Resistencia (Resistencia inglesa del latín. Resisto - resistir) - uno de los radioelementos más comunes. Incluso en un simple receptor de transistores, el número de resistencias llega a varias docenas, y en las modernas cámaras de televisión hay al menos doscientos o trescientos. Las resistencias se utilizan como elementos limitadores de carga y corriente, divisores de tensión, resistencias adicionales y derivaciones en circuitos de medición, etc.
El principal parámetro de la resistencia es resistenciaCaracterizando su capacidad para evitar el flujo de corriente eléctrica. La resistencia se mide en ohmios, kilohms (mil ohms) y megohms (1 000000 ohms).
Resistencias fijas. Inicialmente, los resistores se representaron en los diagramas en forma de una línea alineada - un meandro (Fig. 41, a, b), que denota una herida de punción de alta resistencia en un marco aislante. A medida que los dispositivos de radio se hicieron más complejos, el número de resistencias en ellos aumentó y, para facilitar el dibujo, se representaron como líneas irregulares en los diagramas (Fig. 41, c). Este símbolo fue reemplazado por un símbolo en forma de rectángulo (Fig. 41, d), que se usó para designar cualquier resistencia, independientemente de su construcción-i y pi de sus características.
La disipación de potencia nominal de la resistencia (de 0.05 a 5 W) se denota mediante caracteres especiales ubicados dentro del símbolo (Fig. 42). Tenga en cuenta que mm no debe tocar el contorno del símbolo de resistencia.
En el diagrama esquemático, la resistencia nominal de la resistencia se indica junto al símbolo (Fig. 43). Según GOST 2.702-7S, la resistencia de 0 a 999 ohmios se indica mediante un número sin unidad de medida (2.2; 33, 120 ...), de 1 a 999 kOhm, un número con una bendición de (47 k, 220 k, 910 k, etc.). ), más de 1 megaoma: un número con la letra M (1 M, 3,6 M, etc.).
En las resistencias de producción nacional, la resistencia nominal, la desviación permitida de ella y, si las dimensiones lo permiten, y la disipación de potencia nominal se indican como una designación completa o reducida (codificada). De acuerdo con GOST 11076-69, las unidades de resistencia en el sistema codificado se designan con las letras E (ohm), K (kilo) y M (mega ohm). Entonces, las resistencias con resistencia de 47 Ohms marcan 47E, 75 Ohms -75E, 12 kΩ - 12K, 82 kΩ -82K, etc. La resistencia de 100 a 1000 Ohms y de 100 a 1000 kΩ se expresa en fracciones de kilo y megohm, respectivamente, y el lugar de cero y la coma ponen la unidad de medida apropiada: 180 Ohm = 0.18 kΩ = K18; 910 Ohm = 0.91 kOhm = K91; 150 k0m = 0.15 MΩ = M15; 680 k0m = 0,68 MΩ = = M68, etc. Si la resistencia nominal se expresa como un número entero con una fracción, la unidad de medida se coloca en lugar de una coma: 2,2 Ohm - 2E2; 5,1 kΩ -5K1; 3.3 MOhm - ZMZ, etc.
Las designaciones de letras codificadas también se establecen para las desviaciones permisibles de resistencia de nominal. La tolerancia de ± 1% corresponde a la letra Р, ± 2% -Л, ± 5% -И, ± 10% -С, ± 20% -В. Por lo tanto, la inscripción en el cuerpo del resistor K75I indica la resistencia nominal de 750 ohmios con una tolerancia de ± 5%; La inscripción MZSV - 330 kOhm ± 20%, etc.
Las resistencias permanentes pueden tener una o más tomas de un elemento resistivo. En el símbolo de tal resistencia, las conclusiones adicionales se representan en el mismo orden que en el caso de la resistencia en sí (Fig. 44). Con un gran número de toques, se permite aumentar la longitud del símbolo.
La resistencia de la resistencia constante, como el propio nombre lo dice, no se puede cambiar. Por lo tanto, si se requiere cierta corriente o voltaje en un circuito, para esto es necesario seleccionar elementos individuales del circuito, que a menudo son resistencias. Cerca de los símbolos de estos elementos, se coloca un asterisco * en los diagramas, un signo que indica la necesidad de su selección al configurar o ajustar.
