Resistor: dispositivo, princípio de operação, propósito

Um dos elementos mais comumente usados ​​em eletrônica é o resistor. Em termos simples, é chamado de "resistência". Com sua ajuda, você pode limitar a corrente ou medi-la, dividir a tensão, criar loops de feedback. Nem um único circuito pode viver sem resistências. Neste artigo, vamos falar sobre o que é um resistor, qual é seu princípio de operação e para que serve esse elemento do circuito elétrico.

Definição

O resistor vem do inglês "resistor" e do latim "resisto", que traduzido para o russo soa como "resist". Na literatura de língua russa, junto com a palavra "resistor", a palavra "resistência" é usada. Pelo nome, a principal tarefa deste elemento é clara - para resistir à corrente elétrica.

Pertence ao grupo dos elementos passivos, pois com o seu funcionamento a corrente só pode diminuir, ou seja, ao contrário dos elementos ativos, os passivos por si só não amplificam o sinal. Qual do segundo

Lei de Kirchhoff e Lei de ohm significa que quando uma corrente flui através do resistor, uma tensão cai, o valor da qual é igual ao valor da corrente de fluxo multiplicado pelo valor da resistência. Abaixo você pode ver como a resistência é indicada no diagrama:

O símbolo no diagrama é fácil de lembrar - é um retângulo, de acordo com GOST 2.728-74 suas dimensões são 4x10 mm. Existem designações para resistores de diferentes potências de dissipação.

Visualizações

Os resistores são classificados de acordo com vários critérios. Se falamos de componentes discretos, então, de acordo com o método de instalação, eles são divididos em:

• Saída. Usado para montagem por meio de uma placa de circuito impresso. Esses elementos têm terminais localizados radial ou axialmente. Nas pessoas, as conclusões são chamadas de pernas. Este tipo de resistor foi usado ativamente em todos os dispositivos antigos (20 e mais anos atrás) - TVs antigas, receptores, em geral em todos os lugares, e agora é usado em dispositivos simples, bem como onde o uso de componentes SMD é difícil por algum motivo, seja impossível.
• SMD. São elementos que não têm pernas. Os pinos de conexão estão localizados na superfície da caixa, ligeiramente salientes acima dela. Eles são montados diretamente na superfície do PCB. A vantagem desses resistores é a simplicidade e o baixo custo de montagem em linhas automatizadas, economizando espaço na placa de circuito impresso.

Você pode ver a aparência de dois tipos de elementos na figura abaixo:

Já sabemos como é esse componente, agora devemos aprender sobre a classificação por tecnologia de manufatura. Os resistores de saída são:

• Arame enrolado. Um fio enrolado em um núcleo é usado como um componente resistivo; o enrolamento bifilar é usado para reduzir a indutância parasita. O fio é selecionado de um metal com um coeficiente de resistência de baixa temperatura e baixa resistividade.
• Filme metálico e composto. Como você pode imaginar, os filmes de liga metálica são usados ​​aqui como um elemento resistivo.

Uma vez que o resistor consiste em um material resistivo, o último pode ser um fio ou filme com alta resistividade. O que é isso? Materiais como:

• manganina;
• constantan;
• nicrômio;
• níquelina;
• dielétricos metálicos;
• óxidos de metal;
• carbono e outros.

Os resistores SMD ou de chip são de filme fino e filme espesso, o material resistivo é usado:

Material	Recursos onde usados
Níquel-cromo (nicrômio, NiCr)	em filme fino, resistente à umidade
Nitreto de ditântalo (Ta2N).	TCR é 25 ppm / 0С (-55... + 1250С);
Dióxido de rutênio (RuO2)	em filme espesso
Rutenita de chumbo (Pb2Ru2O6)	em filme espesso
Rutenita de bismuto (Bi2Ru2O7)	em filme espesso
Dióxido de rutênio dopado com vanádio (Ru0.8V0.2O2, Ru0.9V0.1O2, Ru0.67V0.33O2)	—
Óxido de chumbo (PbO)	—
Bismuto irídio (Bi2Ir2O7)	—
Liga de níquel	Em produtos de filme fino de baixa resistência (0,03... 10 Ohm)

A figura abaixo mostra em que consiste o resistor:

Por design, eles são diferenciados:

• Permanente. Eles têm duas conclusões, e você não pode mudar a resistência - ela é constante.
• Variáveis. São potenciômetros e resistores de compensação, cujo princípio se baseia no movimento do contato deslizante (cursor) ao longo da camada resistiva.
• Não linear. A resistência dos componentes deste tipo muda sob a influência da temperatura (termistores), radiação luminosa (fotoresistores), voltagem (varistores) e outras quantidades.

E também de propósito - geral e especial. Estes últimos são subdivididos em:

• Alta resistência (faixa de resistência de dezenas de unidades MΩ - TΩ, em tensões de operação de até 400 V).
• Alta tensão (projetado para operar em circuitos com tensões de até dezenas de kV).
• Alta frequência (uma característica da operação de alta frequência é o requisito para auto-indutâncias e capacitâncias baixas. Esses produtos podem operar em circuitos com uma frequência de sinal de centenas de MHz).
• Precisão e superprecisão (são produtos de alta classe de precisão. Eles têm uma tolerância para desvio da resistência nominal de 0,001 - 1%, enquanto a tolerância normal pode ser de 5% e 10% ou mais).

Princípio da Operação

Um resistor é instalado em um circuito elétrico para limitar a corrente que flui através do circuito. A quantidade de voltagem que cairá sobre ele é calculada simplesmente - de acordo com a lei de Ohm:

U = IR

A queda de tensão é o número de volts que aparecem nos terminais do resistor quando a corrente flui por ele. Conseqüentemente, se a voltagem através do resistor cair e uma corrente fluir através dele, significa que uma certa energia é liberada em calor nele. Na física, existe uma fórmula bem conhecida para encontrar o poder:

P = UI

Ou, para acelerar os cálculos, às vezes é conveniente usar a fórmula para potência por meio da resistência:

P = U²/R=I²R

Como funciona um resistor? Cada condutor possui uma estrutura interna específica. Quando uma corrente elétrica flui, os elétrons (portadores de carga) colidem com várias não homogeneidades na estrutura de uma substância e perdem energia, que é então liberada na forma de calor. Se for difícil para você entender, então o princípio do trabalho de resistência em palavras simples pode ser dito da seguinte forma:

Este é um valor que mostra como é difícil para uma corrente elétrica fluir através de uma substância. Depende da própria substância - sua resistividade.

Onde: p - resistividade, l - comprimento do condutor, S - área da seção transversal.

Características principais

Para escolher o resistor certo, é importante saber quais características você precisa observar ao escolher. Seus principais parâmetros incluem:

1. Resistência nominal.
2. Dissipação máxima de potência.
3. Tolerância ou classe de precisão. Depende de quanto a porcentagem de resistência das peças desta classe pode ser diferente da declarada.

Na maioria dos casos, essas informações são suficientes. Iniciantes muitas vezes esquecem sobre a potência permissível do resistor, e eles queimam. Você pode calcular quantos watts são alocados para o resistor usando a fórmula indicada na seção anterior do artigo. Compre resistores com uma reserva de energia de 20-30%, quanto mais, melhor, menos não é necessário!

Onde e para que é usado

Já consideramos que o resistor é projetado para limitar a corrente no circuito, agora veremos vários exemplos práticos onde um resistor é usado em engenharia elétrica.

A primeira área de aplicação é a limitação de corrente, por exemplo, para alimentar LEDs. O princípio de operação e cálculo de tal circuito é que a tensão da fonte de alimentação é subtraída Tensão operacional nominal do LED, dividida pela corrente nominal (ou desejada) através Diodo emissor de luz. Como resultado, você obtém a resistência limite nominal.

R_ogro= (U_nutrição-VOCÊ_obrigatório) / EU_nominal

O segundo é um divisor de tensão. Aqui, a tensão de saída é calculada pela fórmula:

você_Fora= U_no(R2 / R1 + R2)

Além disso, o resistor encontrou aplicação para definir a corrente para transistores. Essencialmente, o mesmo circuito restritor discutido acima.

Por fim, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tema do artigo:

Examinamos o que são resistores, seu propósito e princípio de operação. Este é um elemento importante para começar seu estudo de engenharia elétrica. Para calcular os circuitos com ele, são usadas a lei de Ohm e a potência ativa, e em circuitos de alta frequência, os parâmetros reativos também são levados em consideração - capacitância parasita e indutância. Esperamos que as informações fornecidas tenham sido úteis e interessantes para você!

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