � ������������ ���� ��������.

�� ���������� ������� ����� �������, ����� �������������� ������� ��������� ������������ �������� ���� ���� ��� �������� . � ���� ������ ���������� ����� � ��� ����������, ���������
I� = (0.98�0.995)I�, � ����� ���������� .

���������� ���� �������� ���������� ������������, ������������ �� ��������.

2.2.2 ������������ ���� ��������

�� ���. 2.2.1 �������� �����, �������������� ���������� ��������� ������� ����� �����������. ������ �������� ����������� �������� �������������� ��������� ���������� , . ��� ��������� �������� ����� ���������� ������� . ������������� �� ��������� ������, ����� ���������� ����-������� ���� ������ 0.6�0.7 �. �������� ��������� ����� ������������� �������� �����. ����� ����� �������� ���������� � ����������, � ���� ���������� �������� �������� . ���������� ���������-�������

.

���. 2.2.1�� ���

��������� ����� ��� ����������� ����� ���������� � �������� �������� �� ���.2.2.2. ���������� ������� ������� ��� ��������� ������. �������� ����������, ������������ ����������� , , ������� ������������� ������ ��������. �����

,�� .

���. 2.2.2

��� ����:

.

��� ����������:

������������������������������������������ . ��������������������������� ����(2.2.1)

�� ���������� ��������� �������, ��� ��������� ���� ���������� ��������������� ��������� . �������� ����������� ���������� ����������� �������� , ���������� � ������ �����������.� ������� ��������� ���������� ��� ��� ���������� ����� ��������, ���� ����������� �������

(2.2.2)

������ ���������� ���������� ���� �������� ���������� ������� ��������� � ���������� ������� ��������� ����������, ���� ����� ������������ � �������� ���������.
��� ���� ����� ��� ���������� ��� �������������� � ���������� , ������ ����������� �������

(2.2.3)

���������� ��������� ������� ��������� � ���� �������� �� ������������ ������� ����� �����������. �������� �� ����� �� ���. 2.2.1 �������� ����� ������������� �������� �����. �����������, ��� �� �����-���� ������� ��� �������� ����������.

��� �������� � ���������� ������� ���������� �� ��������� , ��� ��� . ���� ����������� ������� (2.2.2), ���������� ���� ��������� �������. �������������, ���������� ����������� �������� �����������, ��� �������� � ���������� .

����� �������, ������������� �������� ����� ������������� ��� ��������, ������ ��� ���������������� � ��������� ���������� �� ������������ .

2.2.3 ���� �������� � ������������ ��������

������������ ���� ��������, ������������� ����, ����� ���������, ���� ������������ ��� ������������� ��������� ������� (���. 2.2.3).
�� ��������� ��� ������ �������, ����������� ��������� , , ���������� ������� � �������� ��������, ��� ��� ����

,

��������������, ��� ����������

������������������������������������������ .������ �����������������������������������

������������������������� �����

���. 2.2.3� ���������������������������������������� ������. 2.2.4

��������� ��������� ���������� ��������� (2.2.1), ������ �������� ���������� . �������������, ��� ����������� ����������� ���� ���������� ������ ����������� ������� (2.2.2) � (2.2.3).

2.2.4 �������� � ������� ��������� ����

���� ��������, ������������ �� ���. 2.2.1 � 2.2.3, �������� ��� ������������ ����, ��� ��� ��������� ������������ ������� ��������� �������� �� ��������� ������� ������� �������. ������� ���� ��������, ����� ������� ��� ������������ ������������, ����� ��������, ������� � ���� �������� �������� ����������� ���� (���. 2.2.4).

������������ ����� ���� �������� ����������� � ���, ��� ��� ��������, �������������, � ��� ���������� �� ������� �� ������������ �� ������������� ��������� � ���� ����. ������� ������������� ������ ������� �������, � �� ���� ����� ��������� ������� ������������� ����.
�������� ������� ����� ����������� � ������� ���������� ���� ������ ���������� � ���������� ������������ ������������. � �������� ����� ���������� ����������� ����������� ������������� ����� � ���������� ����.

