Rezistory: Sériové a paralelní zapojení, proud omezující a odpory při natahování Amperka / Wiki

Rezistor (odpor) je jednou z nejběžnějších součástí v elektronice. Jeho účel je jednoduchý: bránit toku proudu a přeměňovat jeho část na teplo.

Hlavní charakteristikou rezistoru je odpor. Jednotkou odporu je Ohm (Ohm, Ω). Čím větší je odpor, tím více proudu je rozptýleno do tepla. V obvodech napájených nízkým napětím (5 – 12 V) jsou nejběžnější odpory dimenzované od 100 Ohmů do 100 kOhmů.

Ohmův zákon

Ohmův zákon umožňuje určit jednu z veličin na daném úseku obvodu: proudovou sílu I, napětí U, odpor R, pokud jsou známy další dva:

K označení napětí spolu se symbolem U použitý V.

Zvažte jednoduchý obvod

Vypočítejte proud procházející rezistorem R1 a podle toho pak přes lampu L1. Pro jednoduchost budeme předpokládat, že samotná lampa má nulový vlastní odpor.

Stejně tak, pokud bychom měli 5V zdroj a lampu, která byla specifikována pro provoz na 20mA, museli bychom vybrat rezistor odpovídající hodnoty.

V tomto případě na rozdílu 10 Ohmů mezi ideálním hodnocením a stávajícím příliš nezáleží: můžete bezpečně vzít standardní hodnocení – 240 nebo 220 Ohmů.

Stejně tak bychom mohli vypočítat požadované napětí, pokud by nebylo známo a měli jsme v ruce hodnoty odporu a požadovaný proud.

Zapojení rezistorů

Když jsou rezistory zapojeny do série, jejich odpor se sečte:

$$ R_t = R_1 + R_2 + ldots + R_N $$

Při paralelním připojení se konečný odpor vypočítá podle vzorce:

Pokud jsou pouze dva odpory, pak:

V konkrétním případě dvou stejných rezistorů je výsledný odpor při paralelním zapojení roven polovině odporu každého z nich.

Tímto způsobem můžete získat nové nominální hodnoty ze stávajících.

Aplikace v praxi

Mezi rolemi, které může rezistor hrát v obvodu, jsou následující:

Rezistor omezující proud
Pull-down / pull-up rezistor
Dělič napětí

Rezistor omezující proud

Příklad, ve kterém byl diskutován Ohmův zákon, je také příkladem rezistoru omezujícího proud: máme součástku, která je navržena tak, aby fungovala při určitém proudu – rezistor snižuje proud na požadovanou úroveň.

V případě Arduina byste měli omezit proud vycházející z výstupních pinů. Napětí při sepnutém kontaktu (vysoké) je 5 V. Podle dokumentace by proud neměl překročit 40 mA. Abyste tedy mohli bezpečně odvést proud z kontaktu do země, budete potřebovat rezistor o jmenovité hodnotě R = U / I = 5 V / 0.04 A = 125 Ohm nebo více.

Pull-up a pull-up rezistory

Pull-down a pull-up rezistory se používají v obvodech v blízkosti vstup kontakty logických součástek, pro které je důležitá pouze skutečnost: jsou napájeny nulové volty (logická nula) nebo nenulové (logická jednička). Příkladem jsou digitální vstupy Arduino. Rezistory jsou potřeba, aby vstup nezůstal v „pozastaveném“ stavu. Vezměme si tento diagram

Chceme, aby vstup neregistroval žádné napětí, když tlačítko není stisknuto (obvod je rozpojený). Ale v tomto případě je vstup ve stavu „ne“. Může a nemusí střílet chaotickým, nepředvídatelným způsobem. Důvodem je hluk generovaný kolem: dráty fungují jako malé antény a produkují elektřinu z elektromagnetických vln v okolí. Aby bylo zajištěno, že při otevřeném obvodu není žádné napětí, je poblíž vstupu umístěn stahovací odpor:

Nyní poteče nežádoucí proud přes odpor do země. Pro utahování se používají odpory s vysokým odporem (10 kOhm nebo více). V okamžicích, kdy je obvod uzavřen, vysoký odpor rezistoru zabraňuje tomu, aby většina proudu šla do země: signál půjde na vstupní kontakt. Pokud by byl odpor rezistoru malý (několik ohmů), došlo by v uzavřeném obvodu ke zkratu.

Podobně pull-up rezistor drží vstup na logické 1, když je vnější obvod otevřený:

Totéž: odpory velkých hodnot (10 kOhm nebo více) se používají k minimalizaci energetických ztrát, když je obvod uzavřen, a k prevenci zkratů, když je otevřený.

Dělič napětí

Dělič napětí se používá k získání pouze části původního napětí. Například z 9 V můžete získat 5. Podrobně je to popsáno v samostatném článku.

Výkon rezistoru

Rezistory mají kromě odporu také výkonovou charakteristiku. Určuje zátěž, kterou rezistor vydrží. Mezi konvenčními keramickými rezistory jsou nejběžnější hodnoty 0.25 W, 0.5 W a 1 W. Pro výpočet zatížení působícího na rezistor použijte vzorec:

Při překročení povoleného zatížení se rezistor zahřeje a jeho životnost se může výrazně snížit. Při velkém překročení se rezistor může začít tavit a způsobit vznícení. Buďte opatrní!

Pokud není uvedeno jinak, obsah této wiki je licencován pod následující licencí: CC Attribution-Nonkomerční-Share Alike 4.0 International

Odvozená díla musí obsahovat odkaz na http://wiki.amperka.ru jako původní zdroj, bezprostředně před obsah práce.
Wiki běží na skvělém enginu DokuWiki.

circuit design/resistors.txt · Poslední změna: 2019/12/06 19:54 — mik

Nástroje stránky

• Zobrazit zdrojový text
• Historie stránky
• Odkazy zde
• nahoře

Barevné značení rezistorů je sada barevných kroužků na těle prvku, z nichž každý odpovídá určitému digitálnímu kódu. Prezentovaná online kalkulačka barevného značení rezistorů vám umožní rychle vybrat potřebný prvek pro elektrický obvod, který má určitou hodnotu odporu.

Na které straně počítat pruhy na rezistoru

Odpor rezistoru je určen prvními barevnými kroužky:

1. U prvků se třemi pruhy jsou první dvě barvy čísla a třetí barva je multiplikátor.
2. U prvků se čtyřmi pruhy jsou první dvě barvy čísla, třetí barva je násobitel a čtvrtá barva je přípustná odchylka odporu rezistoru od jeho jmenovité hodnoty.
3. U prvků s pěti pruhy jsou první tři barvy čísla, čtvrtá barva je násobitel a pátá barva je přípustná odchylka odporu rezistoru od jeho jmenovité hodnoty.
4. U prvků se šesti pruhy jsou první tři barvy čísla, čtvrtá barva je multiplikátor, pátá barva je přípustná odchylka odporu rezistoru od jeho jmenovité hodnoty a šestá je teplotní koeficient.

Barevné značení na rezistorech se čte zleva doprava. V tomto případě je nutné správně určit levou stranu. První proužek se zpravidla nanáší blíže k jednomu z vývodů rezistoru. Pokud je prvek malý a není možné dodržet požadované proporce vymezení značení, pak se počítání provádí z barevného proužku, který je ve srovnání s ostatními nejširší.

Dále je třeba poznamenat, že stříbrná a zlatá barva se nikdy nepoužívají k označení prvních proužků na rezistorech. A jak je patrné z výpočtových tabulek, těmto barvám nejsou přiřazeny žádné číselné hodnoty.

Kalkulačka pro značení rezistorů se třemi a čtyřmi pruhy

Určení odporu rezistorů se třemi pásmy Pro prvky se čtyřmi proužky je třeba použít níže uvedenou kalkulačku. Jedinou zvláštností je, že u rezistorů se třemi proužky je tolerance (chyba) vždy rovna ±20 %.

Kalkulačka rezistorů se čtyřmi barevnými pruhy:

Barevné kódování rezistorů s pěti a šesti pruhy online výpočet

Kalkulačka rezistorů s pěti barevnými pruhy:

Určení odporu rezistorů se šesti pásmy Musíte použít pětipásmovou kalkulačku prvků a vzít v úvahu šestý barevný pás, který představuje teplotní koeficient odporu. Podrobná tabulka hodnot teplotního koeficientu odporu (TCR) a jejich vztahu ke konkrétní barvě je uvedena v následující tabulce:

Barevné kódování rezistorů

První proužky na rezistorech označují čísla. Každému číslu je přiřazena specifická barva:

Za čísly následuje násobitel (pro rezistory se třemi a čtyřmi proužky – třetí proužek, pro rezistory s pěti a šesti proužky – čtvrtý proužek). Násobitel vynásobí nebo vydělí číslo získané z čísel předchozích proužků určitým koeficientem. Poté můžete určit jmenovitý odpor (Ohm, kOhm, MOhm, GOhm).
Tabulka korespondence multiplikátoru s konkrétní barvou proužku na těle rezistoru:

Za násobitelem je proužek označující tolerance (chybu) daného odporu, kde každá barva má svou vlastní toleranci. U rezistorů se třemi proužky je chyba vždy rovna ±20 %.

Tabulka tolerancí odpovídající konkrétní barvě proužku na těle rezistoru:

V případě šestipásmového rezistoru představuje poslední pásmo teplotní koeficient (ppm/ºC), kde každá barva má také svůj vlastní význam:

• Hnědá = 100 ppm/ºC.
• Červená = 50 ppm/ºC.
• Žlutá = 25 ppm/ºC.
• Oranžová = 15 ppm/ºC.
• Modrá = 10 ppm/ºC.
• Fialová = 5 ppm/ºC.
• Bílá = 1 ppm/ºC.

Znalost barevného značení rezistorů vám umožní přesně vypočítat jejich odpor. A speciální online kalkulačky vám pomohou zjednodušit proces výpočtu.