Resistencias ajustablesEs decir, las resistencias, cuya resistencia se puede cambiar dentro de ciertos límites, se utilizan como reguladores de amplificación, sonoridad, timbre, etc. La designación general de dicha resistencia consiste en un símbolo de base y un signo de control (Fig. 45), independientemente de la posición El símbolo en el diagrama, la flecha que indica la regulación, se lleva a cabo en dirección hacia abajo en un ángulo de 45 ″. - _
Resistencias variablesComo regla general, tienen al menos tres terminales: desde los extremos del elemento conductor y desde el contacto del cepillo, que pueden moverse a lo largo del mismo. Para reducir el tamaño y simplificar el diseño, el elemento conductor se fabrica generalmente en forma de anillo abierto, y el contacto del cepillo se fija en el rodillo, cuyo eje pasa a través de su centro. Por lo tanto, a medida que el rodillo gira, el contacto se mueve a través de la superficie del elemento conductor, como resultado, la resistencia entre los terminales 'y los extremos externos cambia.
En las resistencias variables sin cableado, una capa conductora de corriente se aplica sobre una placa con forma de herradura hecha de getinaks o textolita (resistencias SP, SPZ-4) o se presiona en la ranura arqueada de una base de cerámica (resistencias SPO).
En las resistencias de cable, la resistencia se crea mediante un cable de alta resistencia enrollado en una sola capa en un marco en forma de anillo. Para una conexión confiable entre el bobinado y el contacto móvil, el alambre se cepilla hasta una profundidad de un cuarto de su diámetro, y en algunos casos se pule.
Hay dos esquemas de inclusión. resistencias variables En un circuito eléctrico. En un caso, se usan para regular la corriente en el circuito, y luego la resistencia ajustable se llama reostato, en el otro: para regular el voltaje, entonces se llama potenciómetro. Se muestra en la fig. 45 se utiliza una designación gráfica gráfica cuando es necesario representar un reóstato en forma general.
Para regular la corriente en el circuito, la resistencia variable se puede encender usando los terminales: desde el contacto del cepillo y uno de los extremos de la cinta conductora (Fig. 46a). Sin embargo, tal inclusión no siempre es permisible. Si
por ejemplo, en el proceso de regulación, la conexión del contacto del cepillo con el elemento conductor se rompe accidentalmente, el circuito eléctrico está en circuito abierto, y esto puede causar daños durante
boro Para eliminar esta posibilidad, la segunda salida del elemento conductor está conectada a la salida del contacto del cepillo (Fig. 46.6). En este caso, incluso si se rompe la conexión, el circuito eléctrico no se abrirá.
Designación general potenciometro (Fig. 46, c) se diferencia del símbolo del reóstato sin interrumpir el circuito solo por la ausencia de conexión entre los cables.
Las resistencias variables utilizadas en equipos electrónicos a menudo están sujetas a la naturaleza del cambio de resistencia cuando se gira su eje. Por lo tanto, para controlar el volumen en el aparato de reproducción de sonido, es necesario que la resistencia entre la salida del contacto del cepillo y la salida derecha (como se ve desde el lado de este contacto) del elemento conductor cambie de acuerdo con la ley exponencial (logarítmica inversa). Solo en este caso, nuestro oído percibe un aumento uniforme en el volumen en niveles de señal pequeños y grandes. Al medir los generadores de señales de audio, donde las resistencias variables se utilizan a menudo como elementos de asignación de frecuencia, también es deseable que su resistencia se modifique de acuerdo con una ley logarítmica o exponencial. Si no se cumple esta condición, la escala del generador es desigual, lo que dificulta establecer la frecuencia con precisión.
La industria produce resistencias variables sin cableado, principalmente de tres grupos: A - con lineal, B - con logarítmica y B - con dependencia de resistencia logarítmica inversa entre las clavijas derecha y media en el ángulo de rotación del eje f (Fig. 47a). Las resistencias del grupo A se utilizan más ampliamente en la ingeniería de radio, por lo tanto, la característica del cambio de su resistencia en los circuitos generalmente no está indicada. Si la resistencia variable no es lineal (por ejemplo, logarítmica) y debe indicarse en el circuito, el símbolo
la resistencia se tacha con un signo de regulación no lineal, junto al cual (debajo) se coloca un registro matemático correspondiente de la ley de cambio.
Las resistencias de los grupos B y C son estructuralmente diferentes de las resistencias del grupo A solo por un elemento conductor: una capa conductora con una resistencia específica que varía a lo largo de su longitud se aplica a la forja de tales resistencias. En las resistencias de cable, la forma del bastidor se elige de manera que la longitud del bucle de cable de alta resistencia cambie de acuerdo con la ley correspondiente (Fig. 47.6).
Resistencias ajustables Tienen una fiabilidad relativamente baja y una vida útil limitada. ¿Quién de los propietarios de la radio o de la grabadora no pudo, después de dos o tres años de funcionamiento, escuchar el susurro y el sonido de los altavoces al ajustar el volumen? La razón de este fenómeno desagradable es la ruptura del contacto entre el cepillo y la capa conductora o el desgaste de este último. Por lo tanto, si el requisito principal para una resistencia variable es una mayor confiabilidad, se usan resistencias con regulación escalonada. Una resistencia de este tipo puede fabricarse sobre la base de un interruptor para varias posiciones, a cuyos contactos se conectan resistencias de resistencia constante. En los diagramas, estos detalles no se muestran, limitados a la representación del símbolo de la resistencia ajustable con un signo de control de escalón y, si es necesario, indican el número de etapas (Fig. 48).
Algunas resistencias variables se fabrican con una, dos o incluso tres tomas. Dichas resistencias se utilizan, por ejemplo, en mandos de control de volumen alto utilizados en equipos de reproducción de sonido de alta calidad. Los grifos se representan como líneas que se extienden desde el lado largo del símbolo principal (Fig. 49).
Para controlar el volumen, el timbre, el nivel de grabación en el equipo estéreo, las frecuencias en la medición de los generadores de señales, etc., se utilizan resistencias variables dobles, cuyas resistencias cambian simultáneamente cuando se gira el eje común (o se mueve el control deslizante). En los diagramas, los símbolos de las resistencias incluidas en ellos se intentan colocar lo más cerca posible entre sí, y la conexión mecánica se muestra mediante dos líneas continuas.
representando un paquete de lavadores de carbón, cambia su resistencia bajo la acción de la fuerza mecánica. Para comprimir las arandelas suele utilizar un electroimán. Al variar el voltaje en su extracción, es posible cambiar la relación de compresión de las arandelas y, en consecuencia, la resistencia de la columna de carbón, dentro de grandes límites. Utilice tales resistencias en estabilizadores y reguladores de voltaje. El símbolo del pilar de carbón consiste en el símbolo de base de la resistencia y el signo de autorregulación no lineal con la letra P, que simboliza la fuerza mecánica - presión (Fig. 53, a).
Termistorescomo su nombre lo indica, se caracterizan por el hecho de que su resistencia cambia bajo la acción de la temperatura. Los elementos conductores de estas resistencias están hechos de materiales semiconductores. La resistencia del termistor de calentamiento directo cambia debido a la potencia liberada en él o cuando cambia la temperatura ambiente, y el termistor de calentamiento indirecto se ve afectado por el calor generado por el calentador especial. La dependencia de la resistencia de los termistores a la temperatura es de naturaleza no lineal, por lo que se representan en los diagramas como una resistencia no lineal con un signo de temperatura de -1 ° (Fig. 53.6, c). El signo del coeficiente de temperatura de resistencia (positivo, si la resistencia del termistor aumenta con el aumento de la temperatura, y negativo, si disminuye) se indica solo si es negativo (Fig. 53, c). En símbolo Un termistor de calentamiento indirecto, además del signo de regulación no lineal, incluye un símbolo de calentador, que se asemeja a una letra latina invertida U (Fig. 53, d).
Las resistencias semiconductoras no lineales, conocidas como volistores, cambian su resistencia a medida que cambia el voltaje que se les aplica. Existen varistores, en los que el aumento de voltaje es solo 2-3 veces acompañado por una disminución en la resistencia por varias docenas de veces. En los diagramas, se designan como una resistencia autorreguladora no lineal con la letra latina U (voltaje) al romperse el signo de autorregulación (Fig. 53.3).