��� ��������� ��������� ������� ���������, ��� ��� ���������� ���� �������� ������� ������� �� ��������� ��, ��� �������� ��������� � ��������� ���.

2.2.5 ������� ������� ���� ��������

������ ��������� ���� �������� �� ���. 2.2.1 ���������� � ��������� �������. ��������� ������� ��� ������� �������� ��������� ������� ����� .

  1. ���������� ������� ����������� �� �����������:

    .

    ������������� �������� �����������, �������� ��������� ��������� �������.

  2. ����� ���������� ���������� �� ��������� �������� �����
  3. ��������� , ������������� ��������� ���������� �� �������

    .

  4. ������������ ��� ����

    .

  5. ��� �������� ���������� �- �(��������, ��� ���� ��������� �� ��������)

    .

  6. ��������� ������������� ��������

    .

  7. ���������� �� ��������� ������ ����� ���������� �� ��������� � ���� �������� � ���������� ����������� ��������:

    .

    ��� ���������� ������������ ���������� ���������� ������ 0.6 � 0.7 �.

  8. ������������� ���������� �� :

    ;� .

���������� ��������� ������� �������� ������������ � ���������� �� ���� �������� ��������. ��-������, ���������� ������� � 3-5 ��� ��������� ���������� ���������-�������. ��-������, ���������� �� ��������� � ���� �������� �������� ����� ���������� ���������-�������. �, �������, ��� ��������� ������� � 10-100 ��� ��������� ��� ����. � ���������� �������� ��������� ���������� �� ����������� ������������� ���������������� ����.

2.2.6 ������ ������� ���� �������� ����������� �����������

���������� ������� ����� ����������� , . ����������� �������� ���� ���� .

������� ���������� �������

.

���������� ��������� � ���� �������� ������ ������ ���������� ���������-�������: .
������������� ���������

.

������������ ��� ����

.

��� �������� ���������� �-

.

������������� ��������

.

���������� �� ��������� �

.

���������� ������������� ���������� �� :

;� .

2.2.7 ������������ �� ������ ����

��� ������ ���� ������������ ������ n-p-n ������������ Q2N3904 ��� Q2N2222 �� ���������� EVAL.slb. ������� ���� ����� ����� � ������ W2_2_1, W2_2_2 � ����� EMF\Labs.

  1. �����, �. �. ����������� � ����������������� �������: ����. ��� ����� / �. �. �����, �. �. �����. � 3-� ���. �������. � ���. � �.: ����. ��., 2004. � 790 �.
  2. �������, �. �. ����������� ���� � �����������������: ����. �. �. �������, �. �. ���������. � �.: ����. ��., 2002. � 384 �.: ��.
  3. ����������, �. �. ������ ����������������: ����. ������� ��� ����� / �.�. ����������. � 2-� ���., �������. � ���. � �.: ����������� ������� ������, 2003. � 488 �.: ��.
  4. �������, �. ��������� ������������ / �. �������, �. ����: ���. � ����. � 6-� ���. � �.: ���, 2003. � 704 �., ��.
  5. ������, �. �. �������������� � �����������: ����. �������: � 2-� �. �. 2 / �. �. ������. � ����������: ��� ����, 2006. � 252 �.

Источник: http://ikit.edu.sfu-kras.ru/CP_Electronics/pages/mm/2_2/index.html

Как рассчитать общее сопротивление цепи

g84jsm9tB4S

Расчет сопротивления цепи необходим при решении различных задач по электротехнике. Суть заключается в приведении сложной разветвленной электрической цепи к цепи с единственным эквивалентным сопротивлением, которую называют простой электрической цепью.

Пример 1

Цепь в данном примере состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, следовательно, их общее сопротивление будет равно сумме их сопротивлений. Подробнее о видах соединений тут.

Допустим, что R1=10 Ом R2=20 Ом, тогда

Пример 2

Два сопротивления соединены параллельно, значит при сворачивании схемы, общее сопротивление будет равно (значения R1,R2 такие же как и в примере 1)

Можно заметить, что при параллельном соединении общее сопротивление меньше, чем при последовательном в несколько раз.

Пример 3

В данном примере ситуация аналогична примеру 2, за тем лишь исключением, что сопротивлений три. Тогда общее сопротивление будет равно (R1,R2 прежние, R3=105 Ом)

Пример 4

Чтобы рассчитать общее сопротивление смешанного соединения проводников, необходимо для начала найти общее сопротивление резисторов R1 и R2 соединенных параллельно, а затем общее сопротивление, как сумму R12 и R3 соединенных последовательно.

Пример 5

Данная электрическая цепь сложнее, чем предыдущие, но как можно увидеть, она также состоит из последовательно или параллельно соединенных сопротивлений, которые можно постепенно сворачивать, приводя цепь к единственному эквивалентному сопротивлению R.

Путем сворачивания цепи с помощью преобразований последовательно и параллельно соединенных проводников, можно максимально упростить для дальнейшего расчета сколь угодно сложную схему. Исключением служат цепи содержащие сопротивления, соединенные по схеме звезда и треугольник.

Разделы: Физика

Цели:

    Образовательная: систематизировать и закрепить знания учащихся о различных соединениях проводников, сформировать умения применять законы последовательного и параллельного соединений для расчёта электрических цепей, объединить знания, полученные на уроках физики и математики.
  • Развивающая: развить мышление учащихся, активизировать познавательную деятельность через решение задач на расчет электрических цепей, развить умение рассчитывать параметры электрических цепей и совершенствовать полученные на уроке навыки.
  • Воспитательная: формирование интереса к изучаемому предмету, продолжить формирование коммуникативных умений.

Источник: http://pechi-sibiri.ru/kak-rasschitat-obshhee-soprotivlenie-cepi/

Как уменьшить сопротивление в цепи

Изменение величины тока с помошью резистора

Допустим, вы построили модель игрушечной железной дороги и хотите освещать платформу главного вокзала, но не слишком ярко, чтобы соседи не заметили и не подумали невесть что. Для этого достаточно в схему, составленную выше, дополнительно ввести резистор. Новая схема, с добавленным сопротивлением, изображена на рис.

В главе 4 уже был пояснен термин «резистор»; он происходит от латинского resistio — со-противляться, поскольку сопротивляется движению через него электронов. Появление в схеме резистора уменьшает количество носителей электрического заряда, протекающих в проводниках, а чем меньше их пройдет через нить накалиьания лампы, тем меньше света она даст.

Для расчета тока, текущего через любой элемент схемы до и после введения резистора, можно воспользоваться законом Ома (подробнее об этом замечательном правиле шла речь в главе 1). Пусть собственное сопротивление лампы накаливания составляет 5 Ом, а напряжение на выводах батареи равно 3 В; тогда ток составит

Здесь прописная литера I служит для обозначения тока, U — напряжения, a R — сопротивления.

После же добавления в цепь резистора сопротивлением, скажем, 5 Ом, полное сопротивление схемы станет равным 10 Омам, и ток будет равным уже

Таким образом, резистор отсекает часть тока, протекавшего через нить накаливания лампы ранее. Такое уменьшение тока позволяет «приглушить» освещение лампы и даст, наконец-то, возможность станционному смотрителю железной дороги вздремнуть часик-другой.

Как правильно соединять резисторы?

О том, как соединять конденсаторы и рассчитывать их общую ёмкость уже рассказывалось на страницах сайта. А как соединять резисторы и посчитать их общее сопротивление? Именно об этом и будет рассказано в этой статье.

Резисторы есть в любой электронной схеме, причём их номинальное сопротивление может отличаться не в 2 – 3 раза, а в десятки и сотни раз. Так в схеме можно найти резистор на 1 Ом, и тут же неподалёку на 1000 Ом (1 кОм)!

Поэтому при сборке схемы либо ремонте электронного прибора может потребоваться резистор с определённым номинальным сопротивлением, а под рукой такого нет. В результате быстро найти подходящий резистор с нужным номиналом не всегда удаётся. Это обстоятельство тормозит процесс сборки схемы или ремонта. Выходом из такой ситуации может быть применение составного резистора.

Для того чтобы собрать составной резистор нужно соединить несколько резисторов параллельно или последовательно и тем самым получить нужное нам номинальное сопротивление. На практике это пригождается постоянно. Знания о правильном соединении резисторов и расчёте их общего сопротивления выручают и ремонтников, восстанавливающих неисправную электронику, и радиолюбителей, занятых сборкой своего электронного устройства.

Сопротивление электрической цепи

Сопротивление электрической цепи – это величина, которая описывает способность проводника не пропускать электрический ток через себя. Сопротивление электрической цепи равняется напряжению на концах проводника, деленному на силу тока, которая течет по данному проводнику.

Сопротивление электрической цепи переменного тока и переменного электрического поля можно характеризовать с помощью таких понятий, как импеданс и волновое сопротивление. Сопротивление, или резистор – это не только физическое явление, но и радиоэлектронная деталь, которая позволяет создавать активное сопротивление в электрической цепи.

Как правило, сопротивление электрической цепи обозначается буквой R или r. Данную величину принимают за константу в определенных пределах для конкретного проводника. Формула для расчета сопротивления электрической цепи:

R = U/I,

где

R — сопротивление электрической цепи, Ом;

U — разность электрических потенциалов, или напряжение, на концах проводника, В;

I — сила тока, текущего между концами проводника благодаря разности потенциалов, А.

Влияние размера (площади поперечного сечения и длины) проводника и материала, из которого он изготовлен, на сопротивление электрической цепи

В металле роль подвижных переносчиков электрического заряда играют свободные электроны. Они ведут себя таким образом, что их можно считать эквивалентными молекулам в газе, хаотично двигающимся. Обычно в физике свободно движущиеся электроны принимают за электронный газ, это означает, что при первом приближении они подчиняются тем же законам, с помощью которых описывают молекулы в идеальном газе.

Вид металла, который был использован при изготовлении проводника, влияет на плотность электронного газа и строение его кристаллической решетки. Отсюда следует, что и сопротивление проводника зависит от материала, из которого он изготовлен. Также оно зависит от длины проводника, площади его поперечного сечения и температуры.

От величины сечения проводника напрямую зависит сопротивление. Так происходит потому, что поток электронов одинаковой силы при прохождении через меньшее сечение приобретает большую плотность, при этом электроны начинают взаимодействовать с частицами вещества, из которого изготовлен проводник, более активно.

Из формулы

R = (ρ•L)/S,

видно, что сопротивление проводника прямо зависит от его длины и обратно — от площади его поперечного сечения. Удельное сопротивление вещества ρ показывает, как зависит сопротивление проводника от материала, из которого он сделан, и от внешних факторов. Его величину при необходимости берут из справочных таблиц, у каждого вещества оно различное.

Существует также величина, σ, обратная удельному сопротивлению. Она называется удельной проводимостью.

Сопротивление тела человека

Грань между безопасным и опасным для здоровья человека воздействием электрического тока зафиксирована на значении 1кОм при частоте напряжения тока 50 Гц. Но данную величину никак нельзя назвать сопротивлением человеческого тела.

Сопротивление тела человека зависит от множества факторов и является нелинейным по отношению к приложенному напряжению, а также не омическим. Здесь важны изменения во времени, также нужно учитывать тот факт, что человек при волнении потеет и его сопротивление понижается.

Существуют и другие причины, из-за которых однозначно определить сопротивление тела человека не так просто, как сопротивление электрической цепи.

Заметные повреждения человек получает при прохождении через его тело тока силой от 100 мА и выше. Ток силы 1 мА принят как абсолютно безопасный. Также удельное сопротивление тела человека подвержено влиянию со стороны состояния его кожи.

Если она сухая, то ее сопротивление равно примерно 10000 Ом•м и чтобы достигнуть повреждений, необходимо подать ток с большим напряжением. Если же кожа сырая, то сопротивление сильно понижается и ток напряжением выше 12 В становится опасным.

Удельное сопротивление крови равно 1 Ом•м при 50 Гц.

Источник: https://www.calc.ru/Soprotivleniye-Elektricheskoy-Tsepi.html

Реостаты. Виды и устройство. Работа и особенности

Во многих электронных устройствах для регулирования громкости звука необходимо изменять силу тока. Рассмотрим устройство (реостаты), с помощью которого можно изменять силу тока и напряжение. Сила тока зависит от напряжения на концах участка цепи и от сопротивления проводника: I=U/R. Если изменять сопротивление проводника R, тогда будет меняться сила тока.

Сопротивление зависит от длины L, от площади поперечного сечения S и от материала проводника – удельного сопротивления. Для того чтобы изменять сопротивление проводника, нужно менять длину, толщину или материал. Весьма удобно изменять длину проводника.

Разберем цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра и проводника в виде резистора АС из проволоки с большим удельным сопротивлением.

Перемещая контакт С по этой проволоке, можно менять длину проводника, которая задействована в цепи, тем самым изменять сопротивление, а значит, и силу тока. Следовательно, можно создать устройство с переменным сопротивлением, с помощью которого можно изменять силу тока. Такие устройства имеют название реостатами.

Реостат – это устройство с изменяемым сопротивлением, которое служит для регулировки силы тока и напряжения.

Устройство реостата

На цилиндр, выполненный из керамики, намотан металлический проводник, который сделан из материала с большим удельным сопротивлением. Сделано это для того, чтобы при небольшом изменении длины существенно менялось сопротивление. Этот металлический провод называется обмоткой. Он так называется, потому что намотан на керамический цилиндр.

Концы обмотки выведены к зажимам, которые называются клеммами. В верхней части реостата есть металлический стержень, который тоже заканчивается клеммами. Вдоль металлического стержня и вдоль обмотки может перемещаться скользящий контакт, который называется ползунком. Так как скользящий контакт имеет такое название, то подобный реостат называется ползунковым реостатом.

Принцип действия

Ползунковый реостат подсоединен в цепь через две клеммы: нижнюю с обмотки и верхнюю клемму, там, где металлический стержень. При подключении его в цепь, таким образом, ток через нижнюю клемму проходит по виткам обмотки, а не поперек витков. Далее ток проходит через скользящий контакт, потом по металлическому стержню, и опять в цепь.

Таким образом, в цепи задействована только часть обмотки реостата. Когда ползунок перемещается, то меняется сопротивление той части обмотки реостата, которая находится в цепи. Изменяется длина обмотки, сопротивление и сила тока в цепи.

Необходимо обратить внимание, что ток в той части реостата, по которой он проходит, идет по каждому витку обмотки, а не поперек них. Это достигается тем, что витки обмотки изолированы между собой тонким слоем изоляционного материала. Разберемся, как осуществляется контакт между витками обмотки и ползунком.

При движении по обмотке ползунок движется по ее верхнему слою, который имеет зачищенный участок изоляции на пути ползунка. Так осуществляется контакт между ползунком и витком обмотки. Между собой витки изолированы.

На схеме изображена цепь с источником тока, выключателем, амперметром и ползунковым реостатом. При перемещении ползунка реостата меняется его сопротивление и сила тока в цепи.

Ползунковый реостат можно подключать к цепи при помощи двух клемм: верхней и нижней. Но реостаты подключаются и по-другому.

Реостат можно подключить через три клеммы. Две нижние клеммы соединяются с концами обмотки, и один провод с верхней клеммы. Напряжение подается на всю обмотку, а снимается напряжение только с части обмотки. Ползунок делит реостат на два резистора, которые соединены последовательно.

Общее напряжение равно сумме напряжений каждого резистора. Поэтому выходное напряжение меньше входного значения. Выходное напряжение меньше, чем входное во столько раз, во сколько сопротивление части обмотки меньше, чем сопротивление всей обмотки. То есть, реостат делит напряжение, и называется делителем напряжения или потенциометром.

