एक रोकनेवाला क्या है और यह क्या करता है?

प्रतिरोधक इलेक्ट्रॉनिक्स में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तत्वों में से हैं। इस नाम ने बहुत पहले रेडियो के शौकीनों की शब्दावली के संकीर्ण दायरे को छोड़ दिया था। और इलेक्ट्रॉनिक्स में थोड़ी सी भी दिलचस्पी रखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए, इस शब्द से भ्रम पैदा नहीं होना चाहिए।

 

एक रोकनेवाला क्या है

सबसे सरल परिभाषा इस प्रकार है: एक रोकनेवाला एक विद्युत परिपथ में एक तत्व है जो इसके माध्यम से बहने वाली धारा को प्रतिरोध प्रदान करता है। तत्व का नाम लैटिन शब्द "रेसिस्टो" - "प्रतिरोध" से आया है, रेडियो शौकिया अक्सर इस हिस्से को प्रतिरोध कहते हैं।

आइए देखें कि प्रतिरोधक क्या हैं, किन प्रतिरोधकों की आवश्यकता है। इन सवालों के जवाब में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की बुनियादी अवधारणाओं के भौतिक अर्थ से परिचित होना शामिल है।

यह समझाने के लिए कि एक रोकनेवाला कैसे काम करता है, आप पानी के पाइप की सादृश्यता का उपयोग कर सकते हैं। यदि हम किसी तरह पाइप में पानी के प्रवाह में बाधा डालते हैं (उदाहरण के लिए, इसका व्यास कम करके), तो आंतरिक दबाव में वृद्धि होगी। रुकावट को दूर करके हम दबाव कम करते हैं।इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, यह दबाव वोल्टेज से मेल खाता है - विद्युत प्रवाह के प्रवाह को कठिन बनाकर, हम सर्किट में वोल्टेज बढ़ाते हैं; प्रतिरोध को कम करके, हम वोल्टेज को भी कम करते हैं।

पाइप के व्यास को बदलकर हम पानी के प्रवाह की गति को बदल सकते हैं, विद्युत सर्किट में, प्रतिरोध को बदलकर, हम वर्तमान की ताकत को नियंत्रित कर सकते हैं। प्रतिरोध का मान तत्व की चालकता के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

प्रतिरोधक तत्वों के गुणों का उपयोग निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है:

• वोल्टेज में करंट का रूपांतरण और इसके विपरीत;
• धारा के दिए गए मान को प्राप्त करने के लिए प्रवाहित धारा को सीमित करना;
• वोल्टेज डिवाइडर का निर्माण (उदाहरण के लिए, उपकरणों को मापने में);
• अन्य विशेष उद्देश्य (जैसे, रेडियो हस्तक्षेप को कम करना)।

निम्नलिखित उदाहरण के साथ समझाएं कि एक रोकनेवाला क्या है और इसका उपयोग किस लिए किया जाता है। परिचित एलईडी कम धाराओं पर चमकती है, लेकिन इसका अपना प्रतिरोध इतना छोटा है कि अगर एलईडी को सीधे सर्किट में रखा जाए, यहां तक ​​​​कि 5 वी पर भी, इसके माध्यम से बहने वाली धारा भाग के स्वीकार्य मापदंडों से अधिक हो जाएगी। इस तरह के भार से एलईडी तुरंत विफल हो जाएगी। इसलिए, सर्किट में एक रोकनेवाला शामिल होता है, जिसका उद्देश्य इस मामले में वर्तमान को किसी दिए गए मान तक सीमित करना है।

सभी प्रतिरोधक तत्व विद्युत सर्किट के निष्क्रिय घटक हैं, सक्रिय सर्किट के विपरीत, वे सिस्टम को ऊर्जा नहीं देते हैं, लेकिन केवल इसका उपभोग करते हैं।

प्रतिरोधक क्या हैं, यह समझने के बाद, उनके प्रकार, पदनाम और अंकन पर विचार करना आवश्यक है।

प्रतिरोधों के प्रकार

प्रतिरोधों के प्रकारों को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

1. गैर-समायोज्य (स्थिर) - वायरवाउंड, समग्र, फिल्म, कार्बन, आदि।
2. समायोज्य (चर और ट्रिम)। विद्युत परिपथों को समायोजित करने के लिए समायोज्य प्रतिरोधों का उपयोग किया जाता है। सिग्नल स्तरों को समायोजित करने के लिए चर प्रतिरोध तत्वों (पोटेंशियोमीटर) का उपयोग किया जाता है।

अर्धचालक प्रतिरोधक तत्वों (थर्मोरेसिस्टर्स, फोटोरेसिस्टर्स, वैरिस्टर, आदि) द्वारा एक अलग समूह का प्रतिनिधित्व किया जाता है।

प्रतिरोधों की विशेषताएं उनके उद्देश्य से निर्धारित होती हैं और निर्माण के दौरान निर्धारित की जाती हैं। प्रमुख मापदंडों में से हैं:

1. नाममात्र का प्रतिरोध। यह तत्व की मुख्य विशेषता है और इसे ओम (ओम, कोहम, मोहम) में मापा जाता है।
2. निर्दिष्ट नाममात्र प्रतिरोध के प्रतिशत के रूप में स्वीकार्य विचलन। इसका मतलब है निर्माण की तकनीक द्वारा निर्धारित सूचकांक की संभावित भिन्नता।
3. बिजली अपव्यय - अधिकतम शक्ति एक प्रतिरोधी लंबी अवधि के भार के तहत विलुप्त हो सकता है।
4. प्रतिरोध का तापमान गुणांक - एक मान जो तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस परिवर्तन होने पर प्रतिरोधक के प्रतिरोध में सापेक्ष परिवर्तन को दर्शाता है।
5. ऑपरेटिंग वोल्टेज सीमा (विद्युत शक्ति)। यह अधिकतम वोल्टेज है जिस पर भाग अपने निर्दिष्ट मापदंडों को बरकरार रखता है।
6. शोर विशेषता - रोकनेवाला द्वारा संकेत में पेश की गई विकृति की डिग्री।
7. नमी और तापमान प्रतिरोध - आर्द्रता और तापमान का अधिकतम मान, जिससे अधिक होने पर भाग की विफलता हो सकती है।
8. वोल्टेज फैक्टर। एक मान जो लागू वोल्टेज पर प्रतिरोध की निर्भरता को ध्यान में रखता है।

अल्ट्राहाई फ़्रीक्वेंसी के क्षेत्र में प्रतिरोधों का उपयोग अतिरिक्त विशेषताओं को महत्व देता है: परजीवी समाई और अधिष्ठापन।

सेमीकंडक्टर रेसिस्टर्स

वे अर्धचालक उपकरण हैं जिनमें दो लीड होते हैं जो पर्यावरण के मानकों पर विद्युत प्रतिरोध की निर्भरता रखते हैं - तापमान, प्रकाश, वोल्टेज इत्यादि। अर्धचालक सामग्री अशुद्धियों के साथ डोप की जाती है, जिसका प्रकार बाहरी प्रभावों पर चालकता की निर्भरता निर्धारित करता है, का उपयोग किया जाता है ऐसे भागों का निर्माण करने के लिए।

निम्नलिखित प्रकार के अर्धचालक प्रतिरोधक तत्व हैं:

1. रैखिक रोकनेवाला। कम-मिश्र धातु सामग्री से बने, इस तत्व में वोल्टेज और धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला में बाहरी क्रिया पर प्रतिरोध की कम निर्भरता होती है, इसका उपयोग अक्सर एकीकृत सर्किट के उत्पादन में किया जाता है।
2. Varistor - तत्व, जिसका प्रतिरोध विद्युत क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करता है। वैरिस्टर की यह संपत्ति इसके आवेदन के दायरे को परिभाषित करती है: उपकरणों के विद्युत मापदंडों को स्थिर और विनियमित करने के लिए, अन्य उद्देश्यों के लिए, ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए।
3. थर्मिस्टर। इस प्रकार के गैर-रैखिक प्रतिरोधक तत्वों में तापमान के आधार पर इसके प्रतिरोध को बदलने की क्षमता होती है। थर्मिस्टर्स दो प्रकार के होते हैं: एक थर्मिस्टर जिसका प्रतिरोध बढ़ते तापमान के साथ कम हो जाता है, और एक पॉज़िस्टर जिसका प्रतिरोध तापमान के साथ बढ़ता है। थर्मिस्टर्स का उपयोग किया जाता है जहां तापमान प्रक्रिया का निरंतर नियंत्रण महत्वपूर्ण होता है।
4. फोटोरेसिस्टर। प्रकाश के संपर्क में आने पर इस उपकरण का प्रतिरोध बदल जाता है और यह लागू वोल्टेज से स्वतंत्र होता है। निर्माण में सीसा और कैडमियम का उपयोग किया जाता है, और कुछ देशों में इसके कारण पर्यावरणीय कारणों से इन भागों को चरणबद्ध किया जा रहा है। आज, photoresistors photodiodes और phototransistors से नीच हैं, जो समान असेंबली में उपयोग किए जाते हैं।
5. टेंसर रोकनेवाला। यह तत्व बाहरी यांत्रिक प्रभाव (विरूपण) के आधार पर इसके प्रतिरोध को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका उपयोग नोड्स में किया जाता है जो यांत्रिक क्रिया को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं।

सेमीकंडक्टर तत्व जैसे लीनियर रेसिस्टर्स और वैरिस्टर बाहरी कारकों पर निर्भरता की कमजोर डिग्री की विशेषता है। तनाव गेज, थर्मोरेसिस्टर्स और फोटोरेसिस्टर्स के लिए, प्रभाव पर विशेषताओं की निर्भरता मजबूत है।

अर्धचालक प्रतिरोधों को सहज रूप से योजनाबद्ध में लेबल किया जाता है।

एक सर्किट में रोकनेवाला

रूसी योजनाओं में, निरंतर प्रतिरोध वाले तत्वों को आमतौर पर एक सफेद आयत के रूप में नामित किया जाता है, कभी-कभी इसके ऊपर आर अक्षर के साथ। विदेशी योजनाओं में आप शीर्ष पर एक समान अक्षर R के साथ एक ज़िगज़ैग प्रतीक के रूप में एक रोकनेवाला पा सकते हैं। यदि डिवाइस के संचालन के लिए भाग का कोई पैरामीटर महत्वपूर्ण है, तो इसे योजनाबद्ध पर इंगित करने के लिए प्रथागत है।

आयत पर सलाखों द्वारा शक्ति का संकेत दिया जा सकता है:

• 2W - 2 लंबवत डैश;
• 1 डब्ल्यू - 1 लंबवत रेखा;
• 0.5 डब्ल्यू - 1 लाइन;
• 0.25 डब्ल्यू - एक तिरछी रेखा;
• 0.125 डब्ल्यू - दो तिरछी रेखाएँ।

रोमन अंकों में आरेख पर शक्ति को इंगित करना स्वीकार्य है।

चर प्रतिरोधों के पदनाम को एक तीर के साथ आयत के ऊपर एक अतिरिक्त रेखा की उपस्थिति से अलग किया जाता है, समायोजन की संभावना का प्रतीक है, संख्याओं को पिन नंबरिंग द्वारा इंगित किया जा सकता है।

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधों को एक ही सफेद आयत के साथ चिह्नित किया जाता है, लेकिन एक स्लैश लाइन (फोटोरेसिस्टर्स को छोड़कर) को एक पत्र के साथ पार किया जाता है जो नियंत्रण क्रिया के प्रकार को दर्शाता है (यू - एक वैरिस्टर के लिए, पी - एक स्ट्रेन गेज रेसिस्टर के लिए, टी - एक थर्मिस्टर के लिए) ) फोटोरेसिस्टर को एक वृत्त में एक आयत द्वारा निरूपित किया जाता है, जिसमें प्रकाश के प्रतीक दो तीर निर्देशित होते हैं।

रोकनेवाला के पैरामीटर बहने वाली धारा की आवृत्ति पर निर्भर नहीं करते हैं, जिसका अर्थ है कि यह तत्व डीसी और एसी सर्किट (निम्न और उच्च आवृत्ति दोनों) में समान रूप से कार्य करता है। अपवाद तार-घाव प्रतिरोधी हैं, जो आगमनात्मक हैं और उच्च और अल्ट्राहाई आवृत्तियों पर विकिरण के कारण ऊर्जा खो सकते हैं।

विद्युत परिपथ के गुणों के लिए आवश्यकताओं के आधार पर, प्रतिरोधों को समानांतर और श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है। विभिन्न सर्किट कनेक्शनों के लिए कुल प्रतिरोध की गणना करने के सूत्र काफी भिन्न होते हैं। एक श्रृंखला कनेक्शन में, कुल प्रतिरोध सर्किट में तत्वों के मूल्यों के साधारण योग के बराबर होता है: R = R1 + R2 +... + Rn।

समानांतर कनेक्शन में, कुल प्रतिरोध की गणना करने के लिए, तत्वों के मूल्यों के विपरीत मूल्यों को जोड़ें। इसका परिणाम एक मूल्य में होगा जो कुल मूल्य का व्युत्क्रम भी है: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... 1/Rn।

समानांतर में जुड़े प्रतिरोधों का कुल प्रतिरोध सबसे कम प्रतिरोध से कम होगा।

रेटिंग्स

प्रतिरोधक तत्वों के लिए मानक प्रतिरोध मान होते हैं, जिन्हें "प्रतिरोधक रेटिंग श्रृंखला" कहा जाता है। इस पंक्ति को बनाने का दृष्टिकोण निम्नलिखित विचार पर आधारित है: मानों के बीच का चरण स्वीकार्य विचलन मान (त्रुटि) को ओवरलैप करना चाहिए। उदाहरण - यदि किसी तत्व की रेटिंग 100 ओम है और सहनशीलता 10% है, तो श्रृंखला में अगला मान 120 ओम होगा। यह कदम अनावश्यक मूल्यों से बचा जाता है, क्योंकि त्रुटि भिन्नता के साथ पड़ोसी रेटिंग व्यावहारिक रूप से उनके बीच मूल्यों की पूरी श्रृंखला को कवर करती है।

उत्पादित प्रतिरोधों को श्रृंखला में समूहीकृत किया जाता है जो सहनशीलता में भिन्न होते हैं। प्रत्येक श्रृंखला की अपनी नाममात्र सीमा होती है।

श्रृंखला के बीच अंतर हैं:

• ई 6 - 20% सहिष्णुता;
• ई 12 - 10% सहिष्णुता;
• ई 24 - 5% की सहिष्णुता (कभी-कभी 2%);
• ई 48 - 2% की सहनशीलता;
• ई 96 - सहिष्णुता 1%;
• ई 192 - 0.5% सहिष्णुता (0.25%, 0.1% और कम हो सकती है)।

सबसे आम ई 24 श्रृंखला में 24 प्रतिरोध रेटिंग शामिल हैं।

लेबलिंग

एक प्रतिरोधक तत्व का आकार सीधे उसकी शक्ति अपव्यय से संबंधित होता है, यह जितना अधिक होता है, भाग का आकार उतना ही बड़ा होता है। जबकि योजनाबद्ध पर किसी भी संख्यात्मक मान को इंगित करना आसान है, उत्पादों का अंकन कठिन हो सकता है। इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन में लघुकरण की प्रवृत्ति छोटे और छोटे तत्वों का उपयोग करना आवश्यक बनाती है, जिससे जानकारी को संलग्नक पर रखना और इसे पढ़ना दोनों को और अधिक कठिन बना देता है।

रूसी उद्योग में प्रतिरोधों की पहचान की सुविधा के लिए, अल्फ़ान्यूमेरिक अंकन का उपयोग किया जाता है। प्रतिरोध को निम्नानुसार चिह्नित किया गया है: नाममात्र मूल्य अंकों द्वारा इंगित किया जाता है, और अक्षर को अंकों के पीछे (दशमलव मानों के मामले में) या उनके पहले (सैकड़ों के लिए) रखा जाता है। यदि रेटिंग 999 ओम से कम है, तो संख्या बिना किसी अक्षर के लिखी जाती है (या इसमें R या E अक्षर हो सकते हैं)। यदि मान कोहम में निर्दिष्ट किया जाता है, तो अक्षर K को संख्या के बाद रखा जाता है, और अक्षर M मोहम में मान से मेल खाता है।

हम।प्रतिरोधों को तीन अंकों के साथ चिह्नित किया जाता है। पहले दो मूल्यवर्ग का सुझाव देते हैं, तीसरा शून्य (दहाई) की संख्या को मूल्य में जोड़ा जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों के रोबोटिक उत्पादन में, लागू प्रतीक अक्सर बोर्ड के सामने वाले हिस्से की तरफ होते हैं, जिससे जानकारी को पढ़ना असंभव हो जाता है।

रंग कोडिंग

किसी भाग के मापदंडों के बारे में जानकारी को दोनों ओर से पढ़ने योग्य रखने के लिए, रंग कोडिंग का उपयोग किया जाता है - पेंट को गोलाकार पट्टियों में लगाया जाता है। प्रत्येक रंग का अपना संख्यात्मक मान होता है। भागों पर धारियों को पिन में से एक के करीब रखा जाता है और बाएं से दाएं पढ़ा जाता है। यदि भाग के छोटे आकार के कारण रंग चिह्नों को एक टर्मिनल पर ले जाना संभव नहीं है, तो पहली पट्टी अन्य पट्टियों की तुलना में दोगुनी चौड़ी बनाई जाती है।

20% की स्वीकार्य त्रुटि वाली वस्तुओं को तीन पंक्तियों के साथ चिह्नित किया जाता है, 5-10% की त्रुटि के लिए 4 पंक्तियों का उपयोग किया जाता है। सबसे सटीक प्रतिरोधों को 5-6 लाइनों के साथ चिह्नित किया जाता है, उनमें से पहले 2 भाग रेटिंग के अनुरूप होते हैं। यदि बैंड 4 हैं, तो तीसरा पहले दो बैंड के लिए दशमलव गुणक को इंगित करता है, चौथी पंक्ति का अर्थ सटीकता है। यदि सलाखें 5 हैं, तो तीसरा एक नाममात्र के तीसरे अंक को इंगित करता है, चौथा दशमलव गुणक (शून्य की संख्या) को इंगित करता है, और पांचवां एक सटीकता को इंगित करता है। छठी पंक्ति का अर्थ है प्रतिरोध का तापमान गुणांक (TCR)।

फोर-बैंड मार्किंग के मामले में, सोने या चांदी की पट्टी हमेशा सबसे अंत में आती है।

सभी पदनाम जटिल दिखते हैं, लेकिन चिह्नों को जल्दी से पढ़ने की क्षमता अनुभव के साथ आती है।

संबंधित आलेख: