Определение мощности резистора

Одним из самых используемых элементов электрической цепи является резистор. Даже самая простая цепочка содержит минимум одну подобную деталь. Устройство имеет определенный принцип работы, а также разницу по мощности. Чтобы прибор работал в нужном режиме, необходимо ознакомиться с основными показателями (назначение, внешний вид, параметры).

Что такое резистор

Резистор – это механизм, встраиваемый в электрическую цепь для увеличения уровня сопротивления поступающего тока. Название образовалось от латинского слова «resisto», что означает «сопротивляюсь».

Считается «пассивным» элементом электрической схемы (означает, что деталь работает только на ограничение проходящего тока). Условное обозначение на схеме электроцепи определено ГОСТом 2.728-74

Для чего он нужен

Резистор предназначен для оказания сопротивления проходящему через систему току. Применяется в различных областях. Назначение устройства может быть следующим:

• «Переделка» токовой энергии в напряжение (или обратно);
• Ограничение поступающей силы до нужного уровня;
• Создание разделителей (например, в измеряющих устройствах);
• Решение специализированных проблем (например, снижение влияния радиопомех).

Принцип работы

Все резисторы, независимо от заданных параметров, работают на основе закона Ома, по которому рассчитывается напряжение. Падение напряжения – это разница в показателях на входе и выходе. Внутри механизма проходящий ток преобразовывается или ограничивается – электроны сталкиваются с неоднородной структурой материала проводников.

Разновидности резисторов

Несмотря на простоту принципа работы, существует целый ряд классификаций устройств. По способу монтажа различают:

• Выводные – один из наиболее популярных вариантов, крепление осуществляется сквозь основу электрической платы; используется, если применение новой технологии SMD нецелесообразно или невозможно;
• SMD – следующее «поколение» резисторов; у элементов данного типа отсутствуют боковые «усики»; применяются при сборке системных плат роботизированными системами – технология проще, крепление надежнее.

Кроме этого, учитывают методику изготовления прибора. Различают следующие варианты:

• Проволочные – в качестве основного элемента выступает обмотка проволокой бифилярным способом, металл используют с малым удельным сопротивлением и способностью выдерживать высокие температуры;
• Металлопленочные, композитные – основой выступают пленки из определенных сплавов (манганин, никелин, нихрон, углерод, оксиды металлов и другие).

Дополнительное деление – по конструкции сборке. Возможны следующие варианты:

• Постоянные – мощность сопротивления задается на заводе при сборке, не меняется в процессе использования;
• Переменные – модели «подстроечного» типа, оснащены дополнительным блоком управления, который регулирует мощность сопротивления;
• Нелинейные – параметры не настраиваются вручную, а зависят от внешних данных (температуры, напряжения, света и других).

Кроме этого, существуют специализированные токовые модели – высокоомные, с повышенным уровнем частоты работы, прецизионные (позволяющие рассчитывать более точные данные).

Как определить мощность резистора

Существует два способа определить уровень сопротивления той или иной модели – размер и формула.

Понять, как определить мощность конкретного резистора по внешнему виду, несложно – для этого установлены стандарты. Установленным габаритам стараются соответствовать все производители электротехнических деталей. В СССР были созданы таблицы, согласно которым мощность устройств регулировалась по длине и диаметру.

Кроме этого – при определении мощности резистора по внешнему виду важно помнить, что стандарты отечественных моделей несколько выше (идентичные российские модели немного крупнее).

Мощность тока, выделяющаяся на резисторе, также определяется по специальной формуле. В качестве основы используется закон Ома, уравнение имеет следующий вид:

R = U / I, в которой R – сопротивление, U – напряжение в точках вывода В, I – сила тока на заданном участке.

Последовательная сцепка означает, что выход одного элемента соединяется с входом следующего – один за другим. Для расчета, используют онлайн-калькуляторы или следующую формулу мощности тока, выделяющегося на резисторе:

R123 = R1 + R2 + R3.

Элементов в формуле должно быть столько, сколько сопротивлений содержит электрическая схема.

Параллельное соединение означает, что резисторы соединяются парно, а формула выглядит следующим образом:

R = (R1 * R2) / ( R1 + R2).

Результат обычно меньше, чем значение самого маломощного элемента в системе. В некоторых схемах применяют смешанное соединение. Расчет применяется поэтапно – сначала вычисляют последовательные, затем параллельные. Результат складывается и получается итоговое сопротивление технической платы.

Как правильно подобрать резистор по мощности

При выборе резистора для электротехнической схемы, необходимо учитывать определенные параметры: сопротивление номинального уровня, возможная мощность, максимально проводимое напряжение. «Продвинутые» радиолюбители используют дополнительные характеристики:

• Уровень точность и допуска;
• Коэффициент допустимой температуры;
• Шум и размеры;
• Возможные емкость, индуктивность;
• Параметры по частотам.

Кроме этого, учитывают стоимость деталей (соразмерность покупной детали и рабочей схемы). Шум сопротивления – это движение электронов (энергии) при температуре, поднимающейся выше абсолютного значения ноля.

Описанные приборы используют практически во всех электротехнических схемах. Важно учитывать характеристики системы при выборе элементов, соотношение мощности устройства и проходящего тока. Кроме этого необходимо учитывать цель применения резистора, рассчитать параметры (по формуле или внешним данным).