Kuasa perintang: penunjuk pada rajah, bagaimana untuk meningkatkan apa yang perlu dilakukan jika tidak sesuai

Dalam litar peralatan elektronik, salah satu elemen yang paling biasa ialah perintang, namanya yang lain adalah rintangan. Ia mempunyai beberapa ciri, di mana terdapat kuasa. Dalam artikel ini kita akan bercakap mengenai perintang, apa yang perlu dilakukan jika anda tidak mempunyai elemen yang sesuai untuk kuasa, dan mengapa mereka membakar.

Ciri-ciri perintang

1. Parameter utama perintang ialah rintangan nominal.

2. Parameter kedua yang dipilih adalah pelesapan kuasa maksimum (atau akhir).

3. Pekali rintangan suhu - menerangkan berapa banyak rintangan berubah apabila suhunya berubah sebanyak 1 darjah Celsius.

4. Penyimpangan yang dibenarkan dari nilai nominal. Biasanya, penyebaran parameter perintang dari satu yang diisytiharkan dalam julat 5-10%, ia bergantung kepada GOST atau spesifikasi teknikal yang dihasilkan, terdapat perintang yang tepat dengan sisihan sehingga 1%, biasanya lebih mahal.

5. Voltan operasi maksimum bergantung pada reka bentuk elemen, dalam peralatan rumah dengan voltan bekalan 220V, hampir mana-mana resistor boleh digunakan.

Ciri-ciri bunyi bising.

7. Maksimum suhu ambien. Ini adalah suhu yang boleh apabila mencapai pelesapan kuasa maksimum perintang itu sendiri. Kami akan membincangkan perkara ini dengan lebih terperinci kemudian.

8. Kelembapan dan rintangan haba.

Terdapat dua lagi ciri yang paling sering dimulakan pemula adalah:

1. induktansi palsu.

2. Kapasiti palsu.

Kedua-dua parameter bergantung pada jenis dan ciri reka bentuk perintang. Induktansi mempunyai dalam mana-mana konduktor, persoalannya adalah dalam magnitudnya. Nilai biasa induktansi parasit dan kapasitinya tidak bermakna. Komponen palsu harus dipertimbangkan ketika merancang dan membaiki peranti frekuensi tinggi.

Pada frekuensi rendah (contohnya, dalam julat audio sehingga 20 kHz), mereka tidak memberi kesan yang signifikan terhadap operasi litar tersebut. Dalam peranti frekuensi tinggi, dengan kekerapan operasi beratus-ratus ribu dan ke atas hertz, bahkan lokasi trek di papan dan bentuknya memberi kesan yang ketara.

Perintang kuasa

Dari segi fizik, banyak yang mengingati formula untuk kuasa elektrik, ini adalah:P = U * I

Ia mengikuti bahawa secara linear bergantung kepada semasa dan voltan. Arus melalui perintang bergantung kepada rintangan dan voltan yang digunakan untuk itu, iaitu:

I = U / R

Penurunan voltan merentas perintang (berapa voltan yang kekal dari voltan yang digunakan pada litar di mana ia dipasang) juga bergantung pada arus dan rintangan:

I = U / R

Sekarang kita menerangkan dengan kata-kata mudah apa kuasa perintang dan di mana ia diperuntukkan.

Mana-mana logam mempunyai rintangan tersendiri, ini adalah nilai yang bergantung kepada struktur logam ini sendiri. Apabila pembawa caj (dalam kes kita, elektron), di bawah pengaruh arus elektrik, mengalir melalui konduktor, mereka bertabrakan dengan zarah-zarah yang terdiri daripada logam.

Hasil daripada perlanggaran ini, aliran arus terhalang. Jika sangat umum, ternyata struktur logam yang padat, semakin sukar bagi arus mengalir (semakin besar rintangan).

Gambar menunjukkan contoh kekisi kristal, untuk kejelasan.

Perlanggaran ini menjana haba. Ini boleh dibayangkan seolah-olah anda berjalan melalui orang ramai (rintangan yang hebat), di mana mereka menolak anda, atau jika anda berjalan di sepanjang koridor kosong, di mana anda berpeluh lebih keras?

Perkara yang sama berlaku dengan logam. Kuasa dilepaskan sebagai haba. Dalam sesetengah kes, ini adalah buruk, kerana kecekapan peranti dikurangkan.Dalam situasi lain, ini adalah harta berguna, contohnya dalam kerja pemanasan elemen. Dalam lampu pijar, disebabkan oleh rintangannya, lingkaran itu memanaskan cahaya yang terang.

Tetapi bagaimana ini berkaitan dengan perintang?

Faktanya adalah bahawa perintang digunakan untuk mengehadkan arus semasa memberi makan sebarang peranti atau elemen litar, atau untuk menetapkan mod operasi peranti semikonduktor. Kami menyifatkannya dalam artikel mengenai transistor bipolar. Dari formula di atas, akan menjadi jelas bahawa arus dikurangkan disebabkan pengurangan voltan. Voltan berlebihan boleh dikatakan terbakar dalam bentuk haba pada perintang, manakala kuasa dianggap oleh formula yang sama dengan kuasa total:

P = U * I

Di sini U adalah jumlah volt yang "dibakar" pada perintang, dan saya adalah arus yang mengalir melaluinya.

Penjanaan haba pada perintang dijelaskan oleh undang-undang Joule-Lenz, yang mengaitkan jumlah haba yang dikeluarkan kepada arus dan rintangan. Semakin besar pertama atau kedua, lebih banyak haba akan dibebaskan.

Untuk menjadikannya mudah dari formula ini, dengan menggantikan undang-undang Ohm untuk seksyen rantaian, dua lagi rumus diperolehi.

Untuk menentukan kuasa melalui voltan yang dikenakan kepada perintang:

P = (U ^ 2) / R

Untuk menentukan kuasa melalui arus yang mengalir melalui perintang:

P = (I ^ 2) / R

Sedikit amalan

Sebagai contoh, mari kita tentukan berapa banyak kuasa yang diperuntukkan kepada penghalang 1-ohm yang disambungkan kepada sumber voltan 12V.

Pertama, mari kita mengira arus dalam litar:

I = 12/1 = 12A

Sekarang kuasa mengikut formula klasik:

P = 12 * 12 = 144 watt.

Satu tindakan dalam pengiraan boleh dielakkan jika anda menggunakan formula di atas, mari kita periksa ini:

P = 12 ^ 2/1 = 144/1 = 144 W.

Ia semua bersesuaian. Perintang akan menghasilkan haba dengan kapasiti 144W. Ini adalah nilai bersyarat yang diambil sebagai contoh. Dalam amalan, anda tidak akan menemui perintang sedemikian dalam peralatan elektronik, kecuali rintangan yang besar untuk mengawal motor DC atau memulakan mesin segerak yang berkuasa dalam mod asynchronous.

Apakah resistor dan bagaimana ia ditunjukkan pada gambar rajah

Sejumlah kapasiti penghalang adalah standard: 0.05 (0.62) - 0.125 - 0.25 - 0.5 - 1 - 2 - 5

Ini adalah nilai biasa perintang umum, terdapat juga nilai-nilai besar, atau nilai-nilai lain. Tetapi siri ini adalah yang paling biasa. Apabila memasang elektronik, litar elektrik digunakan, dengan nombor siri unsur-unsur. Rintangan nominal ditunjukkan kurang kerap, dan rintangan nominal dan kuasa ditunjukkan kurang kerap.

Untuk menentukan kekuatan perintang di dalam litar dengan cepat, UGOs yang sesuai (konvensyen grafik) diperkenalkan mengikut GOST. Kemunculan sebutan dan tafsiran mereka ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Secara umum, data ini, serta nama jenis perintang tertentu, ditunjukkan dalam senarai unsur, toleransi yang dibenarkan dalam% juga ditunjukkan di sana.

Secara luar, mereka berbeza dalam ukuran, elemen yang lebih kuat, semakin besar saiznya. Saiz yang lebih besar meningkatkan kawasan pertukaran haba perintang dengan persekitaran. Oleh itu, haba yang dilepaskan semasa arus melepasi rintangan dengan cepat diberikan kepada udara (jika alam sekitar adalah udara).

Ini bermakna bahawa perintang boleh memanaskan dengan lebih banyak kuasa (untuk melepaskan jumlah haba haba per unit masa). Apabila suhu rintangan mencapai tahap tertentu, lapisan luar dengan penanda mula terbakar, maka lapisan rintangan (filem, wayar atau sesuatu yang lain) terbakar.

Untuk menilai berapa banyak resistor yang boleh memanaskan, lihat pada gegelung pemanasan resistor berkuasa yang disassembled (lebih daripada 5 W) dalam kes seramik.

Dalam ciri-ciri terdapat parameter seperti suhu ambien yang dibenarkan. Ia ditunjukkan untuk pemilihan unsur yang betul. Faktanya ialah kerana kuasa perintang adalah terhad oleh keupayaan untuk memindahkan haba dan, pada masa yang sama, tidak terlalu panas, tetapi untuk memindahkan haba, iaitu.penyejukan unsur oleh perolakan atau aliran udara terpaksa sepatutnya selisih perbezaan suhu unsur dan alam sekitar.

Oleh itu, jika unsur terlalu panas di sekeliling elemen, ia akan segera panas dan terbakar, walaupun kuasa elektrik di atasnya berada di bawah maksimum yang hilang. Suhu biasa ialah 20-25 darjah Celcius.

Meneruskan topik ini:

Bagaimana untuk menurunkan voltan dengan perintang

Pengiraan dan pemilihan perintang untuk LED

Pengiraan pembahagi voltan pada perintang

Penggunaan perintang tambahan

Bagaimana jika tiada perintang kuasa yang diperlukan?

Masalah biasa dengan hams adalah kekurangan resistor kuasa yang diperlukan. Jika anda mempunyai lebih banyak perintang yang lebih kuat daripada yang anda perlukan - tidak ada yang salah dengan itu, anda boleh menetapkan tanpa ragu-ragu. Sekiranya dia sesuai saiznya. Jika semua perintang yang tersedia berkuasa kurang daripada yang diperlukan, ini sudah menjadi masalah.

Malah, menyelesaikan masalah ini agak mudah. Ingat undang-undang siri dan sambungan selari perintang.

1. Dengan sambungan siri resistor, jumlah voltan yang jatuh di seluruh litar adalah sama dengan jumlah titisan di setiap satu. Dan arus yang mengalir melalui setiap perintang adalah sama dengan arus total, iaitu. SATU aliran semasa dalam litar dari unsur bersambung siri, tetapi voltan yang BERBEZA yang digunakan untuk setiap daripadanya ditentukan mengikut undang-undang Ohm bagi bahagian litar (lihat di atas) Utotal = U1 + U2 + U3

2. Dengan sambungan perisai perintang, kejatuhan semua tegangan adalah sama, dan arus yang mengalir di setiap cawangan berkadar songsang dengan rintangan cawangan. Jumlah keseluruhan rantai resistor yang berkaitan selari adalah sama dengan jumlah arus setiap cabang.

Gambar ini menunjukkan semua di atas, dalam bentuk yang mudah untuk diingati.

Oleh itu, seperti hubungan siri resistor, voltan pada masing-masing berkurang, dan dengan sambungan selari, arus, maka jika P = U * I

Kuasa yang diperuntukkan kepada masing-masing akan berkurang dengan sewajarnya.

Oleh itu, jika anda tidak mempunyai 100 Ohm hingga 1 W perintang, anda hampir boleh menggantikannya dengan 2 50 Ohm dan 0.5 W resistor yang disambungkan dalam siri, atau 2 200 Ohm dan 0.5 W resistor yang disambung secara selari.

Saya hanya menulis "SELALU SELALU". Hakikatnya, tidak semua resistor membawa arus kejutan sama baiknya, dalam sesetengah litar, sebagai contoh, berkaitan dengan pengawal kapasitor besar, pada masa permulaan masa mereka memindahkan beban kejutan yang besar, yang boleh merosakkan lapisan rintangannya. Bungkusan tersebut mesti diperiksa dalam amalan atau dengan pengiraan yang panjang dan membaca dokumentasi teknikal dan spesifikasi untuk perintang, yang hampir tidak pernah dan tidak ada.

Kesimpulannya

Kekuatan perintang tidak kurang penting daripada rintangan nominalnya. Jika anda tidak memberi perhatian kepada pemilihan rintangan yang anda perlukan kuasa, maka ia akan terbakar dan menjadi sangat panas, yang tidak baik dalam mana-mana litar.

Apabila membaik pulih peralatan, terutamanya orang Cina, tidak boleh cuba untuk meletakkan perintang kuasa yang lebih rendah, lebih baik untuk meletakkan margin, jika ada kesempatan untuk meletakkannya di papan.

Untuk operasi elektronik yang stabil dan boleh dipercayai, anda perlu memilih kuasa, sekurang-kurangnya dengan margin separuh yang dijangkakan, atau lebih baik, 2 kali lebih banyak. Ini bermakna jika, menurut pengiraan, 0.9-1 W diperuntukkan pada perintang, maka kuasa perintang atau pemasangan mereka hendaklah tidak kurang daripada 1.5-2 W.