રેઝિસ્ટર શું છે અને તે શું કરે છે?

ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા તત્વોમાં રેઝિસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે. આ નામ ઘણા સમય પહેલા રેડિયો એમેચ્યોર્સની પરિભાષાની સાંકડી મર્યાદાઓને છોડી દે છે. અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સહેજ પણ રસ ધરાવતા કોઈપણ માટે, આ શબ્દ મૂંઝવણનું કારણ ન હોવું જોઈએ.

 

રેઝિસ્ટર શું છે

સૌથી સરળ વ્યાખ્યા નીચે મુજબ છે: રેઝિસ્ટર એ ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં એક તત્વ છે જે તેના દ્વારા વહેતા પ્રવાહને પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. તત્વનું નામ લેટિન શબ્દ "રેઝિસ્ટો" - "પ્રતિરોધક" પરથી આવ્યું છે, રેડિયો એમેચ્યોર્સ ઘણીવાર આ ભાગને - પ્રતિકાર કહે છે.

ચાલો જોઈએ કે રેઝિસ્ટર શું છે, કયા રેઝિસ્ટરની જરૂર છે. આ પ્રશ્નોના જવાબમાં વિદ્યુત ઇજનેરીના મૂળભૂત ખ્યાલોના ભૌતિક અર્થ સાથે પરિચિતતાનો સમાવેશ થાય છે.

રેઝિસ્ટર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજાવવા માટે, તમે પાણીના પાઈપોની સમાનતાનો ઉપયોગ કરી શકો છો. જો આપણે કોઈક રીતે પાઇપમાં પાણીના પ્રવાહને અવરોધિત કરીએ છીએ (ઉદાહરણ તરીકે, તેનો વ્યાસ ઘટાડીને), તો આંતરિક દબાણમાં વધારો થશે. અવરોધ દૂર કરીને, અમે દબાણ ઘટાડે છે.વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, આ દબાણ વોલ્ટેજને અનુરૂપ છે - વિદ્યુત પ્રવાહના પ્રવાહ માટે તેને સખત બનાવીને, આપણે સર્કિટમાં વોલ્ટેજ વધારીએ છીએ; પ્રતિકાર ઘટાડીને, અમે વોલ્ટેજ પણ ઘટાડીએ છીએ.

પાઇપનો વ્યાસ બદલીને, આપણે પાણીના પ્રવાહની ગતિ બદલી શકીએ છીએ, વિદ્યુત સર્કિટમાં, પ્રતિકાર બદલીને, આપણે વર્તમાનની મજબૂતાઈને નિયંત્રિત કરી શકીએ છીએ. પ્રતિકારનું મૂલ્ય તત્વની વાહકતા માટે વિપરિત પ્રમાણસર છે.

પ્રતિકારક તત્વોના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ નીચેના હેતુઓ માટે કરી શકાય છે:

• વર્તમાનનું વોલ્ટેજમાં રૂપાંતર અને ઊલટું;
• વર્તમાનનું આપેલ મૂલ્ય મેળવવા માટે વહેતા પ્રવાહને મર્યાદિત કરવું;
• વોલ્ટેજ વિભાજકોનું નિર્માણ (ઉદાહરણ તરીકે, માપવાના સાધનોમાં);
• અન્ય ખાસ હેતુઓ (દા.ત., રેડિયો હસ્તક્ષેપ ઘટાડવો).

રેઝિસ્ટર શું છે અને તેનો શું ઉપયોગ થાય છે તે નીચેના ઉદાહરણ સાથે સમજાવો. પરિચિત LED નીચા પ્રવાહો પર ચમકે છે, પરંતુ તેનો પોતાનો પ્રતિકાર એટલો નાનો છે કે જો LED સીધા સર્કિટમાં મૂકવામાં આવે છે, 5 V પર પણ, તેમાંથી વહેતો પ્રવાહ ભાગના માન્ય પરિમાણો કરતાં વધી જશે. આવા લોડમાંથી એલઇડી એક જ સમયે નિષ્ફળ જશે. તેથી, સર્કિટમાં રેઝિસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે, જેનો હેતુ આ કિસ્સામાં વર્તમાનને આપેલ મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત કરવાનો છે.

બધા પ્રતિરોધક તત્વો વિદ્યુત સર્કિટના નિષ્ક્રિય ઘટકો છે, સક્રિય તત્વોથી વિપરીત, તેઓ સિસ્ટમને ઊર્જા આપતા નથી, પરંતુ માત્ર તેનો વપરાશ કરે છે.

રેઝિસ્ટર શું છે તે સમજ્યા પછી, તેમના પ્રકારો, હોદ્દો અને માર્કિંગને ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે.