En los sistemas automáticos, los fotorresistores son ampliamente utilizados: resistencias semiconductoras, que cambian su resistencia bajo la acción de la luz. La notación simbólica de tal resistencia consiste en un símbolo de base colocado en un círculo (el símbolo del cuerpo dispositivo semiconductor), y el signo del efecto fotoeléctrico - dos flechas paralelas inclinadas.
La literatura
V.V. Frolov, Radio Language, Moscú, 1998
Buen momento, lectores del sitio, hoy consideraremos el tema, marcado, decodificación, asignación y resistencia de resistencias.A partir de este elemento, aparentemente simple y primitivo, que forma parte de cualquier esquema de radio. Empezando a reparar teléfono celular. Con la resistencia comienza el estudio de la electrónica y la electrónica.
Comencemos con el hecho de que la resistencia pertenece a los elementos de radio pasivos incluidos en el circuito. Tiene un parámetro importante, llamado resistencia. Este elemento puede ser constante o variable.
La corriente que pasa a través de una resistencia de cierta resistencia encuentra un obstáculo frente a ella, el valor requerido. Esto, a su vez, transferirá la cantidad necesaria de energía a otro elemento. Limita la corriente en el circuito.
La energía perdida en la resistencia se convierte en calor, que se transfiere y disipa en el aire, evitando que se sobrecaliente o falle.
En casi todos los esquemas, con raras excepciones, existe este elemento común de la cadena. A partir del último párrafo, queda claro que se necesita una resistencia en los circuitos donde es necesario limitar la corriente que se aproxima al elemento. Por ejemplo, son necesarios para el ajuste constante de las señales.
Deben estar diseñados para un gran número de revoluciones, para ser resistentes al desgaste. Un ejemplo vívido de aplicación, el control de volumen en el centro de música. ¿Recuerdas cuántas veces lo torciste en ambas direcciones?
Aquí hay otro ejemplo. Todos veían lo moderno. Los LED, que se queman muy rápidamente, miran esta tira, hay una resistencia limitadora de corriente instalada sucesivamente en cada LED.
Es él quien salva el elemento luminoso, no permitiendo que toda la corriente pase a través de él. Sí, en el caso de una subida de tensión, o un aumento temporal prolongado de la tensión, salvará el elemento. Por cierto, en lugar del LED, se puede proteger cualquier elemento costoso o chip.
Los principales parámetros y criterios para seleccionar resistencias son su resistencia nominal y su potencia de cribado.
Se seleccionan y los profesionales se calculan sobre la base de la inclusión de resistencias. Como regla general, para principiantes en reparaciones de productos electrónicos, usted necesita saber serial y paralelo la inclusión de resistencias y asegúrese de poder hacer los cálculos necesarios.
La unidad de medida de la resistencia es Om, en honor del científico alemán de nombre Om. Algunos de los elementos tienen denominaciones de miles y millones de ohmios, por comodidad de escritura y pronunciación, están ligeramente reducidos y en lugar de miles de ohmios, 1 kOhm (kilo ohmios) está escrito en los diagramas y la documentación. Millones de ohmios, a su vez, se pronuncia Mega Ohm, y se escribe 1 mOhm.
Basado en las tareas y funciones que debe realizar. circuito electronico, deben tener resistencias con diferente resistencia. Por lo tanto, la ejecución en valores nominales es lo suficientemente grande.
Imagínate a ti mismo, hay una gran cantidad de circuitos en los circuitos, y cada signo como megaohmios o kiloohmios, solo ocupa mucho espacio.
En cuanto a la potencia de cribado, su segundo nombre es la potencia de cribado nominal. Este indicador indica el valor permisible de la potencia máxima que un elemento puede dispersar en el ambiente durante mucho tiempo, sin el riesgo de falla y el funcionamiento estable del circuito en su totalidad. Fluyendo a través de él con un valor actual.
Los valores de los valores se encuentran en el rango de 1 W (vatio) a 10 W, estos valores son válidos para resistencias sin cable.
Para el cable, varía de 0.2 W a ciento cincuenta vatios.
En los diagramas, la potencia de siembra se indica directamente en el elemento dentro de él. Sobre 1 vatio, la designación se hace usando números romanos. Ante él, una línea horizontal simple, que corresponde a un valor de 0.5 W, y una y dos líneas inclinadas, que corresponden a 0.125 y 0, 25 W, respectivamente.
Para mayor claridad, damos un pequeño ejemplo. Supongamos que hay algún tipo de resistencia con una resistencia nominal de 200 ohmios. A través de ella, la carga fluye a 200 mA, luego potencia requerida La disipación, para su funcionamiento estable, debe ser de al menos 2 vatios.
Si en este caso, poner un elemento con un valor de potencia más bajo, entonces sopla rápida y seguramente, lo que puede llevar a consecuencias graves en términos de reparación. Para ello necesitas saber designación de resistencias en el circuito., para la reparación competente de electrónica.
Considere las dos marcas principales, este es el código y resistencias de marcado de color. En primer lugar, vamos a tratar con el código.
Como regla general, consta de tres, cuatro elementos de código y, a veces, de cinco, que incluye caracteres numéricos y alfabéticos. Y en la designación, la letra, siempre hay una.
Ella juega el papel más importante, ella es un multiplicador. Dependiendo de dónde se encuentre, delante, detrás o en el centro, define la resistencia en ohmios, que en algunos casos sirve como una coma.
Un ejemplo simple para una comprensión normal del tema. Hay una resistencia etiquetada 5R2J, entonces solo R es una coma. De aquí sigue, su resistencia nominal, es igual a 5,2 ohmios. El significado de la letra J, hay que mirar la tabla, significa que tiene una tolerancia del 5%.
Si hay una inscripción, 6К2N, la letra (К) es un multiplicador que denota mil, entonces el valor será igual a 6.2 kilo ohmios. N - Tiene un valor de desviación del 30%. En otros asuntos de la tabla todo será visible.
En general, entender esto no será difícil, teniendo un multímetro a mano y leyendo mi artículo, cómo medir la resistencia mediante multímetro y probador.. Después de leer, puedes hacer todas las medidas necesarias.
Es un poco más difícil aquí, pero aún así, es muy posible resolverlo en 10 minutos. La tarea se complica por el hecho de que, en la resistencia, en lugar de números y letras claros, se aplican anillos multicolores, que son imposibles de entender sin programas o tablas especiales.
Todo esto se hace para simplificar el etiquetado, así como para ahorrar pintura y material. En el contexto de una gran producción industrial, los ahorros son muy importantes.
Cada año pasa, cada vez más minimizado. Simplemente no pueden escribir la marca y el valor nominal. Pero al parecer se encuentra la salida.
La marcación en color de la resistencia, se reduce a tres, cuatro y cinco anillos. Cada color del anillo corresponde al número o multiplicador asignado, todo caerá en su lugar después de ver la tabla.
Supongamos que hay algún tipo de resistencia, por supuesto, no hay un multímetro a la mano, y hay un pequeño punto, siempre llévalo contigo.
Primero, hay dos franjas rojas, según la tabla, aprendemos que el color rojo corresponde al número dos. Esto significa veintidós, y el tercer anillo es amarillo, es un multiplicador, le corresponde el número 4. Y tenemos el número 220000 Ohmios, o 220 kΩ.
Resistencias: finalidad, clasificación y parámetros.
Los resistores están diseñados para redistribuir y regular la energía eléctrica entre los elementos del circuito. El principio de funcionamiento de las resistencias se basa en la capacidad de los materiales de radio para resistir el flujo a través de ellos. corriente electrica. Una característica de las resistencias es que energía eléctrica En ellos se convierte en calor, que se disipa en el medio ambiente.
Clasificación y diseño de resistencias
Por designación, las resistencias discretas se dividen en resistencias de propósito general, precisión, alta frecuencia, alta tensión, alta resistencia y especiales. Por constancia, los valores de resistencia de las resistencias se dividen en constantes, variables y especiales. Las resistencias permanentes tienen una cantidad fija de resistencia, las resistencias variables ofrecen la capacidad de cambiar la resistencia durante el funcionamiento, la resistencia de las resistencias especiales se modifica bajo la influencia de factores externos: corriente de flujo o voltaje aplicado (varistores), temperatura (termistores), iluminación (fotoresistores), etc.
Por tipo de elemento conductor se distingue entre resistencias de alambre y no cableadas. En términos de rendimiento, las resistencias discretas se dividen en resistentes al calor, a prueba de humedad, a vibraciones y a impactos, altamente confiables, etc.
El elemento estructural principal de una resistencia constante es un elemento resistivo, que puede ser película o volumen. La resistencia al volumen de un material se determina por el número de portadores de carga libre en el material, la temperatura, la intensidad de campo, etc., y se expresa por la relación conocida
donde ρ es la resistividad eléctrica del material;
l es la longitud de la capa resistiva;
S es el área de la sección transversal de la capa resistiva.
Los metales puros siempre tienen una gran cantidad de electrones libres, por lo que tienen una pequeña ρ y no se utilizan para la fabricación de resistencias. Para la fabricación de resistencias de alambre se utilizaron aleaciones de níquel, cromo, etc., con un gran ρ.
Para calcular la resistencia de las películas delgadas, se utiliza el concepto de resistencia superficial específica ρ s, que se entiende como la resistencia de una película delgada, que tiene una forma cuadrada en planta. El valor de ρ s está relacionado con el valor de ρ y se puede obtener fácilmente desde (2.1), si lo tomamos S = δw donde w es el ancho de la película resistiva. δ es el espesor de la película resistiva.
(2.2) es la resistencia específica de la superficie en función del espesor de la película δ. Si l = w, entonces R = ρ S, y el valor de la resistencia no depende del tamaño de los lados del cuadrado.En la fig. 2.1 muestra la resistencia de película del dispositivo. Se aplica una película resistiva 2 a la base cilíndrica dieléctrica 1. Las tapas de contacto 3 del material conductor con cables 4 están unidas a los extremos del cilindro. Para proteger la película resistiva de factores externos, la resistencia está cubierta con una película protectora 5.
(2.3)donde l es la longitud de la resistencia (la distancia entre las tapas de contacto); D es el diámetro de la varilla cilíndrica.
Tal diseño de resistencia proporciona resistencias relativamente pequeñas (cientos de ohmios). Para aumentar la resistencia de la película resistiva 2 se aplica a la superficie del cilindro cerámico 1 en forma de espiral (Fig. 2.2).
La resistencia de tal resistencia está determinada por la relación
(2.4)donde t es el tono de la hélice;
α: el ancho de la ranura (la distancia entre vueltas adyacentes de la espiral);
- El número de vueltas de la hélice.
En la fig. 2.3 muestra la construcción de un resistor de volumen, que es una varilla 1 de una composición conductora de sección transversal circular o rectangular con cables de presión presionados 2. El exterior de la varilla está protegido por una cubierta de vidrio esmaltado o vitrocerámica 3. La resistencia de dicha resistencia está determinada por la relación (2.1).
La resistencia de cable permanente es un marco aislante, en el cual se enrolla un cable con alta resistividad eléctrica. En el exterior, la resistencia está recubierta con esmalte resistente al calor, moldeada con plástico o sellada con una caja de metal, cerrada con arandelas de cerámica en los extremos.
En el diagrama, R R es la resistencia del elemento resistivo, R R es la resistencia de aislamiento, determinada por la propiedad revestimiento protector y la base, R a - la resistencia de los contactos, L R - la inductancia equivalente de la capa resistiva y la resistencia, C R - la capacitancia equivalente de la resistencia, C k1 y C k2 - la capacidad de los terminales. La resistencia de la resistencia está determinada por la relación
(2.5)
La resistencia R a es significativa solo para resistencias de baja impedancia. La resistencia R out afecta prácticamente la resistencia total solo de las resistencias de alta resistencia. Los elementos reactivos determinan las propiedades de frecuencia de una resistencia. Debido a su presencia, la resistencia de la resistencia a altas frecuencias se vuelve compleja. El error de frecuencia relativa está determinado por la relación
(2.6)
donde Z es la impedancia de la resistencia en la frecuencia ω.
En la práctica, como regla, los valores de L y C son desconocidos. Por lo tanto, para algunos tipos de resistencias indica el valor de la constante de tiempo generalizada τ m ah que se relaciona con el error de frecuencia relativa de resistencia por una ecuación aproximada:
(2.7)
Las propiedades de frecuencia de las resistencias sin cable son mucho mejores que las de cable.
Parámetros de resistencia
Los parámetros de las resistencias caracterizan las posibilidades operacionales de aplicar un tipo específico de resistencia a un circuito específico.
Resistencia nominal R nom y su desviación permisible de nominal ±∆ R Son los principales parámetros de las resistencias. Los valores de resistencia están estandarizados de acuerdo con GOST 28884 - 90. Para resistencias de propósito general, GOST proporciona seis filas de resistencias nominales: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 y Е192. El número indica el número de valores nominales en esta serie, que son consistentes con las tolerancias (tabla. 2.1).
Valores nominales Las resistencias están determinadas por los coeficientes numéricos incluidos en la tabla. 2.1, que se multiplican por 10 n, donde n es un entero positivo. Por ejemplo, el coeficiente numérico de 1.0 corresponde a resistencias con una resistencia nominal igual a 10, 100, 1000 ohmios, etc.
La disipación de potencia nominal P nom determina la carga eléctrica admisible que la resistencia puede soportar durante un largo tiempo con una estabilidad de resistencia determinada.
Como ya se señaló, el flujo de corriente a través de una resistencia está asociado con la generación de calor, que debe disiparse en el ambiente. La potencia liberada en la resistencia en forma de calor está determinada por la magnitud de la tensión aplicada U y la corriente que fluye I y es igual a
(2.8)La potencia disipada por la resistencia en el ambiente es proporcional a la diferencia de temperatura entre la resistencia T R y el ambiente T 0:
(2.9)Esta potencia depende de las condiciones de enfriamiento de la resistencia, determinadas por el valor de la resistencia térmica R T, que es la más pequeña, mayor es la superficie de la resistencia y la conductividad térmica del material de la resistencia.
A partir de la condición de balance de potencia, es posible determinar la temperatura de la resistencia, que se muestra claramente en la fig. 2.8, a.
(2.10)
En consecuencia, con un aumento en la potencia liberada en la resistencia, su temperatura T R aumenta, lo que puede llevar a una falla de la resistencia. Para evitar esto, es necesario reducir R T, que se logra al aumentar el tamaño de la resistencia. Para cada tipo de resistencia hay una específica temperatura maxima T max, que no puede ser superado. La temperatura T R, como sigue de lo anterior, también depende de la temperatura ambiente. Si es muy alto, entonces la temperatura T R puede exceder el máximo. Para evitar esto, es necesario reducir la potencia liberada en la resistencia (Fig. 2.8 b). Para todos los tipos de resistencias en TU, especifique las dependencias de potencia especificadas en la temperatura ambiente (Fig. 2.8, c). Las capacidades nominales están estandarizadas (GOST 24013-80 y GOST 10318-80) y corresponden a una fila: 0,01; 0.025; 0.05; 0.125; 0.25; 0.5; 1; 1.2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500
Ultimate voltaje de funcionamiento U antes determina la cantidad de voltaje permisible que se puede aplicar a la resistencia. Para resistencias con un valor de resistencia pequeño (cientos de ohmios), este valor está determinado por la potencia de la resistencia y se calcula por la fórmula
(2.11)
Para las resistencias restantes, la tensión de funcionamiento límite está determinada por el diseño de la resistencia y está limitada por la posibilidad de una falla eléctrica, que, por regla general, se produce a lo largo de la superficie entre los terminales de la resistencia o entre las vueltas del corte en espiral. La tensión de ruptura depende de la longitud de la resistencia y la presión del aire. Cuando la longitud de la resistencia no supera los 5 cm, se determina mediante la fórmula
(2.12)
donde P es la presión, mm Hg. v.
l es la longitud de la resistencia, ver
El valor de U antes especificado en las especificaciones, siempre es menor que U muestras. Al probar resistencias, se les suministra una prueba de tensión U de prueba que es mayor que U antes y menor que U muestras.
El coeficiente de temperatura de la resistencia (TKS) caracteriza el cambio relativo en la resistencia con la temperatura:
(2.13)
Este coeficiente puede ser tanto positivo como negativo. Si una película resistiva es gruesa, entonces se comporta como un cuerpo tridimensional, cuya resistencia aumenta al aumentar la temperatura. Si la película resistiva es delgada, entonces consiste en "islas" separadas, la resistencia de dicha película disminuye con el aumento de la temperatura, a medida que mejora el contacto entre "islas" individuales. Para varias resistencias, este valor está dentro de ± (7‑12) · 10 -4.
El coeficiente de envejecimiento β R caracteriza el cambio en la resistencia, que es causado por cambios estructurales en el elemento resistivo debido a la oxidación, cristalización, etc.
(2.14)En TU, por lo general, indique el cambio relativo en la resistencia como un porcentaje durante un cierto tiempo (1000 o 10 000 h).
Resistencia al ruido EMF. Los electrones en el elemento resistivo están en un estado de movimiento térmico caótico, como resultado de lo cual entre cualquier punto del elemento resistivo ocurre una variación aleatoria. voltaje y una emf de ruido térmico aparece entre los terminales de la resistencia. El ruido térmico se caracteriza por un espectro continuo, amplio y casi uniforme. La magnitud del EMF del ruido térmico está determinada por la relación
(2.16)
donde K = 1.38-10-23 J / K es la constante de Boltzmann;
T es la temperatura absoluta, K;
R - resistencia, Ohm;
∆ f es la banda de frecuencia en la que se mide el ruido.
A temperatura ambiente (T = 300 K)
(2.17)
Si la resistencia se enciende en la entrada de un amplificador altamente sensible, entonces se escuchará ruido característico en su salida. Para reducir el nivel de estos ruidos, solo puede reducir la resistencia K o la temperatura T.
Además del ruido térmico, hay un ruido de corriente que se produce cuando una resistencia de corriente pasa a través de él. Este ruido se debe a la estructura discreta del elemento resistivo. Con el paso de la corriente, se produce un sobrecalentamiento local, como resultado de lo cual la resistencia de los contactos entre las partículas individuales de la capa conductora cambia y, por lo tanto, fluctúa (cambia) el valor de la resistencia, lo que conduce a la aparición del ruido de corriente E i entre las salidas de la resistencia EMF. El ruido actual, así como el térmico, tiene un espectro continuo, pero su intensidad aumenta en la región de bajas frecuencias.
Dado que los valores de la corriente que fluye a través de la resistencia dependen del valor del voltaje U aplicado, en la primera aproximación podemos asumir
(2.18)
donde K i - coeficiente que depende del diseño de la resistencia, las propiedades de la capa resistiva y la banda de frecuencia. El valor de K i se indica en las especificaciones y se encuentra en el rango de 0.2 a 20 µV / V. Cuanto más homogénea sea la estructura, menor será el ruido actual. Para resistencias de película metálica y carbono, K i ≤ 1.5 µV / V, para resistencias de superficie compuestas K i ≤ 40 µV / V, para resistencias de volumen compuestas K i ≤ 45 µV / V No hay ruido de corriente en las resistencias de cable. El ruido actual se mide en el rango de frecuencia de 60 a 6000 Hz. Su valor supera significativamente la cantidad de ruido térmico.
Obtener el elemento bajo estudio del profesor y calcularlo. parámetros de diseño para opciones y datos en la tabla 1.
Determine los siguientes parámetros de resistencia:
· La resistividad requerida de los materiales para la capa resistiva ρ,
· Resistencia superficial específica ρs,
· Tensión de funcionamiento límite (ruptura) Upred (muestra),
· EMF ruido ET
· CEM del ruido actual Ei
Tabla 1
| Tipo de resistencia \\ Tamaño |
thickness espesor de la película |
t espiral = ancho de ranura α = 1 / 2t |
Cambio de resistencia con aumento de temperatura en +10 С |
Cambio de resistencia a las 10.000 horas. |
Banda de frecuencia ∆ F, kHz |
K i µV \\ V en Arriba |
|
| Figura 2.1 de la película |
|||||||
| Figura 2.2 de la película |
|||||||
| Figura 2.2 de la película |
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| Figura 2.2 de la película |
|||||||
| Arroz volumétrico 2.3 |
|||||||
| Arroz volumétrico 2.3 |
|||||||
| Figura 2.1 de la película |
