Résistance: appareil, principe de fonctionnement, but

L'un des éléments les plus couramment utilisés en électronique est la résistance. En termes simples, cela s'appelle "résistance". Avec son aide, vous pouvez limiter le courant ou le mesurer, diviser la tension, créer des boucles de rétroaction. Pas un seul circuit ne peut se passer de résistances. Dans cet article, nous allons parler de ce qu'est une résistance, de son principe de fonctionnement et à quoi sert cet élément du circuit électrique.

Définition

La résistance vient de l'anglais "resistor" et du latin "resisto", qui se traduit en russe par des sons comme "resist". Dans la littérature de langue russe, avec le mot "résistance", le mot "résistance" est utilisé. D'après son nom, la tâche principale de cet élément est claire - résister au courant électrique.

Il appartient au groupe des éléments passifs, car du fait de son fonctionnement, le courant ne peut que diminuer, c'est-à-dire que contrairement aux éléments actifs, les passifs à eux seuls ne peuvent pas amplifier le signal. Lequel du deuxième

La loi de Kirchhoff et La loi d'Ohm signifie que lorsqu'un courant traverse la résistance, une tension chute dont la valeur est égale à la valeur du courant circulant multipliée par la valeur de la résistance. Ci-dessous, vous pouvez voir comment la résistance est indiquée dans le diagramme :

Le symbole sur le schéma est facile à retenir - c'est un rectangle, selon GOST 2.728-74 ses dimensions sont de 4x10 mm. Il existe des désignations pour les résistances de différentes puissances de dissipation.

Vues

Les résistances sont classées selon un certain nombre de critères. Si nous parlons de composants discrets, selon la méthode d'installation, ils sont divisés en:

• Sortir. Utilisé pour le montage à travers une carte de circuit imprimé. De tels éléments ont des bornes situées radialement ou axialement. Chez les gens, les conclusions s'appellent les jambes. Ce type de résistance était activement utilisé dans tous les anciens appareils (il y a 20 ans et plus) - vieux téléviseurs, récepteurs, en général partout, et maintenant il est utilisé dans des appareils simples, ainsi que là où l'utilisation de composants SMD est difficile pour une raison quelconque, soit impossible.
• CMS. Ce sont des éléments qui n'ont pas de pattes. Les broches de connexion sont situées sur la surface du boîtier, légèrement en saillie au-dessus de celui-ci. Ils se montent directement sur la surface du PCB. L'avantage de telles résistances est la simplicité et le faible coût de montage sur des lignes automatisées, permettant un gain de place sur le circuit imprimé.

Vous pouvez voir l'apparition de deux types d'éléments dans la figure ci-dessous :

Nous savons déjà à quoi ressemble ce composant, maintenant nous devrions en apprendre davantage sur la classification par technologie de fabrication. Les résistances de sortie sont :

• Fil enroulé. Un fil enroulé sur un noyau est utilisé comme composant résistif; un enroulement bifilaire est utilisé pour réduire l'inductance parasite. Le fil est choisi dans un métal à faible coefficient de température de résistance et à faible résistivité.
• Film métallique et composite. Comme vous pouvez le deviner, les films d'alliage métallique sont utilisés ici comme élément résistif.

La résistance étant constituée d'un matériau résistif, ce dernier peut être un fil ou un film à haute résistivité. Ce que c'est? Des matériaux tels que :

• manganine;
• constantan;
• nichrome;
• nickeline;
• diélectriques métalliques;
• oxydes métalliques;
• carbone et autres.

Les résistances CMS ou à puce sont à couche mince et à couche épaisse, le matériau résistif est utilisé :

Matériel	Caractéristiques là où utilisé
Nickel-chrome (nichrome, NiCr)	en film mince, résistant à l'humidité
Nitrure de ditalum (Ta2N).	Le TCR est de 25 ppm/0С (-55... + 1250С);
Dioxyde de ruthénium (RuO2)	en couche épaisse
Ruthénite de plomb (Pb2Ru2O6)	en couche épaisse
Ruthénite de bismuth (Bi2Ru2O7)	en couche épaisse
Dioxydes de ruthénium dopés au vanadium (Ru0.8V0.2O2, Ru0.9V0.1O2, Ru0.67V0.33O2)	—
Oxyde de plomb (PbO)	—
Bismuth iridium (Bi2Ir2O7)	—
Alliage de nickel	Dans les produits à couche mince à faible résistance (0,03... 10 Ohm)

La figure ci-dessous montre en quoi consiste la résistance :

De par leur conception, ils se distinguent :

• Permanent. Ils ont deux conclusions et vous ne pouvez pas changer la résistance - elle est constante.
• Variables. Il s'agit de potentiomètres et de résistances d'ajustement dont le principe repose sur le déplacement du contact glissant (curseur) le long de la couche résistive.
• Non linéaire. La résistance des composants de ce type change sous l'influence de la température (thermistances), du rayonnement lumineux (photorésistances), de la tension (varistances) et d'autres quantités.

Et aussi par objectif - général et spécial. Ces derniers se subdivisent en :

• Haute résistance (plage de résistance dizaines d'unités MΩ - TΩ, à des tensions de fonctionnement jusqu'à 400V).
• Haute tension (conçu pour fonctionner dans des circuits avec des tensions allant jusqu'à des dizaines de kV).
• Haute fréquence (une caractéristique du fonctionnement à haute fréquence est l'exigence de faibles auto-inductances et capacités. De tels produits peuvent fonctionner dans des circuits avec une fréquence de signal de centaines de MHz).
• Précision et super-précision (ce sont des produits avec une classe de précision élevée. Ils ont une tolérance d'écart par rapport à la résistance nominale de 0,001 à 1 %, tandis que la tolérance habituelle peut être de 5 % et 10 % ou plus).

Principe d'opération

Une résistance est installée dans un circuit électrique pour limiter le courant circulant dans le circuit. La quantité de tension qui tombera dessus est calculée simplement - selon la loi d'Ohm :

U = IR

La chute de tension est le nombre de volts qui apparaissent aux bornes de la résistance lorsque le courant la traverse. En conséquence, si la tension aux bornes de la résistance chute et qu'un courant la traverse, cela signifie qu'une certaine puissance est libérée en chaleur sur celle-ci. En physique, il existe une formule bien connue pour trouver la puissance :

P = UI

Ou, pour accélérer les calculs, il est parfois pratique d'utiliser la formule de la puissance par résistance :

P = U²/R=I²R

Comment fonctionne une résistance? Chaque conducteur a une structure interne spécifique. Lorsqu'un courant électrique circule, les électrons (porteurs de charge) entrent en collision avec diverses inhomogénéités dans la structure d'une substance et perdent de l'énergie, qui est ensuite libérée sous forme de chaleur. S'il vous est difficile à comprendre, alors le principe du travail de résistance en termes simples peut être dit comme suit:

Il s'agit d'une valeur qui montre à quel point il est difficile pour un courant électrique de traverser une substance. Cela dépend de la substance elle-même - sa résistivité.

Où: p - résistivité, l - longueur du conducteur, S - section transversale.

Caractéristiques principales

Afin de choisir la bonne résistance, il est important de savoir quelles caractéristiques vous devez prendre en compte lors du choix. Ses principaux paramètres incluent :

1. Résistance nominale.
2. Puissance dissipée maximale.
3. Tolérance ou classe de précision. Cela dépend de combien le pourcentage de résistance des pièces de cette classe peut différer de celui déclaré.

Dans la plupart des cas, ces informations sont suffisantes. Les débutants oublient souvent la puissance admissible de la résistance et ils s'épuisent. Vous pouvez calculer combien de watts sont alloués à la résistance en utilisant la formule indiquée dans la section précédente de l'article. Achetez des résistances avec une réserve de marche de 20-30%, plus c'est mieux, moins n'est pas nécessaire !

Où et à quoi sert-il

Nous avons déjà considéré que la résistance est conçue pour limiter le courant dans le circuit, nous allons maintenant examiner plusieurs exemples pratiques où une résistance est utilisée en génie électrique.

Le premier domaine d'application est la limitation de courant, par exemple pour l'alimentation de LED. Le principe de fonctionnement et de calcul d'un tel circuit est que la tension d'alimentation est soustraite Tension de fonctionnement nominale de la LED, divisée par le courant nominal (ou souhaité) à travers Diode électro-luminescente. En conséquence, vous obtenez la résistance limite nominale.

R_ogre= (U_nutrition-U_obligatoire) / JE_nominal

Le second est un diviseur de tension. Ici, la tension de sortie est calculée par la formule :

U_dehors= U_dans(R2 / R1 + R2)

En outre, la résistance a trouvé une application pour régler le courant des transistors. Essentiellement le même circuit restricteur discuté ci-dessus.

Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet de l'article :

Nous avons examiné ce que sont les résistances, leur but et leur principe de fonctionnement. Il s'agit d'un élément important à partir duquel commencer vos études de génie électrique. Pour calculer les circuits avec elle, la loi d'Ohm et la puissance active sont utilisées, et dans les circuits haute fréquence, les paramètres réactifs sont également pris en compte - capacité et inductance parasites. Nous espérons que les informations fournies ont été utiles et intéressantes pour vous!

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