저항이란 무엇이며 어떤 역할을 합니까?

저항은 전자 제품에서 가장 널리 사용되는 요소 중 하나입니다. 이 이름은 오래 전에 아마추어 무선 용어의 좁은 범위를 벗어났습니다. 그리고 전자공학에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 이 용어가 혼동을 일으키지 않아야 합니다.

 

저항이란 무엇입니까?

가장 간단한 정의는 다음과 같습니다. 저항은 이를 통해 흐르는 전류에 저항을 제공하는 전기 회로의 요소입니다. 요소의 이름은 라틴어 "resisto" - "resist"에서 유래하며, 라디오 아마추어는 종종 이 부분을 저항이라고 부릅니다.

저항이 무엇인지, 어떤 저항이 필요한지 살펴 보겠습니다. 이러한 질문에 답하려면 전기 공학의 기본 개념에 대한 물리적 의미를 숙지해야 합니다.

저항이 어떻게 작동하는지 설명하기 위해 수도관의 비유를 사용할 수 있습니다. 파이프의 물 흐름을 어떻게든 방해하면(예: 직경을 줄임) 내부 압력이 증가합니다. 장애물을 제거하여 압력을 줄입니다.전기 공학에서 이 압력은 전압에 해당합니다. 전류가 흐르기 어렵게 하여 회로의 전압을 높입니다. 저항을 줄임으로써 전압도 줄입니다.

파이프의 직경을 변경하면 물의 흐름 속도를 변경할 수 있고 전기 회로에서는 저항을 변경하여 전류의 강도를 조절할 수 있습니다. 저항값은 소자의 전도도에 반비례합니다.

저항 요소의 속성은 다음과 같은 목적으로 사용할 수 있습니다.

• 전류를 전압으로 또는 그 반대로 변환합니다.
• 주어진 전류 값을 얻기 위해 흐르는 전류를 제한하는 단계;
• 전압 분배기 생성(예: 측정 기기)
• 기타 특수 목적(예: 무선 간섭 감소).

다음 예를 통해 저항이 무엇이며 무엇에 사용되는지 설명하십시오. 친숙한 LED는 낮은 전류에서 빛을 발하지만 자체 저항이 너무 작아 LED를 회로에 직접 배치하면 5V에서도 이를 통해 흐르는 전류가 부품의 허용 매개변수를 초과합니다. 이러한 부하에서 LED는 즉시 실패합니다. 따라서 회로에는 저항이 포함되며, 이 경우 그 목적은 전류를 주어진 값으로 제한하는 것입니다.

모든 저항 요소는 능동 요소와 달리 전기 회로의 수동 구성 요소이며 시스템에 에너지를 공급하지 않고 소비합니다.

저항이 무엇인지 이해했다면 유형, 지정 및 표시를 고려해야합니다.

저항기의 종류

저항 유형은 다음 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 조정 불가능(상수) - 권선, 복합재, 필름, 탄소 등
2. 조정 가능(가변 및 트림). 조정 가능한 저항은 전기 회로를 조정하는 데 사용됩니다. 가변 저항 소자(전위차계)는 신호 레벨을 조정하는 데 사용됩니다.

별도의 그룹은 반도체 저항 소자(열 저항기, 포토 저항기, 배리스터 등)로 표시됩니다.

저항의 특성은 목적에 따라 결정되며 제조 과정에서 설정됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

1. 공칭 저항. 이것은 요소의 주요 특성이며 옴(Ohm, kOhm, Mohm) 단위로 측정됩니다.
2. 지정된 공칭 저항의 백분율로 표시되는 허용 편차. 제조 기술에 따라 결정되는 지수의 가능한 변형을 의미합니다.
3. 전력 손실 - 저항기가 장기간 부하에서 손실할 수 있는 최대 전력.
4. 저항의 온도 계수 - 온도가 1 ° C 변할 때 저항의 상대적인 저항 변화를 나타내는 값.
5. 작동 전압 한계(전기 강도). 부품이 명시된 매개변수를 유지하는 최대 전압입니다.
6. 노이즈 특성 - 저항에 의해 신호에 도입된 왜곡의 정도.
7. 습기 및 온도 저항 - 습도 및 온도의 최대값으로, 이를 초과하면 부품이 고장날 수 있습니다.
8. 전압 계수. 인가 전압에 대한 저항 의존성을 고려한 값입니다.

초고주파 분야에서 저항기를 사용하면 기생 커패시턴스와 인덕턴스라는 추가 특성이 중요합니다.

반도체 저항기

온도, 빛, 전압 등의 환경 매개 변수에 대한 전기 저항의 의존성을 갖는 두 개의 리드가있는 반도체 장치입니다. 외부 영향에 대한 전도도의 의존성을 결정하는 유형의 불순물이 도핑 된 반도체 재료가 사용됩니다. 그러한 부품을 제조합니다.

반도체 저항 소자에는 다음과 같은 유형이 있습니다.

1. 선형 저항기. 저 합금 재료로 만들어진이 요소는 광범위한 전압 및 전류에서 외부 작용에 대한 저항 의존성이 낮으며 집적 회로 생산에 가장 자주 사용됩니다.
2. 배리스터 - 저항이 전기장의 강도에 따라 달라지는 요소. 바리스터의 이 속성은 적용 범위를 정의합니다. 다른 목적을 위해 장치의 전기 매개변수를 안정화 및 조절하고 과전압으로부터 보호합니다.
3. 서미스터. 이러한 유형의 비선형 저항 요소는 온도에 따라 저항을 변경할 수 있습니다. 서미스터에는 온도가 증가함에 따라 저항이 감소하는 서미스터와 온도에 따라 저항이 증가하는 포지스터의 두 가지 유형이 있습니다. 서미스터는 온도 프로세스의 지속적인 제어가 중요한 곳에 사용됩니다.
4. 포토레지스터. 이 장치의 저항은 빛에 노출될 때 변하며 인가된 전압과 무관합니다. 납과 카드뮴은 제조에 사용되며 일부 국가에서는 환경적 이유로 이러한 부품을 단계적으로 사용하지 않습니다. 오늘날 포토레지스터는 유사한 어셈블리에 사용되는 포토다이오드 및 포토트랜지스터보다 열등합니다.
5. 텐서 저항기. 이 소자는 외부의 기계적 충격(변형)에 따라 저항이 변하도록 설계되었습니다. 기계적 동작을 전기 신호로 변환하는 노드에 사용됩니다.

선형 저항기 및 배리스터와 같은 반도체 소자는 외부 요인에 대한 의존도가 약한 것이 특징입니다. 스트레인 게이지, 온도 저항 및 포토 저항의 경우 영향에 대한 특성의 의존도가 높습니다.

반도체 저항은 회로도에 직관적으로 레이블이 지정되어 있습니다.

회로의 저항

러시아 계획에서 저항이 일정한 요소는 일반적으로 흰색 직사각형으로 지정되며 때로는 그 위에 문자 R이 표시됩니다. 외국 체계에서는 비슷한 문자 R이 위에 있는 지그재그 기호 형태의 저항을 찾을 수 있습니다. 부품의 매개변수가 장치 작동에 중요한 경우 회로도에 표시하는 것이 일반적입니다.

전력은 직사각형의 막대로 표시할 수 있습니다.

• 2W - 세로 대시 2개;
• 1 W - 1 수직선;
• 0.5W - 1라인;
• 0.25W - 하나의 사선;
• 0.125 W - 두 개의 사선.

도표의 힘을 로마 숫자로 표시하는 것은 허용됩니다.

가변 저항의 지정은 조정 가능성을 상징하는 화살표가 있는 직사각형 위에 추가 선이 있다는 점에서 구별되며 숫자는 핀 번호로 표시될 수 있습니다.

반도체 저항은 동일한 흰색 직사각형으로 표시되지만 제어 동작 유형(U - 바리스터의 경우, P - 스트레인 게이지 저항의 경우, t - 서미스터의 경우)을 나타내는 문자와 함께 슬래시 라인(포토 레지스터 제외)으로 교차됩니다. ). 포토 레지스터는 빛을 상징하는 두 개의 화살표가 가리키는 원의 직사각형으로 표시됩니다.

저항의 매개변수는 흐르는 전류의 주파수에 의존하지 않습니다. 즉, 이 요소는 DC 및 AC 회로(저주파수 및 고주파수 모두)에서 동일하게 기능합니다. 단, 권선 저항기는 유도성이며 고주파 및 초고주파의 복사로 인해 에너지를 잃을 수 있습니다.

전기 회로의 특성에 대한 요구 사항에 따라 저항을 병렬 및 직렬로 연결할 수 있습니다. 서로 다른 회로 연결에 대한 총 저항을 계산하는 공식은 상당히 다릅니다. 직렬 연결에서 총 저항은 회로의 요소 값의 단순 합과 같습니다. R = R1 + R2 +... + Rn.

병렬 연결에서 총 저항을 계산하려면 요소 값에 역수 값을 더하십시오. 그러면 총 값의 역이기도 한 값이 생성됩니다. 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... 1/Rn.

병렬로 연결된 저항의 총 저항은 가장 낮은 저항보다 낮습니다.

등급

"저항 등급 시리즈"라고 하는 저항 요소에 대한 표준 저항 값이 있습니다. 이 행을 만드는 접근 방식은 다음 고려 사항을 기반으로 합니다. 값 사이의 단계는 허용 가능한 편차 값(오류)과 겹쳐야 합니다. 예 - 요소의 등급이 100 Ohm이고 허용 오차가 10%인 경우 시리즈의 다음 값은 120 Ohm이 됩니다. 이 단계는 오차 변동과 함께 인접한 등급이 실제로 그들 사이의 전체 값 범위를 포함하기 때문에 불필요한 값을 피합니다.

생산된 저항기는 공차가 다른 시리즈로 그룹화됩니다. 각 시리즈에는 고유한 공칭 범위가 있습니다.

시리즈 간의 차이점은 다음과 같습니다.

• E 6 - 20% 허용 오차;
• E 12 - 10% 허용 오차;
• E 24 - 5%의 허용 오차(때로는 2%);
• E 48 - 허용 오차 2%;
• E 96 - 허용 오차 1%;
• E 192 - 0.5% 허용 오차(0.25%, 0.1% 이하일 수 있음).

가장 일반적인 E 24 시리즈에는 24개의 저항 등급이 포함됩니다.

라벨링

저항 요소의 크기는 전력 손실과 직접적인 관련이 있으며 높을수록 부품 크기가 커집니다. 회로도에 숫자 값을 표시하는 것은 쉽지만 제품의 표시는 어려울 수 있습니다. 전자제품 생산의 소형화 추세로 인해 점점 더 작은 요소를 사용해야 하므로 인클로저에 정보를 넣고 읽는 것이 더 어려워집니다.

러시아 산업에서 저항기의 식별을 용이하게 하기 위해 영숫자 표시가 사용됩니다. 저항은 다음과 같이 표시됩니다. 공칭 값은 숫자로 표시되고 문자는 숫자 뒤(십진수 값의 경우) 또는 그 앞에(백 단위) 둡니다. 정격이 999옴 미만이면 숫자가 문자 없이 표시됩니다(또는 문자 R 또는 E가 있을 수 있음). 값이 kOhm으로 지정되면 숫자 뒤에 문자 K가 표시되고 문자 M은 Mohm 값에 해당합니다.

우리를.저항은 세 자리 숫자로 표시됩니다. 처음 두 개는 액면가를 나타내고 세 번째는 값에 0(십)을 더한 수를 나타냅니다.

전자 어셈블리의 로봇 생산에서 적용된 기호는 종종 보드와 마주하는 부분의 측면에 있기 때문에 정보를 읽을 수 없습니다.

색상 코딩

양쪽에서 읽을 수 있는 부품 매개변수에 대한 정보를 유지하기 위해 색상 코딩이 사용됩니다. 페인트는 원형 줄무늬로 적용됩니다. 각 색상에는 고유한 숫자 값이 있습니다. 부품의 줄무늬는 핀 중 하나에 더 가깝게 배치되고 왼쪽에서 오른쪽으로 읽습니다. 부품의 크기가 작아서 하나의 터미널로 색상 표시를 이동할 수 없는 경우 첫 번째 스트라이프는 다른 스트립의 두 배 너비로 만들어집니다.

허용오차가 20%인 항목은 3줄로 표시하고 5~10% 오차는 4줄로 표시합니다. 가장 정확한 저항은 5-6 라인으로 표시되며, 그 중 처음 2개는 부품 등급에 해당합니다. 밴드가 4인 경우 세 번째 줄은 처음 두 밴드의 십진 배율을 나타내고 네 번째 줄은 정확도를 의미합니다. 막대가 5이면 세 번째 것은 명목상의 세 번째 자리를 나타내고 네 번째는 십진 승수(0의 수)를 나타내고 다섯 번째는 정확도를 나타냅니다. 여섯 번째 줄은 저항 온도 계수(TCR)를 의미합니다.

4밴드 마킹의 경우 금색 또는 은색 줄무늬가 항상 마지막에 옵니다.

모든 명칭이 복잡해 보이지만 신속하게 표시를 읽는 능력은 경험이 필요합니다.

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