Реостат в виде тора

Два крайних зажима – это концы обмотки, а средний зажим соединен с ползунком. Вращая ползунок по обмотке, можно изменить сопротивление и сила тока в цепи.

Рычажные реостаты

Они получили такое название, потому что в его нижней части находится переключатель – рычаг. С помощью него можно включать разные части спирали резисторов. На рисунке показан принцип работы рычажного реостата.

Рычажный реостат изменяет силу тока скачкообразно, в то время как ползунковый реостат меняет силу тока плавно. Если в цепи будет присутствовать резистор, то при перемещении ползунка на ползунковом реостате или при переключении рычага рычажного реостата будет меняться сила тока и напряжение на концах резистора.

Штепсельные

Такие устройства состоят из магазина сопротивлений.

Это набор различных сопротивлений. Они называются спирали-резисторы. При помощи штепселя можно включать или выключать разные спирали-резисторы. Когда штепсель находится в перемычке, то больший ток идет через перемычку, а не через резистор. Таким образом, резистор отключается. Используя штепсель, можно получать разные сопротивления.

Основным элементом в устройстве реостата является материал изготовления, по виду которого реостаты делятся на несколько видов:

  • Угольные.
  • Металлические.
  • Жидкостные.
  • Керамические.

Электрический ток в сопротивлениях преобразуется в тепловую энергию, которая должна каким-то образом отводиться от них. Поэтому реостаты также делятся по типу охлаждения:

Жидкостные реостаты разделяются на водяные и масляные. Воздушный вид используется в любых конструкциях приборов. Жидкостное охлаждение применяется только для металлических реостатов, их сопротивления омываются жидкостью, либо полностью в нее погружены. Нельзя забывать, что охлаждающая жидкость также должна охлаждаться.

Металлические реостаты

Это конструкция реостата с воздушным охлаждением. Такие модели приобрели популярность, так как легко подходят для различных условий работы своими электрическими, тепловыми характеристиками, а также формой конструкции. Они бывают с непрерывным или ступенчатым типом регулировки сопротивления.

В устройстве имеется подвижный контакт, скользящий по неподвижным контактам, расположенным в этой же плоскости. Неподвижные контакты выполнены в виде винтов с плоскими головками, пластин или шин. Подвижный контакт называется щеткой. Он бывает мостиковым или рычажным.

Такие виды реостатов делят на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся. Последний вид имеет простую конструкцию, но ненадежен в применении, так как контакт часто нарушается.

Масляные

Устройства с масляным охлаждением повышают теплоемкость и время нагревания вследствие хорошей теплопроводности масла. Это делает возможным повышение нагрузки на небольшое время, снижает расход материала изготовления сопротивления и габариты корпуса реостата.

Детали, погружаемые в масло, должны иметь значительную поверхность для хорошей отдачи тепла. В масле увеличиваются возможности контактов на отключение. Это является преимуществом такого вида реостатов. Благодаря смазке на контакты можно прилагать повышенные усилия. К недостаткам можно отнести риск возникновения пожара и загрязнение места установки.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/reostaty/

Что такое сопротивление

Сопротивление (электрическое сопротивление) – это свойство какого-либо проводника оказывать сопротивление электрическому току, проходящему через него. Вот так все просто!

Давайте проведем аналогию с гидравликой. В нашем случае получается, что проводник электрического тока – это шланг или труба. Теперь давайте подумаем, какой из предметов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды: садовый шланг или нефтяная труба?

Понятное дело, что садовый шланг, так как его диаметр в разы меньше, чем диаметр нефтяной трубы.

Тогда другой вопрос. Какой шланг будет обладать бОльшим сопротивлением потоку воды с учетом того, что их длины и диаметры равны?

Разумеется, гофрированный. Вода будет “цепляться” за его стенки, что приведет к тому, что они будут мешать потоку воды.

Тогда еще вот такая задачка. Есть два абсолютно одинаковых шланга, но один длиннее, а другой короче. Какой из шлангов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды?

Думаю тот, который длиннее. Ответ очевиден.

Сопротивление проводника

Так почему бы все эти свойства не применить также к проводнику? Чем тоньше и длиннее проводник, тем больше его сопротивление электрическому току. Большую роль играет также материал, из которого он изготовлен.

Поэтому, окончательная формула будет принимать вид

формула сопротивления проводника

В технике до сих пор применяется устаревшая единица измерения удельного сопротивления Ом × мм2 /м.  Чтобы перевести  в Ом × м, достаточно умножить на 10-6, так как 1 мм2=10-6 м2. 

удельное сопротивление веществ

Как вы видите из таблицы выше, самым маленьким удельным сопротивлением обладает серебро, поэтому провод из серебра будет наилучшим проводником. Ну а самым распространенными и дешевыми проводниками являются медь и алюминий. Именно эти два металла в основном используются во всей электронной и электротехнической промышленности.

Вещества, которые оказывают наименьшее сопротивление электрическому току и обладают очень малым сопротивлением называются проводниками, а вещества, которые обладают ну очень большим сопротивлением электрическому току и почти его не пропускают через себя, называются диэлектриками. Между ними стоит класс полупроводников.

Что такое сопротивление 1 Ом?

Проводник обладает сопротивлением 1 Ом, если на его концах напряжение составляет 1 Вольт при силе тока, проходящей через него в 1 Ампер.

сопротивление 1 Ом

Это самое простое объяснение, что такое 1 Ом. В электротехнике и электронике сопротивление обозначается буквой R .

Как найти сопротивление в цепи?

Его можно узнать из закона Ома, который связывает силу тока, напряжение и сопротивление. В этом случае, оно рассчитывается по формуле

формула сопротивления через закон Ома

где

R – сопротивление, Ом

U – напряжение на концах проводника, Вольты

I – сила тока, текущая через проводник, Амперы

То есть нам достаточно замерить напряжение на концах какого-либо проводника и измерить силу тока, проходящую через него. После применить формулу и рассчитать сопротивление проводника.  Давайте для закрепления решим простую задачу.

Задача

Рассчитать сопротивление проводника, если известно, что на него подают напряжение 5 Вольт и сила тока, проходящая через него 0,1 Ампер.

Решение

Используем формулу

В электронике и электротехнике используют специальные радиоэлементы, которые обладают сопротивлением электрическому току – резисторы. Более подробно про них можно прочитать в этой статье.

постоянные резисторы

Также вот вам видео, где очень умный преподаватель объясняет, что такое сопротивление

Близкие темы к этой статье

Электрический проводник

Напряжение

Сила тока

Резисторы

Закон Ома

Входное и выходное сопротивление

Источник: https://www.ruselectronic.com/soprotivljenije/

Закон Ома

Закон Ома — физический закон, определяющий зависимость между электрическими величинами — напряжением, сопротивлением и током для проводников.

Впервые открыл и описал его в 1826 году немецкий физик Георг Ом, показавший (с помощью гальванометра) количественную связь между электродвижущей силой, электрическим током и свойствами проводника, как пропорциональную зависимость.

Впоследствии свойства проводника, способные противостоять электрическому току на основе этой зависимости, стали называть электрическим сопротивлением (Resistance), обозначать в расчётах и на схемах буквой R и измерять в Омах в честь первооткрывателя.

Сам источник электрической энергии также обладает внутренним сопротивлением, которое принято обозначать буквой r.

Закон Ома для участка цепи

Со школьного курса физики всем хорошо известна классическая трактовка Закона Ома:

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению.

I = U/R

Это значит, если к концам проводника сопротивлением R = 1 Ом приложено напряжение U = 1 Вольт, тогда величина тока I в проводнике будет равна 1/1 = 1 Ампер.

Отсюда следуют ещё два полезных соотношения:

Если в проводнике, сопротивлением 1 Ом, протекает ток 1 Ампер, значит на концах проводника напряжение 1 Вольт (падение напряжения).

U = IR

Если на концах проводника есть напряжение 1 Вольт и по нему протекает ток 1 Ампер, значит сопротивление проводника равно 1 Ом.

R = U/I

Вышеописанные формулы в таком виде могут быть применимы для переменного тока лишь в том случае, если цепь состоит только из активного сопротивления R.
Кроме того, следует помнить, что Закон Ома справедлив только для линейных элементов цепи.

Предлагается простой Онлайн-калькулятор для практических расчётов.

Закон Ома. Расчёт напряжения, сопротивления, тока, мощности.

После сброса ввести два любых известных параметра.

I=U/R;   U=IR;   R=U/I; P=UI   P=U²/R;   P=I²R;

R=U²/P;   R=P/I²   U=√(PR)   I= √(P/R)

Закон Ома для замкнутой цепи

Если к источнику питания подключить внешнюю цепь сопротивлением R, в цепи пойдёт ток с учётом внутреннего сопротивления источника:

I — Сила тока в цепи.
— Электродвижущая сила (ЭДС) — величина напряжения источника питания не зависящая от внешней цепи (без нагрузки). Характеризуется потенциальной энергией источника.
r — Внутреннее сопротивление источника питания.

Для электродвижущей силы внешнеее сопротивление R и внутреннее r соединены последовательно, значит величина тока в цепи определится значением ЭДС и суммой сопротивлений: I = /(R+r) .

Напряжение на выводах внешней цепи определится исходя из силы тока и сопротивления R соотношением, которое уже рассматривалось выше: U = IR.

Напряжение U, при подключении нагрузки R, всегда будет меньше чем ЭДС на величину произведения I*r, которую называют падением напряжения на внутреннем сопротивлении источника питания. С этим явлением мы сталкиваемся достаточно часто, когда видим в работе частично разряженные батарейки или аккумуляторы.

По мере разряда, увеличивается их внутреннее сопротивление, следовательно, увеличивается падение напряжение внутри источника, значит уменьшается внешнее напряжение U = — I*r.

Чем меньше ток и внутреннее сопротивление источника, тем ближе по значению его ЭДС и напряжение на его выводах U.
Если ток в цепи равен нулю, следовательно, = U. Цепь разомкнута, ЭДС источника равна напряжению на его выводах.

В случаях, когда внутренним сопротивлением источника можно пренебречь (r ≈ 0), напряжение на выводах источника будет равно ЭДС ( ≈ U ) независимо от сопротивления внешней цепи R.
Такой источник питания называют источником напряжения.

Закон Ома для переменного тока

При наличии индуктивности или ёмкости в цепи переменного тока необходимо учитывать их реактивное сопротивление.
В таком случае запись Закона Ома будет иметь вид:

I = U/Z

Здесь Z — полное (комплексное) сопротивление цепи — импеданс. В него входит активная R и реактивная X составляющие. Реактивное сопротивление зависит от номиналов реактивных элементов, от частоты и формы тока в цепи.

Более подробно ознакомится с комплексным сопротивлением можно на страничке импеданс.

С учётом сдвига фаз φ, созданного реактивными элементами, для синусоидального переменного тока обычно записывают Закон Ома в комплексной форме:

— комплексная амплитуда тока. = Iampe jφ
— комплексная амплитуда напряжения. = Uampe jφ
— комплексное сопротивление. Импеданс.
φ — угол сдвига фаз между током и напряжением.
e — константа, основание натурального логарифма.
j — мнимая единица.
Iamp , Uamp — амплитудные значения синусоидального тока и напряжения.

Нелинейные элементы и цепи

Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях, например, для большинства проводников.

Его невозможно использовать для расчёта напряжения и тока в полупроводниковых или электровакуумных приборах, где эта зависимость не является пропорциональной и её можно определять только с помощью вольтамперной характеристики (ВАХ).

К данной категории элементов относятся все полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, стабилитроны, тиристоры, варикапы и т.д.) и электронные лампы.

Такие элементы и цепи, в которых они используются, называют нелинейными.

Источник: https://tel-spb.ru/ohm/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Сколько ампер в сети дома

Закрыть