પ્રતિરોધકોના પ્રકાર

રેઝિસ્ટરના પ્રકારોને નીચેની શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

1. બિન-એડજસ્ટેબલ (સતત) - વાયરવાઉન્ડ, સંયુક્ત, ફિલ્મ, કાર્બન, વગેરે.
2. એડજસ્ટેબલ (ચલ અને ટ્રીમ). એડજસ્ટેબલ રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટને સમાયોજિત કરવા માટે થાય છે. વેરિયેબલ રેઝિસ્ટન્સ એલિમેન્ટ્સ (પોટેન્ટિઓમીટર) નો ઉપયોગ સિગ્નલ લેવલને સમાયોજિત કરવા માટે થાય છે.

સેમિકન્ડક્ટર રેઝિસ્ટિવ એલિમેન્ટ્સ (થર્મોરેસિસ્ટર, ફોટોરેસિસ્ટર, વેરિસ્ટર્સ, વગેરે) દ્વારા એક અલગ જૂથ રજૂ થાય છે.

રેઝિસ્ટર્સની લાક્ષણિકતાઓ તેમના હેતુ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને ઉત્પાદન દરમિયાન સેટ કરવામાં આવે છે. મુખ્ય પરિમાણોમાં આ છે:

1. નામાંકિત પ્રતિકાર. આ તત્વની મુખ્ય લાક્ષણિકતા છે અને તે ઓહ્મ (ઓહ્મ, કોહ્મ, મોહમ) માં માપવામાં આવે છે.
2. ઉલ્લેખિત નામાંકિત પ્રતિકારની ટકાવારી તરીકે માન્ય વિચલન. ઉત્પાદનની તકનીક દ્વારા નિર્ધારિત ઇન્ડેક્સની સંભવિત વિવિધતાનો અર્થ થાય છે.
3. પાવર ડિસીપેશન - લાંબા ગાળાના લોડ હેઠળ રેઝિસ્ટરની મહત્તમ શક્તિ વિખેરી શકે છે.
4. પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક - એક મૂલ્ય જે રેઝિસ્ટરના પ્રતિકારમાં સંબંધિત ફેરફાર દર્શાવે છે જ્યારે તાપમાન 1 ° સે દ્વારા બદલાય છે.
5. ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ મર્યાદા (વિદ્યુત શક્તિ). તે મહત્તમ વોલ્ટેજ છે કે જેના પર ભાગ તેના જણાવેલ પરિમાણોને જાળવી રાખે છે.
6. અવાજની લાક્ષણિકતા - રેઝિસ્ટર દ્વારા સિગ્નલમાં રજૂ કરાયેલ વિકૃતિની ડિગ્રી.
7. ભેજ અને તાપમાન પ્રતિકાર - ભેજ અને તાપમાનના મહત્તમ મૂલ્યો, જે ભાગની નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે.
8. વોલ્ટેજ પરિબળ. એક મૂલ્ય જે લાગુ કરેલ વોલ્ટેજ પર પ્રતિકારની અવલંબનને ધ્યાનમાં લે છે.

અલ્ટ્રાહાઇ ફ્રીક્વન્સીઝના ક્ષેત્રમાં રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ વધારાની લાક્ષણિકતાઓને મહત્વ આપે છે: પરોપજીવી કેપેસીટન્સ અને ઇન્ડક્ટન્સ.

સેમિકન્ડક્ટર રેઝિસ્ટર

તે બે લીડવાળા સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો છે જેમાં પર્યાવરણના પરિમાણો - તાપમાન, પ્રકાશ, વોલ્ટેજ વગેરે પર વિદ્યુત પ્રતિકારની અવલંબન હોય છે. અશુદ્ધિઓ સાથે ડોપ કરાયેલ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી, જેનો પ્રકાર બાહ્ય પ્રભાવો પર વાહકતાની અવલંબન નક્કી કરે છે, તેનો ઉપયોગ થાય છે. આવા ભાગો બનાવવા માટે.

સેમિકન્ડક્ટર પ્રતિકારક તત્વોના નીચેના પ્રકારો છે:

1. લીનિયર રેઝિસ્ટર. લો-એલોય સામગ્રીથી બનેલું, આ તત્વ વોલ્ટેજ અને પ્રવાહોની વિશાળ શ્રેણીમાં બાહ્ય ક્રિયા પર પ્રતિકારની ઓછી અવલંબન ધરાવે છે, તે મોટાભાગે સંકલિત સર્કિટના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે.
2. વેરિસ્ટર - તત્વ, જેનો પ્રતિકાર ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ પર આધારિત છે. વેરિસ્ટરની આ ગુણધર્મ તેના એપ્લિકેશનના અવકાશને વ્યાખ્યાયિત કરે છે: ઉપકરણોના વિદ્યુત પરિમાણોને સ્થિર અને નિયમન કરવા, ઓવરવોલ્ટેજ સામે રક્ષણ કરવા, અન્ય હેતુઓ માટે.
3. થર્મિસ્ટર. આ પ્રકારના બિન-રેખીય પ્રતિકારક તત્વો તાપમાનના આધારે તેના પ્રતિકારને બદલવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. થર્મિસ્ટર્સ બે પ્રકારના હોય છે: એક થર્મિસ્ટર જેનો પ્રતિકાર વધતા તાપમાન સાથે ઘટે છે, અને પોઝિસ્ટર કે જેનો પ્રતિકાર તાપમાન સાથે વધે છે. થર્મિસ્ટર્સનો ઉપયોગ થાય છે જ્યાં તાપમાન પ્રક્રિયાનું સતત નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે.
4. ફોટોરેઝિસ્ટર. જ્યારે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે આ ઉપકરણનો પ્રતિકાર બદલાય છે અને લાગુ વોલ્ટેજથી સ્વતંત્ર છે. સીસા અને કેડમિયમનો ઉપયોગ ઉત્પાદનમાં થાય છે, અને કેટલાક દેશોમાં આના કારણે પર્યાવરણીય કારણોસર આ ભાગો તબક્કાવાર દૂર કરવામાં આવ્યા છે. આજે, ફોટોરોસિસ્ટર ફોટોોડિઓડ્સ અને ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર્સ કરતા હલકી ગુણવત્તાવાળા છે, જેનો ઉપયોગ સમાન એસેમ્બલીઓમાં થાય છે.
5. ટેન્સર રેઝિસ્ટર. આ તત્વ બાહ્ય યાંત્રિક પ્રભાવ (વિરૂપતા) ના આધારે તેના પ્રતિકારને બદલવા માટે રચાયેલ છે. તે નોડ્સમાં વપરાય છે જે યાંત્રિક ક્રિયાને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

રેખીય પ્રતિરોધકો અને વેરિસ્ટર્સ જેવા સેમિકન્ડક્ટર તત્વો બાહ્ય પરિબળો પર નિર્ભરતાની નબળી ડિગ્રી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તાણ ગેજ, થર્મોરેસિસ્ટર અને ફોટોરેસિસ્ટર માટે, પ્રભાવ પરની લાક્ષણિકતાઓની અવલંબન મજબૂત છે.

સેમિકન્ડક્ટર રેઝિસ્ટરને સાહજિક રીતે યોજનાકીયમાં લેબલ કરવામાં આવે છે.

સર્કિટમાં રેઝિસ્ટર

રશિયન યોજનાઓમાં, સતત પ્રતિકાર ધરાવતા તત્વોને સામાન્ય રીતે સફેદ લંબચોરસ તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, કેટલીકવાર તેની ઉપર R અક્ષર હોય છે. વિદેશી યોજનાઓમાં તમે ટોચ પર સમાન અક્ષર R સાથે ઝિગઝેગ પ્રતીકના રૂપમાં રેઝિસ્ટર શોધી શકો છો. જો ઉપકરણના સંચાલન માટે ભાગનું કોઈપણ પરિમાણ મહત્વપૂર્ણ છે, તો તે યોજનાકીય પર સૂચવવા માટે રૂઢિગત છે.

પાવર લંબચોરસ પરના બાર દ્વારા સૂચવી શકાય છે:

• 2W - 2 વર્ટિકલ ડેશ;
• 1 ડબલ્યુ - 1 ઊભી રેખા;
• 0.5 ડબલ્યુ - 1 લીટી;
• 0.25 ડબલ્યુ - એક ત્રાંસી રેખા;
• 0.125 W - બે ત્રાંસી રેખાઓ.

રોમન અંકોમાં ડાયાગ્રામ પરની શક્તિ સૂચવવા માટે તે સ્વીકાર્ય છે.

વેરિયેબલ રેઝિસ્ટરનો હોદ્દો તીર સાથે લંબચોરસની ઉપરની વધારાની રેખાની હાજરી દ્વારા અલગ પડે છે, જે ગોઠવણની સંભાવનાનું પ્રતીક છે, સંખ્યાઓ પિન નંબરિંગ દ્વારા સૂચવી શકાય છે.

સેમિકન્ડક્ટર રેઝિસ્ટરને સમાન સફેદ લંબચોરસ સાથે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે, પરંતુ નિયંત્રણ ક્રિયાના પ્રકાર (યુ - વેરિસ્ટર માટે, પી - સ્ટ્રેઇન ગેજ રેઝિસ્ટર માટે, ટી - થર્મિસ્ટર માટે) દર્શાવતા અક્ષર સાથે સ્લેશ લાઇન (ફોટોરેસિસ્ટર સિવાય) દ્વારા ક્રોસ કરવામાં આવે છે. ). ફોટોરેઝિસ્ટરને વર્તુળમાં એક લંબચોરસ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, જેમાં બે તીર, પ્રકાશનું પ્રતીક છે, નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે.

રેઝિસ્ટરના પરિમાણો વહેતા પ્રવાહની આવર્તન પર આધાર રાખતા નથી, જેનો અર્થ છે કે આ તત્વ ડીસી અને એસી સર્કિટ (ઓછી અને ઉચ્ચ આવર્તન બંને) માં સમાન રીતે કાર્ય કરે છે. અપવાદો વાયર-વાઉન્ડ રેઝિસ્ટર છે, જે પ્રેરક હોય છે અને ઉચ્ચ અને અલ્ટ્રાહાઈ ફ્રીક્વન્સીઝ પર રેડિયેશનને કારણે ઊર્જા ગુમાવી શકે છે.

વિદ્યુત સર્કિટના ગુણધર્મો માટેની આવશ્યકતાઓને આધારે, રેઝિસ્ટરને સમાંતર અને શ્રેણીમાં જોડી શકાય છે. વિવિધ સર્કિટ જોડાણો માટે કુલ પ્રતિકારની ગણતરી કરવા માટેના સૂત્રો નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. શ્રેણી જોડાણમાં, કુલ પ્રતિકાર સર્કિટમાં તત્વોના મૂલ્યોના સાદા સરવાળા સમાન છે: R = R1 + R2 +... + Rn.

સમાંતર જોડાણમાં, કુલ પ્રતિકારની ગણતરી કરવા માટે, મૂલ્યોને તત્વોના મૂલ્યોમાં વ્યુત્ક્રમ ઉમેરો. આ એક મૂલ્યમાં પરિણમશે જે કુલ મૂલ્યના વ્યસ્ત પણ છે: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... 1/Rn.

સમાંતરમાં જોડાયેલા રેઝિસ્ટરનો કુલ પ્રતિકાર સૌથી નીચા કરતા ઓછો હશે.

રેટિંગ્સ

પ્રતિકારક તત્વો માટે પ્રમાણભૂત પ્રતિકાર મૂલ્યો છે, જેને "રેઝિસ્ટર રેટિંગ શ્રેણી" કહેવાય છે. આ પંક્તિ બનાવવાનો અભિગમ નીચેના વિચારણા પર આધારિત છે: મૂલ્યો વચ્ચેનું પગલું માન્ય વિચલન મૂલ્ય (ભૂલ) ને ઓવરલેપ કરવું જોઈએ. ઉદાહરણ - જો તત્વનું રેટિંગ 100 ઓહ્મ છે અને સહિષ્ણુતા 10% છે, તો શ્રેણીમાં આગળનું મૂલ્ય 120 ઓહ્મ હશે. આ પગલું બિનજરૂરી મૂલ્યોને ટાળે છે, કારણ કે ભૂલની વિવિધતા સાથે પડોશી રેટિંગ્સ તેમની વચ્ચેના મૂલ્યોની સમગ્ર શ્રેણીને વ્યવહારીક રીતે આવરી લે છે.

ઉત્પાદિત રેઝિસ્ટરને શ્રેણીમાં જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે જે સહનશીલતામાં અલગ પડે છે. દરેક શ્રેણીની પોતાની નજીવી શ્રેણી હોય છે.

શ્રેણી વચ્ચેના તફાવતો છે:

• ઇ 6 - 20% સહનશીલતા;
• ઇ 12 - 10% સહનશીલતા;
• E 24 - 5% ની સહનશીલતા (ક્યારેક 2%);
• ઇ 48 - 2% ની સહનશીલતા;
• ઇ 96 - સહનશીલતા 1%;
• E 192 - 0.5% સહનશીલતા (0.25%, 0.1% અને ઓછી હોઈ શકે છે).

સૌથી સામાન્ય E 24 શ્રેણીમાં 24 પ્રતિકાર રેટિંગનો સમાવેશ થાય છે.

લેબલીંગ

પ્રતિરોધક તત્વનું કદ તેના પાવર ડિસીપેશન સાથે સીધું સંબંધિત છે, તે જેટલું ઊંચું છે, તે ભાગનું કદ મોટું છે. જ્યારે સ્કીમેટિક્સ પર કોઈપણ સંખ્યાત્મક મૂલ્ય દર્શાવવું સરળ છે, ત્યારે ઉત્પાદનોનું માર્કિંગ મુશ્કેલ હોઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉત્પાદનમાં લઘુચિત્રીકરણના વલણને કારણે નાના અને નાના તત્વોનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી બને છે, જે માહિતીને બિડાણ પર મૂકવું અને તેને વાંચવું બંનેને વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે.

રશિયન ઉદ્યોગમાં પ્રતિરોધકોની ઓળખને સરળ બનાવવા માટે, આલ્ફાન્યુમેરિક માર્કિંગનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રતિકાર નીચે પ્રમાણે ચિહ્નિત થયેલ છે: નજીવા મૂલ્ય અંકો દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, અને અક્ષર કાં તો અંકોની પાછળ (દશાંશ મૂલ્યોના કિસ્સામાં) અથવા તેમની આગળ (સેંકડો માટે) મૂકવામાં આવે છે. જો રેટિંગ 999 ઓહ્મ કરતા ઓછું હોય, તો નંબર અક્ષર વિના લખવામાં આવે છે (અથવા R અથવા E અક્ષરો હોઈ શકે છે). જો મૂલ્ય kOhm માં નિર્દિષ્ટ કરેલ હોય, તો K અક્ષર નંબર પછી મૂકવામાં આવે છે, અને અક્ષર M મોહમમાં મૂલ્યને અનુરૂપ છે.

યુ.એસ.રેઝિસ્ટરને ત્રણ અંકોથી ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે. પ્રથમ બે સંપ્રદાય સૂચવે છે, ત્રીજા મૂલ્યમાં શૂન્ય (દસ)ની સંખ્યા ઉમેરવામાં આવે છે.

ઈલેક્ટ્રોનિક એસેમ્બલીઓના રોબોટિક ઉત્પાદનમાં, લાગુ કરાયેલા પ્રતીકો મોટાભાગે બોર્ડની સામે આવેલા ભાગની બાજુમાં હોય છે, જે માહિતીને વાંચવાનું અશક્ય બનાવે છે.

રંગ કોડિંગ

ભાગના પરિમાણો વિશેની માહિતી બંને બાજુથી વાંચી શકાય તેવી રાખવા માટે, રંગ કોડિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે - પેઇન્ટ ગોળાકાર પટ્ટાઓમાં લાગુ કરવામાં આવે છે. દરેક રંગનું પોતાનું સંખ્યાત્મક મૂલ્ય હોય છે. ભાગો પરના પટ્ટાઓ એક પિનની નજીક મૂકવામાં આવે છે અને ડાબેથી જમણે વાંચવામાં આવે છે. જો ભાગના નાના કદને કારણે રંગના નિશાનોને એક ટર્મિનલ પર ખસેડવાનું શક્ય ન હોય, તો પ્રથમ પટ્ટી અન્ય સ્ટ્રીપ્સ કરતા બમણી પહોળી બનાવવામાં આવે છે.

20% ની અનુમતિપાત્ર ભૂલવાળી વસ્તુઓને ત્રણ લીટીઓ સાથે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે, 5-10% ની ભૂલ માટે 4 લીટીઓનો ઉપયોગ થાય છે. સૌથી સચોટ રેઝિસ્ટરને 5-6 રેખાઓ સાથે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે, તેમાંના પ્રથમ 2 ભાગ રેટિંગને અનુરૂપ છે. જો બેન્ડ 4 હોય, તો ત્રીજો પ્રથમ બે બેન્ડ માટે દશાંશ ગુણક સૂચવે છે, ચોથી લાઇનનો અર્થ છે ચોકસાઈ. જો પટ્ટીઓ 5 હોય, તો ત્રીજો એક નામાંકનનો ત્રીજો અંક સૂચવે છે, ચોથો દશાંશ ગુણક (શૂન્યની સંખ્યા) સૂચવે છે અને પાંચમો ચોકસાઈ સૂચવે છે. છઠ્ઠી લાઇનનો અર્થ થાય છે પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક (TCR).

ચાર-બેન્ડ માર્કિંગના કિસ્સામાં, સોના અથવા ચાંદીની પટ્ટી હંમેશા સૌથી છેલ્લે આવે છે.

તમામ હોદ્દો જટિલ લાગે છે, પરંતુ નિશાનોને ઝડપથી વાંચવાની ક્ષમતા અનુભવ સાથે આવે છે.

સંબંધિત લેખો: