Resistor adalah salah satu elemen yang paling banyak digunakan dalam elektronik. Nama ini meninggalkan batasan sempit terminologi amatir radio sejak lama. Dan bagi siapa pun yang memiliki sedikit minat pada elektronik, istilah tersebut seharusnya tidak menimbulkan kebingungan.
Isi
Apa itu resistor?
Definisi paling sederhana adalah sebagai berikut: resistor adalah elemen dalam rangkaian listrik yang memberikan resistansi terhadap arus yang mengalir melaluinya. Nama elemen tersebut berasal dari kata Latin "resisto" - "resist", amatir radio sering menyebut bagian ini sebagai - resistance.
Mari kita lihat apa itu resistor, untuk apa resistor dibutuhkan. Menjawab pertanyaan-pertanyaan ini melibatkan keakraban dengan arti fisik dari konsep dasar teknik elektro.
Untuk menjelaskan cara kerja resistor, Anda dapat menggunakan analogi pipa air. Jika kita entah bagaimana menghalangi aliran air di dalam pipa (misalnya, dengan mengurangi diameternya), akan ada peningkatan tekanan internal. Dengan menghilangkan halangan, kami mengurangi tekanan.Dalam teknik listrik, tekanan ini sesuai dengan tegangan - dengan mempersulit arus listrik mengalir, kami meningkatkan tegangan di sirkuit; dengan menurunkan resistansi, kita juga menurunkan tegangan.
Dengan mengubah diameter pipa, kita dapat mengubah kecepatan aliran air, dalam rangkaian listrik, dengan mengubah resistansi, kita dapat mengatur kekuatan arus. Nilai resistansi berbanding terbalik dengan konduktivitas elemen.
Sifat-sifat elemen resistif dapat digunakan untuk tujuan berikut:
- Konversi arus menjadi tegangan dan sebaliknya;
- membatasi arus yang mengalir untuk mendapatkan nilai arus tertentu;
- Pembuatan pembagi tegangan (misalnya, dalam alat ukur);
- tujuan khusus lainnya (misalnya, mengurangi interferensi radio).
Jelaskan apa itu resistor dan kegunaannya dengan contoh berikut. LED yang sudah dikenal bersinar pada arus rendah, tetapi resistansinya sendiri sangat kecil sehingga jika LED ditempatkan di sirkuit secara langsung, bahkan pada 5 V, arus yang mengalir melaluinya akan melebihi parameter yang diizinkan dari bagian tersebut. Dari beban seperti itu, LED akan segera mati. Oleh karena itu, rangkaian termasuk resistor, yang tujuannya dalam hal ini adalah untuk membatasi arus ke nilai yang diberikan.
Semua elemen resistif adalah komponen pasif dari rangkaian listrik, tidak seperti yang aktif, mereka tidak memberikan energi ke sistem, tetapi hanya mengkonsumsinya.
Setelah memahami apa itu resistor, perlu untuk mempertimbangkan jenis, penunjukan, dan penandaannya.
Jenis Resistor
Jenis resistor dapat dipecah menjadi kategori berikut:
- Non-adjustable (konstan) - wirewound, komposit, film, karbon, dll.
- Dapat disesuaikan (variabel dan trim). Resistor yang dapat disesuaikan digunakan untuk mengatur sirkuit listrik. Elemen resistansi variabel (potensiometer) digunakan untuk menyesuaikan level sinyal.
Kelompok yang terpisah diwakili oleh elemen resistif semikonduktor (termorsistor, fotoresistor, varistor, dll.).
Karakteristik resistor ditentukan oleh tujuannya dan diatur selama pembuatan. Di antara parameter kuncinya adalah:
- Resistansi nominal. Ini adalah karakteristik utama elemen dan diukur dalam ohm (Ohm, kOhm, Mohm).
- Penyimpangan yang diijinkan sebagai persentase dari resistansi nominal yang ditentukan. Berarti kemungkinan variasi indeks, ditentukan oleh teknologi pembuatan.
- Disipasi daya - daya maksimum yang dapat dihamburkan oleh resistor di bawah beban jangka panjang.
- Koefisien suhu resistansi - nilai yang menunjukkan perubahan relatif resistansi resistor ketika suhu berubah sebesar 1 ° C.
- Batas tegangan operasi (kekuatan listrik). Ini adalah tegangan maksimum di mana bagian tersebut mempertahankan parameter yang dinyatakan.
- Karakteristik kebisingan - tingkat distorsi yang dimasukkan ke dalam sinyal oleh resistor.
- Tahan kelembaban dan suhu - nilai maksimum kelembaban dan suhu, melebihi yang dapat menyebabkan kegagalan bagian.
- Faktor Tegangan. Nilai yang memperhitungkan ketergantungan resistansi pada tegangan yang diberikan.
Penggunaan resistor di bidang frekuensi ultra tinggi memberikan pentingnya karakteristik tambahan: kapasitansi parasit dan induktansi.
Resistor Semikonduktor
Mereka adalah perangkat semikonduktor dengan dua sadapan yang memiliki ketergantungan hambatan listrik pada parameter lingkungan - suhu, cahaya, tegangan, dll. Bahan semikonduktor yang didoping dengan pengotor, jenis yang menentukan ketergantungan konduktivitas pada pengaruh eksternal, digunakan untuk memproduksi suku cadang seperti itu.
Ada beberapa jenis elemen resistif semikonduktor:
- Resistor linier. Terbuat dari bahan paduan rendah, elemen ini memiliki ketergantungan resistansi yang rendah pada aksi eksternal dalam berbagai tegangan dan arus, paling sering digunakan dalam produksi sirkuit terpadu.
- Varistor - elemen, yang resistansinya tergantung pada kekuatan medan listrik. Properti varistor ini mendefinisikan ruang lingkup aplikasinya: untuk menstabilkan dan mengatur parameter listrik perangkat, untuk melindungi dari tegangan berlebih, untuk tujuan lain.
- termistor. Jenis elemen resistif non-linier ini memiliki kemampuan untuk mengubah resistansinya tergantung pada suhu. Ada dua jenis termistor: termistor yang resistansinya berkurang dengan meningkatnya suhu, dan posistor yang resistansinya meningkat dengan suhu. Termistor digunakan di mana kontrol konstan dari proses suhu adalah penting.
- Fotoresistor. Hambatan perangkat ini berubah saat terkena cahaya dan tidak tergantung pada tegangan yang diberikan. Timbal dan kadmium digunakan dalam pembuatan, dan di beberapa negara hal ini menyebabkan bagian-bagian ini dihapus karena alasan lingkungan. Saat ini, fotoresistor lebih rendah daripada fotodioda dan fototransistor, yang digunakan dalam rakitan serupa.
- Resistor Tensor. Elemen ini dirancang untuk mengubah ketahanannya tergantung pada dampak mekanis eksternal (deformasi). Ini digunakan dalam node yang mengubah aksi mekanis menjadi sinyal listrik.
Elemen semikonduktor seperti resistor linier dan varistor dicirikan oleh tingkat ketergantungan yang lemah pada faktor eksternal. Untuk pengukur regangan, termoresistor dan fotoresistor, ketergantungan karakteristik pada pengaruh kuat.
Resistor semikonduktor secara intuitif diberi label dalam skema.
Resistor dalam rangkaian
Dalam skema Rusia, elemen dengan resistansi konstan biasanya ditunjuk sebagai persegi panjang putih, terkadang dengan huruf R di atasnya. Dalam skema asing, Anda dapat menemukan resistor dalam bentuk simbol zigzag dengan huruf R serupa di atasnya. Jika ada parameter bagian yang penting untuk pengoperasian perangkat, biasanya ditunjukkan pada skema.
Daya dapat ditunjukkan oleh palang pada persegi panjang:
- 2W - 2 garis vertikal;
- 1 W - 1 garis vertikal;
- 0,5 W - 1 baris;
- 0,25 W - satu garis miring;
- 0,125 W - dua garis miring.
Dapat diterima untuk menunjukkan kekuatan pada diagram dalam angka Romawi.
Penunjukan resistor variabel dibedakan dengan adanya garis tambahan di atas persegi panjang dengan panah, melambangkan kemungkinan penyesuaian, angka dapat ditunjukkan dengan penomoran pin.
Resistor semikonduktor ditandai dengan persegi panjang putih yang sama, tetapi dilintasi oleh garis miring (kecuali untuk fotoresistor) dengan huruf yang menunjukkan jenis tindakan kontrol (U - untuk varistor, P - untuk resistor pengukur regangan, t - untuk termistor ). Fotoresistor dilambangkan dengan persegi panjang dalam lingkaran, di mana dua panah, melambangkan cahaya, diarahkan.
Parameter resistor tidak bergantung pada frekuensi arus yang mengalir, yang berarti bahwa elemen ini berfungsi sama dalam rangkaian DC dan AC (frekuensi rendah dan tinggi). Pengecualian adalah resistor lilitan kawat, yang bersifat induktif dan dapat kehilangan energi karena radiasi pada frekuensi tinggi dan sangat tinggi.
Tergantung pada persyaratan untuk sifat-sifat rangkaian listrik, resistor dapat dihubungkan secara paralel dan seri. Rumus untuk menghitung resistansi total untuk koneksi rangkaian yang berbeda sangat berbeda. Dalam hubungan seri, hambatan total sama dengan jumlah sederhana dari nilai elemen dalam rangkaian: R = R1 + R2 +... + Rn.
Dalam hubungan paralel, untuk menghitung hambatan total, tambahkan nilai yang berbanding terbalik dengan nilai elemen. Ini akan menghasilkan nilai yang juga merupakan kebalikan dari nilai total: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... 1/Rn.
Resistansi total dari resistor yang terhubung secara paralel akan lebih rendah dari yang terendah.
Peringkat
Ada nilai resistansi standar untuk elemen resistif, yang disebut "seri peringkat resistor". Pendekatan untuk membuat baris ini didasarkan pada pertimbangan berikut: langkah antara nilai harus tumpang tindih dengan nilai deviasi yang diizinkan (kesalahan). Contoh - jika peringkat suatu elemen adalah 100 Ohm dan toleransinya 10%, maka nilai berikutnya dalam rangkaian adalah 120 Ohm. Langkah ini menghindari nilai yang tidak perlu, karena peringkat tetangga bersama dengan variasi kesalahan secara praktis mencakup seluruh rentang nilai di antara mereka.
Resistor yang dihasilkan dikelompokkan menjadi seri yang berbeda toleransinya. Setiap seri memiliki kisaran nominalnya sendiri.
Perbedaan antara seri ini adalah:
- E 6 - toleransi 20%;
- E 12 - toleransi 10%;
- E 24 - toleransi 5% (kadang-kadang 2%);
- E 48 - toleransi 2%;
- E 96 - toleransi 1%;
- E 192 - toleransi 0,5% (bisa 0,25%, 0,1% dan lebih rendah).
Seri E 24 yang paling umum mencakup 24 peringkat resistensi.
Pelabelan
Ukuran elemen resistif berhubungan langsung dengan disipasi dayanya, semakin tinggi, semakin besar ukuran bagiannya. Meskipun mudah untuk menunjukkan nilai numerik apa pun pada skema, penandaan produk bisa jadi sulit. Tren miniaturisasi dalam produksi elektronik mengharuskan penggunaan elemen yang lebih kecil dan lebih kecil, yang membuatnya lebih sulit untuk meletakkan informasi pada penutup dan membacanya.
Untuk memfasilitasi identifikasi resistor di industri Rusia, penandaan alfanumerik digunakan. Resistansi ditandai sebagai berikut: nilai nominal ditunjukkan oleh angka, dan huruf diletakkan di belakang angka (dalam hal nilai desimal), atau di depannya (untuk ratusan). Jika ratingnya kurang dari 999 ohm, angkanya ditulis tanpa huruf (atau mungkin ada huruf R atau E). Jika nilai ditentukan dalam kOhm, huruf K diletakkan setelah nomor, dan huruf M sesuai dengan nilai dalam Mohm.
KITA.resistor ditandai dengan tiga digit. Dua yang pertama menunjukkan denominasi, yang ketiga jumlah nol (puluhan) ditambahkan ke nilai.
Dalam produksi robot rakitan elektronik, simbol yang diterapkan seringkali berada di sisi bagian yang menghadap papan, yang membuat informasi tidak dapat dibaca.
Kode warna
Agar informasi tentang parameter bagian dapat dibaca dari kedua sisi, kode warna digunakan - cat diterapkan dalam garis melingkar. Setiap warna memiliki nilai numeriknya sendiri. Garis-garis pada bagian ditempatkan lebih dekat ke salah satu pin dan dibaca dari kiri ke kanan. Jika tidak memungkinkan untuk memindahkan tanda warna ke satu terminal karena ukuran bagian yang kecil, strip pertama dibuat dua kali lebih lebar dari strip lainnya.
Item dengan kesalahan yang diizinkan sebesar 20% ditandai dengan tiga baris, untuk kesalahan 5-10% digunakan 4 baris. Resistor paling akurat ditandai dengan 5-6 garis, 2 yang pertama sesuai dengan peringkat bagian. Jika pita adalah 4, yang ketiga menunjukkan pengali desimal untuk dua pita pertama, baris keempat berarti akurasi. Jika bilah adalah 5, maka yang ketiga menunjukkan digit ketiga dari nominal, yang keempat menunjukkan pengali desimal (jumlah nol), dan yang kelima menunjukkan akurasi. Baris keenam berarti koefisien temperatur resistansi (TCR).
Dalam hal penandaan empat pita, garis emas atau perak selalu berada di urutan terakhir.
Semua sebutan terlihat rumit, tetapi kemampuan untuk membaca tanda dengan cepat datang dengan pengalaman.
Artikel terkait:
