12 октября, 2021

На что влияет сопротивление в электричестве?

Резисторы

Одним из важных параметров, характеризующих любую электрическую цепь, считается сопротивление ее элементов электрическому току. Недаром среди множества элементов в электротехнике и электронике наиболее распространенным считается сопротивление или если выражаться более точным техническим языком элемент именуемый резистором.

Резистор – это пассивный элемент, обладающий сопротивлением прохождению электрического тока. Одним из распространенных примеров разъяснения понятия считается сравнение резистора с водопроводной трубой: чем меньше ее диаметр, тем больше сопротивление потоку при одинаковом напоре. Это в какой-то степени объясняет математическое выражение, связывающее физические характеристики:

удельное сопротивление (ρ), длину (l) и площадь сечения проводников (S) с их сопротивлением:

R = ρl/S.

Фактически это означает, что сопротивление 1 Ом характерно для проводника с величиной сечения 1 м², имеющего длину 1 метр, с удельным сопротивлением металлического проводника равным 1 Ом·м.

Пассивные элементы, к которым относятся резисторы, представлены большим многообразием, обусловленным технологией изготовления, назначением и особенностями работы. По последнему признаку они делятся на:

  • линейные, характеристики которых практически не меняются в процессе работы;
  • нелинейные, меняющие характеристики в зависимости от внешних факторов (фоторезисторы, терморезисторы и пр.).

Рассмотрим принцип действия самого распространенного радиоэлемента на примере первого варианта. К таковым следует отнести проволочные и непроволочные резисторы, а также предназначенные для поверхностного монтажа сопротивления SMD исполнения.

Принцип действия

Как уже понятно из примера с трубой резистор, обладающий малой удельной проводимостью (обратная величина сопротивлению) – важной характеристикой проводника препятствует прохождению потока электронов. Сталкиваясь с атомами металла проводника, они отдают часть энергии, которая превращается в тепловую. Поэтому другим, не менее важным основным параметром распространенного элемента считается мощность резистора, позволяющая рассеивать выделяемое тепло без вреда для самой электрической компоненты.

Таким образом, выбирая резистор для тех либо иных целей, приходится учитывать следующие характеристики:

  • тип резистора, определяемый технологией изготовления;
  • номинал, значение сопротивления в нерабочем состоянии (при низких температурах);
  • точность, характеризуемую отклонением сопротивления от указанного номинала;
  • рассеиваемую мощность, которая может лежать в пределах 0.062 … 100 Вт (мощные, как правило, проволочные).

На практике резистор – это основной элемент, без которого не обходится ни одна принципиальная схема, некоторые варианты применения рассмотрим ниже.

Практическое применение

В основном резисторы находят применение в различных схемах управления и регулирования, это видно на примере переменных резисторов. Использование активных сопротивлений на пути прохождения тока можно встретить в цепях с постоянным током:

  • в различных схемах, в качестве токоограничительных резисторов, например питание светодиода;
  • как делители напряжения, позволяющие получать более низкие значения этого параметра;
  • как стабилизирующие сигнал подтягивающие сопротивления, привязывающие сигнальные цепи к питанию;
  • в качестве элементов обратной связи, регулирующих уровень выходных сигналов.

В цепях переменного тока это основной элемент фильтрующих или так называемых RC цепочек. Цепочки с активным и реактивным сопротивлениями участвуют в динамических процессах, выполняя возложенные на них функции.

Этот перечень практического применения резисторов (сопротивлений) можно продолжать бесконечно, что лишний раз подчеркивает важность столь простого элемента.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *