O otpornicima za početnike koji rade elektroniku

Nastavak članka o početku nastave elektronike. Za one koji su odlučili započeti. Priča o detaljima.

Amaterski radio i dalje je jedan od najčešćih hobija. Ako je na početku svog slavnog puta amaterski radio uglavnom utjecao na dizajn prijemnika i odašiljača, tada se s razvojem elektroničke tehnologije opseg elektroničkih uređaja i interesovanja radioamatera amatera proširio.

Naravno, tako sofisticirane uređaje poput, na primjer, videorekordera, CD playera, televizora ili kućnog kina kod kuće neće sakupiti ni najkvalificiraniji radioamater. No, popravak industrijske proizvodne opreme uključio je puno amaterskih radio entuzijasta i to vrlo uspješno.

Drugo područje je dizajn elektroničkih sklopova ili pročišćavanje „do luksuznih“ industrijskih uređaja.

Raspon u ovom slučaju je prilično velik. Ovo su uređaji za stvaranje "pametnog doma", punjači za baterije, regulatori brzine motora, frekvencijski pretvarači za trofazne motore, pretvarači 12 ... 220V za napajanje televizora ili uređaja za reprodukciju zvuka iz akumulatora automobila, raznih regulatora temperature. Također vrlo popularna sklopovi foto releja za osvjetljenje, sigurnosni uređaji i alarmikao i mnogo više.

Odašiljači i prijemnici su nestali u pozadini, a sva se oprema danas naziva jednostavno elektronikom. A sada bi, možda, trebalo drugačije nazvati amaterske radio operatore. Ali povijesno, jednostavno nisu smislili drugo ime. Stoga, neka budu šunke.

Elektroničke komponente

Uz svu raznolikost elektroničkih uređaja, oni se sastoje od radio komponenti. Sve komponente elektroničkih sklopova mogu se podijeliti u dvije klase: aktivni i pasivni elementi.

Aktivne su radio komponente koje imaju mogućnost pojačavanja električnih signala, tj. imajući dobitak. Lako je pretpostaviti da su to tranzistori i sve što je od njih napravljeno: operativna pojačala, logički sklopovi, mikrokontrolera i još mnogo toga.

Jednom riječju, svi oni elementi u kojima ulazni signal male snage kontrolira dovoljno moćan izlaz. U takvim slučajevima kažu da dobitak (Kus) imaju više od jednog.

Pasivne komponente uključuju otpornike, kondenzatori, induktor, diode itd Jednom riječju, svi oni radio elementi koji imaju Kus unutar 0 ... 1! Jedinica se također može smatrati poboljšanjem: "Međutim, ne slabi." Ovdje prvo razmotrite pasivne elemente.

otpornici

Oni su najjednostavniji pasivni elementi. Njihova glavna svrha je ograničenje struje u električnom krugu. Najjednostavniji primjer je uključivanje LED-a, prikazanog na slici 1. Korištenje otpornika, način rada stupnjeva pojačala za razne tranzistorski sklopni sklopovi.

Slika 1. Sheme prebacivanja za LED

Otporna svojstva

Prije su se otpornici nazivali otpori, ovo je samo njihovo fizičko svojstvo. Kako ne bi zbunili dio sa svojstvom otpora, preimenovan je otpornici.

Otpor, kao svojstvo svojstveno svim provodnicima, karakterizira otpornost i linearne dimenzije vodiča. Pa, otprilike isto kao u mehanici, specifičnoj težini i volumenu.

Formula za izračunavanje otpora vodiča je: R = ρ * L / S, gdje je ρ otpornost materijala, L je duljina u metrima, S površina presjeka u mm2. Lako je vidjeti da što je dulja i tanja žica veći je otpor.

Mogli biste pomisliti da otpor nije najbolje svojstvo vodiča, pa to jednostavno sprječava prolazak struje.Ali u nekim je slučajevima upravo ova prepreka korisna. Činjenica je da kad struja prođe kroz vodič, na njoj se oslobađa toplinska snaga P = I² * R. Ovdje su P, I, R, snaga, struja i otpor. Ova se snaga koristi u raznim grijaćim uređajima i žaruljama sa žarnom niti.

Otpornici u sklopovima

Svi detalji na električnim dijagramima prikazani su korištenjem UGO (konvencionalnih grafičkih simbola). UGO otpornici su prikazani na slici 2.

Slika 2. UGO otpornici

Crtice unutar UGO-a označavaju snagu disipacije otpornika. Odmah treba reći da ako je snaga manja od potrebne, otpornik će se zagrijati i na kraju će izgorjeti. Da bi izračunali snagu, obično koriste formulu, tačnije čak tri: P = U * I, P = I² * R, P = U² / R.

Prva formula kaže da je snaga dodijeljena dijelu električnog kruga izravno proporcionalna proizvodu pada napona u ovom odjeljku strujom kroz ovaj odjeljak. Ako je napon izražen u Voltima, struja u Amperama, tada će snaga biti u vatima. Ovo su zahtjevi SI sustava.

Pored UGO-a, na dijagramu su naznačene nazivne vrijednosti otpora i njegov serijski broj: R1 1, R2 1K, R3 1,2K, R4 1K2, R5 5M1. R1 ima nazivni otpor od 1Ω, R2 1KΩ, R3 i R4 1,2 KΩ (slovo K ili M može se koristiti umjesto zareza), R5 - 5,1 MΩ.

Moderno označavanje otpornika

Otpornici su trenutno označeni trakama u boji. Najzanimljivije je to što je označavanje boja spomenuto u prvom poslijeratnom časopisu "Radio", objavljenom u siječnju 1946. godine. Tamo je također rečeno da je to novo američko obilježavanje. Tablica koja objašnjava princip "prugaste" oznake prikazana je na slici 3.

Slika 3. Označavanje otpornika

Na slici 4 prikazani su SMD otpornici na površini, koji se nazivaju i čip otpornici. Za amaterske svrhe najprikladniji su otpornici veličine 1206. Oni su prilično veliki i pristojne snage, čak 0,25W.

Ista slika pokazuje da je maksimalni napon za otpornike na čipu 200V. Otpornici za uobičajenu ugradnju imaju isti maksimum. Stoga, kada se očekuje napon, na primjer, 500V, bolje je staviti dva otpornika koja su serijski spojena.

Slika 4. SMD otpornici SMD

Otpori čipova najmanjih veličina dostupni su bez označavanja, jer jednostavno nema kamo staviti. Počevši od veličine 0805, troznamenkasto označavanje nalazi se na "stražnjoj strani" otpornika. Prve dvije su nominalni, a treći faktor u obliku eksponenta broja 10. Stoga, ako je napisano, na primjer, 100, tada će biti 10 * 1Ohm = 10Ohm, jer je bilo koji broj u nultom stupnju jednak jednom, prve dvije znamenke moraju se pomnožiti s točno jednim ,

Ako je na otporniku napisano 103, tada dobivate 10 * 1000 = 10 KOhm, a natpis 474 kaže da imamo otpor 47 * 10 000 Ohm = 470 KOhm. Otpori na čipove s tolerancijom od 1% označeni su kombinacijom slova i brojeva, a vrijednost možete odrediti samo upotrebom tablice koja se može naći na Internetu.

Ovisno o toleranciji na otpor, vrijednosti otpornika su podijeljene u tri reda, E6, E12, E24. Vrijednosti ocjena odgovaraju brojevima u tablici prikazanoj na slici 5.

Slika 5

Iz tablice se vidi da što je manja tolerancija na otpor, to je više naziva u odgovarajućem retku. Ako E6 serija ima toleranciju od 20%, tada je u njoj samo 6 ocjena, dok serija E24 ima 24 pozicije. Ali sve su to uobičajeni otpornici. Postoje otpornici s tolerancijom od jedan posto ili manje, pa je među njima moguće pronaći bilo koju vrijednost.

Osim snage i nominalnog otpora, otpornici imaju još nekoliko parametara, ali o njima još nećemo govoriti.

Priključak otpornika

Unatoč činjenici da postoji puno ocjena otpornika, ponekad ih morate povezati da biste dobili potrebnu vrijednost. Postoji nekoliko razloga za to: točan odabir prilikom postavljanja kruga ili jednostavno nedostatak željene ocjene.U osnovi se koriste dvije sheme spajanja otpornika: serijska i paralelna. Dijagrami spajanja prikazani su na slici 6. Tamo su date i formule za izračun ukupnog otpora.

Slika 6. Dijagrami povezivanja otpornika i formula za izračun ukupnog otpora

U slučaju serijskog spajanja, ukupni otpor je jednostavno zbroj dva otpora. Ovo je kao što je prikazano. Zapravo može postojati više otpornika. Takva uključenost se događa u razdjelnici napona, Naravno, ukupni otpor će biti veći od najvećeg. Ako je 1KΩ i 10Ω, tada će ukupni otpor biti 1,01KΩ.

Uz paralelnu vezu, sve je upravo suprotno: ukupni otpor dva (ili više otpornika) bit će manji od manjeg. Ako oba otpornika imaju istu ocjenu, njihov ukupni otpor bit će jednak polovici ove vrijednosti. Na ovaj način možete spojiti desetak otpornika, tada će ukupni otpor biti tek desetina nominalnog. Na primjer, deset otpornika od 100 Ohma bilo je paralelno spojeno, tada je ukupni otpor bio 100/10 = 10 Ohma.

Treba napomenuti da je struja paralelno povezana po Kirchhoffovom zakonu podijeljena na deset otpornika. Stoga će snaga svakog od njih biti potrebna deset puta manja nego za jedan otpornik.

Pročitajte u sljedećem članku.