रेझिस्टर म्हणजे काय आणि ते काय करते?

इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये सर्वात जास्त वापरल्या जाणार्‍या घटकांपैकी प्रतिरोधक आहेत. या नावाने रेडिओ शौकीनांच्या शब्दावलीची संकीर्ण मर्यादा फार पूर्वी सोडली. आणि इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये थोडीशीही स्वारस्य असलेल्या कोणालाही, या शब्दाने गोंधळ होऊ नये.

 

रेझिस्टर म्हणजे काय

सर्वात सोपी व्याख्या खालीलप्रमाणे आहे: विद्युत् सर्किटमधील एक घटक म्हणजे विद्युत् विद्युत् विद्युत् प्रवाहाला प्रतिरोधक रोधक. घटकाचे नाव लॅटिन शब्द "रेझिस्टो" - "प्रतिरोध" वरून आले आहे, रेडिओ शौकीन सहसा या भागाला - प्रतिकार म्हणतात.

रोधक काय आहेत, कोणते प्रतिरोधक आवश्यक आहेत ते पाहूया. या प्रश्नांची उत्तरे देताना विद्युत अभियांत्रिकीच्या मूलभूत संकल्पनांच्या भौतिक अर्थाची ओळख असणे आवश्यक आहे.

रेझिस्टर कसे कार्य करते हे स्पष्ट करण्यासाठी, आपण पाण्याच्या पाईप्सचे सादृश्य वापरू शकता. जर आपण पाईपमधील पाण्याच्या प्रवाहात अडथळा आणला (उदाहरणार्थ, त्याचा व्यास कमी करून), अंतर्गत दाब वाढेल. अडथळा दूर करून, आम्ही दबाव कमी करतो.विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये, हा दाब व्होल्टेजशी संबंधित असतो - विद्युत प्रवाह वाहणे कठीण करून, आम्ही सर्किटमधील व्होल्टेज वाढवतो; प्रतिकार कमी करून, आम्ही व्होल्टेज देखील कमी करतो.

पाईपचा व्यास बदलून, आपण विद्युतीय सर्किट्समध्ये पाण्याच्या प्रवाहाचा वेग बदलू शकतो, प्रतिकार बदलून, आपण विद्युत् प्रवाहाची ताकद नियंत्रित करू शकतो. प्रतिकाराचे मूल्य घटकाच्या चालकतेच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

प्रतिरोधक घटकांचे गुणधर्म खालील उद्देशांसाठी वापरले जाऊ शकतात:

• विद्युत् प्रवाहाचे व्होल्टेजमध्ये रूपांतर आणि उलट;
• प्रवाहाचे दिलेले मूल्य प्राप्त करण्यासाठी प्रवाही प्रवाह मर्यादित करणे;
• व्होल्टेज डिव्हायडरची निर्मिती (उदाहरणार्थ, मापन यंत्रांमध्ये);
• इतर विशेष उद्देश (उदा. रेडिओ हस्तक्षेप कमी करणे).

रेझिस्टर म्हणजे काय आणि ते कशासाठी वापरले जाते ते खालील उदाहरणासह स्पष्ट करा. परिचित LED कमी प्रवाहांवर चमकतो, परंतु त्याचा स्वतःचा प्रतिकार इतका लहान असतो की LED थेट सर्किटमध्ये 5 V वर ठेवल्यास, त्यातून वाहणारा विद्युत् प्रवाह त्या भागाच्या स्वीकार्य पॅरामीटर्सपेक्षा जास्त असेल. अशा लोड पासून LED एकाच वेळी अयशस्वी होईल. म्हणून, सर्किटमध्ये एक रेझिस्टर समाविष्ट आहे, ज्याचा उद्देश या प्रकरणात वर्तमान दिलेल्या मूल्यापर्यंत मर्यादित करणे आहे.

सर्व प्रतिरोधक घटक इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचे निष्क्रिय घटक आहेत, सक्रिय घटकांसारखे नाही, ते सिस्टमला ऊर्जा देत नाहीत, परंतु फक्त ते वापरतात.

प्रतिरोधक काय आहेत हे समजून घेतल्यानंतर, त्यांचे प्रकार, पदनाम आणि चिन्हांकन विचारात घेणे आवश्यक आहे.

प्रतिरोधकांचे प्रकार

प्रतिरोधकांचे प्रकार खालील श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1. गैर-समायोज्य (स्थिर) - वायरवाउंड, संमिश्र, फिल्म, कार्बन इ.
2. समायोज्य (चल आणि ट्रिम). इलेक्ट्रिकल सर्किट्स समायोजित करण्यासाठी समायोज्य प्रतिरोधकांचा वापर केला जातो. व्हेरिएबल रेझिस्टन्स एलिमेंट्स (पोटेंशियोमीटर) सिग्नल पातळी समायोजित करण्यासाठी वापरले जातात.

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधक घटक (थर्मोरेसिस्टर, फोटोरेसिस्टर, व्हेरिस्टर इ.) द्वारे एक वेगळा गट दर्शविला जातो.

प्रतिरोधकांची वैशिष्ट्ये त्यांच्या उद्देशानुसार निर्धारित केली जातात आणि उत्पादनादरम्यान सेट केली जातात. मुख्य पॅरामीटर्सपैकी हे आहेत:

1. नाममात्र प्रतिकार. हे घटकाचे मुख्य वैशिष्ट्य आहे आणि ते ओहम (ओहम, कोहम, मोहम) मध्ये मोजले जाते.
2. निर्दिष्ट नाममात्र प्रतिकाराची टक्केवारी म्हणून अनुमत विचलन. म्हणजे उत्पादनाच्या तंत्रज्ञानाद्वारे निर्धारित निर्देशांकातील संभाव्य फरक.
3. पॉवर डिसिपेशन - दीर्घकालीन लोड अंतर्गत रेझिस्टरची जास्तीत जास्त शक्ती नष्ट होऊ शकते.
4. प्रतिरोधक तापमान गुणांक - तापमान 1 डिग्री सेल्सिअसने बदलते तेव्हा रेझिस्टरच्या प्रतिकारातील सापेक्ष बदल दर्शविणारे मूल्य.
5. ऑपरेटिंग व्होल्टेज मर्यादा (विद्युत शक्ती). हे जास्तीत जास्त व्होल्टेज आहे ज्यावर भाग त्याचे नमूद केलेले पॅरामीटर्स राखून ठेवतो.
6. आवाज वैशिष्ट्यपूर्ण - रेझिस्टरद्वारे सिग्नलमध्ये सादर केलेल्या विकृतीची डिग्री.
7. ओलावा आणि तापमानाचा प्रतिकार - आर्द्रता आणि तपमानाची कमाल मूल्ये, ओलांडणे ज्यामुळे भाग बिघडू शकतो.
8. व्होल्टेज फॅक्टर. लागू केलेल्या व्होल्टेजवरील प्रतिकाराचे अवलंबित्व विचारात घेणारे मूल्य.

अतिउच्च फ्रिक्वेन्सीच्या क्षेत्रात प्रतिरोधकांचा वापर अतिरिक्त वैशिष्ट्यांना महत्त्व देतो: परजीवी कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्स.

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधक

ते दोन लीड्स असलेली सेमीकंडक्टर उपकरणे आहेत जी पर्यावरणाच्या मापदंडांवर विद्युत प्रतिरोधकतेवर अवलंबून असतात - तापमान, प्रकाश, व्होल्टेज इ. अशुद्धतेसह डोप केलेले सेमीकंडक्टर साहित्य, ज्याचा प्रकार बाह्य प्रभावांवर चालकतेचे अवलंबन ठरवते, वापरले जातात. असे भाग तयार करणे.

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधक घटकांचे खालील प्रकार आहेत:

1. रेखीय प्रतिरोधक. कमी-मिश्रधातूच्या सामग्रीपासून बनविलेले, या घटकामध्ये व्होल्टेज आणि प्रवाहांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये बाह्य क्रियेवर कमी अवलंबित्व आहे, हे बहुधा एकात्मिक सर्किट्सच्या उत्पादनात वापरले जाते.
2. व्हॅरिस्टर - घटक, ज्याचा प्रतिकार विद्युत क्षेत्राच्या सामर्थ्यावर अवलंबून असतो. व्हॅरिस्टरची ही गुणधर्म त्याच्या अनुप्रयोगाची व्याप्ती परिभाषित करते: डिव्हाइसेसचे इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्स स्थिर करणे आणि त्यांचे नियमन करणे, ओव्हरव्होल्टेजपासून संरक्षण करणे, इतर हेतूंसाठी.
3. थर्मिस्टर. या प्रकारच्या नॉन-रेखीय प्रतिरोधक घटकांमध्ये तापमानानुसार त्याचा प्रतिकार बदलण्याची क्षमता असते. थर्मिस्टर्सचे दोन प्रकार आहेत: एक थर्मिस्टर ज्याचा प्रतिकार वाढत्या तापमानासह कमी होतो आणि एक पोझिस्टर ज्याचा प्रतिकार तापमानासह वाढतो. थर्मिस्टर्सचा वापर केला जातो जेथे तापमान प्रक्रियेचे सतत नियंत्रण महत्त्वाचे असते.
4. फोटोरेझिस्टर. प्रकाशाच्या संपर्कात असताना या उपकरणाचा प्रतिकार बदलतो आणि लागू व्होल्टेजपासून स्वतंत्र असतो. शिसे आणि कॅडमियमचा वापर उत्पादनात केला जातो आणि काही देशांमध्ये पर्यावरणीय कारणांमुळे हे भाग टप्प्याटप्प्याने बंद केले गेले आहेत. आज, फोटोरेसिस्टर फोटोडायोड्स आणि फोटोट्रान्सिस्टर्सपेक्षा निकृष्ट आहेत, जे समान असेंब्लीमध्ये वापरले जातात.
5. टेन्सर रेझिस्टर. हा घटक बाह्य यांत्रिक प्रभावावर (विरूपण) अवलंबून त्याचे प्रतिकार बदलण्यासाठी डिझाइन केले आहे. हे नोड्समध्ये वापरले जाते जे यांत्रिक क्रिया इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतात.

सेमीकंडक्टर घटक जसे की रेखीय प्रतिरोधक आणि व्हॅरिस्टर हे बाह्य घटकांवर कमकुवत अवलंबित्वाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. स्ट्रेन गेज, थर्मोरेसिस्टर आणि फोटोरेसिस्टरसाठी, प्रभावावरील वैशिष्ट्यांचे अवलंबन मजबूत आहे.

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधकांना अंतर्ज्ञानाने स्कीमॅटिकमध्ये लेबल केले जाते.

सर्किटमध्ये रेझिस्टर

रशियन योजनांमध्ये, स्थिर प्रतिकार असलेले घटक सामान्यत: पांढरे आयत म्हणून नियुक्त केले जातात, काहीवेळा त्यावरील R अक्षरासह. परदेशी योजनांमध्ये तुम्हाला झिगझॅग चिन्हाच्या रूपात एक रेझिस्टर सापडेल ज्याच्या वर समान अक्षर R आहे. डिव्हाइसच्या ऑपरेशनसाठी भागाचे कोणतेही पॅरामीटर महत्वाचे असल्यास, ते योजनाबद्ध वर सूचित करण्याची प्रथा आहे.

आयतावरील बारांद्वारे शक्ती दर्शविली जाऊ शकते:

• 2W - 2 उभ्या डॅश;
• 1 डब्ल्यू - 1 उभ्या रेषा;
• 0.5 डब्ल्यू - 1 ओळ;
• 0.25 डब्ल्यू - एक तिरकस ओळ;
• 0.125 डब्ल्यू - दोन तिरकस रेषा.

आकृतीवरील शक्ती रोमन अंकांमध्ये दर्शवणे स्वीकार्य आहे.

व्हेरिएबल रेझिस्टर्सचे पदनाम आयताच्या वर बाणासह अतिरिक्त रेषेच्या उपस्थितीद्वारे ओळखले जाते, समायोजनाच्या शक्यतेचे प्रतीक आहे, संख्या पिन क्रमांकाद्वारे दर्शविली जाऊ शकते.

सेमीकंडक्टर रेझिस्टर समान पांढर्‍या आयताने चिन्हांकित केले जातात, परंतु नियंत्रण क्रियेचा प्रकार दर्शविणार्‍या अक्षरासह (फोटोरेसिस्टर वगळता) स्लॅश रेषेने ओलांडले जातात (U - व्हॅरिस्टरसाठी, P - स्ट्रेन गेज रेझिस्टरसाठी, टी - थर्मिस्टरसाठी. ). फोटोरेसिस्टर वर्तुळातील आयताद्वारे दर्शविले जाते, ज्याकडे प्रकाशाचे प्रतीक असलेले दोन बाण निर्देशित केले जातात.

रेझिस्टरचे पॅरामीटर्स वाहत्या प्रवाहाच्या वारंवारतेवर अवलंबून नसतात, याचा अर्थ हा घटक डीसी आणि एसी सर्किट्समध्ये (कमी आणि उच्च वारंवारता दोन्ही) समान रीतीने कार्य करतो. अपवाद वायर-वाऊंड रेझिस्टर आहेत, जे प्रेरक असतात आणि उच्च आणि अतिउच्च फ्रिक्वेन्सीवर रेडिएशनमुळे ऊर्जा गमावू शकतात.

इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या गुणधर्मांच्या आवश्यकतांवर अवलंबून, प्रतिरोधक समांतर आणि मालिकेत जोडले जाऊ शकतात. वेगवेगळ्या सर्किट कनेक्शनसाठी एकूण प्रतिकार मोजण्यासाठी सूत्रे मोठ्या प्रमाणात भिन्न आहेत. शृंखला जोडणीमध्ये, एकूण प्रतिकार सर्किटमधील घटकांच्या मूल्यांच्या साध्या बेरजेइतका असतो: R = R1 + R2 +... + Rn.

समांतर कनेक्शनमध्ये, एकूण प्रतिकाराची गणना करण्यासाठी, घटकांच्या मूल्यांमध्ये व्युत्क्रम जोडा. याचा परिणाम असे मूल्य होईल जे एकूण मूल्याचे व्यस्त देखील आहे: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... 1/Rn.

समांतर जोडलेल्या प्रतिरोधकांचा एकूण प्रतिकार सर्वात कमी पेक्षा कमी असेल.

रेटिंग

प्रतिरोधक घटकांसाठी मानक प्रतिकार मूल्ये आहेत, ज्याला "प्रतिरोधक रेटिंग मालिका" म्हणतात. ही पंक्ती तयार करण्याचा दृष्टीकोन खालील विचारांवर आधारित आहे: मूल्यांमधील पायरीने स्वीकार्य विचलन मूल्य (त्रुटी) ओव्हरलॅप केले पाहिजे. उदाहरण - जर घटकाचे रेटिंग 100 Ohm असेल आणि सहिष्णुता 10% असेल, तर मालिकेतील पुढील मूल्य 120 Ohm असेल. ही पायरी अनावश्यक मूल्ये टाळते, कारण एरर भिन्नतेसह शेजारील रेटिंग त्यांच्यामधील मूल्यांची संपूर्ण श्रेणी व्यावहारिकपणे व्यापतात.

उत्पादित प्रतिरोधकांना सहिष्णुतेमध्ये भिन्न असलेल्या मालिकांमध्ये गटबद्ध केले जाते. प्रत्येक मालिकेची स्वतःची नाममात्र श्रेणी असते.

मालिकेतील फरक आहेत:

• ई 6 - 20% सहिष्णुता;
• ई 12 - 10% सहिष्णुता;
• ई 24 - सहिष्णुता 5% (कधीकधी 2%);
• ई 48 - 2% सहिष्णुता;
• ई 96 - सहिष्णुता 1%;
• ई 192 - 0.5% सहिष्णुता (0.25%, 0.1% आणि कमी असू शकते).

सर्वात सामान्य ई 24 मालिकेत 24 प्रतिरोधक रेटिंग समाविष्ट आहेत.

लेबलिंग

प्रतिरोधक घटकाचा आकार थेट त्याच्या शक्तीच्या अपव्ययशी संबंधित असतो, तो जितका जास्त असेल तितका भागाचा आकार मोठा असेल. स्कीमॅटिक्सवर कोणतेही संख्यात्मक मूल्य सूचित करणे सोपे असले तरी, उत्पादनांचे चिन्हांकन कठीण असू शकते. इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादनातील सूक्ष्मीकरण ट्रेंड लहान आणि लहान घटक वापरणे आवश्यक बनवते, ज्यामुळे माहिती संलग्न करणे आणि ती वाचणे या दोन्ही गोष्टी अधिक कठीण होतात.

रशियन उद्योगात प्रतिरोधकांची ओळख सुलभ करण्यासाठी, अल्फान्यूमेरिक चिन्हांकन वापरले जाते. प्रतिकार खालीलप्रमाणे चिन्हांकित केला आहे: नाममात्र मूल्य अंकांद्वारे दर्शविले जाते आणि अक्षर एकतर अंकांच्या मागे (दशांश मूल्यांच्या बाबतीत) किंवा त्यांच्या आधी (शेकडो) ठेवले जाते. जर रेटिंग 999 ohms पेक्षा कमी असेल, तर संख्या अक्षराशिवाय लिहिली जाते (किंवा तेथे R किंवा E अक्षरे असू शकतात). मूल्य kOhm मध्ये निर्दिष्ट केले असल्यास, अक्षर K हे संख्येनंतर ठेवले जाते आणि अक्षर M हे Mohm मधील मूल्याशी संबंधित आहे.

यू.एस.प्रतिरोधकांना तीन अंकांनी चिन्हांकित केले आहे. पहिले दोन संप्रदाय सूचित करतात, तिसरे शून्य (दहापट) मूल्यामध्ये जोडलेले आहेत.

इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लीच्या रोबोटिक उत्पादनामध्ये, लागू केलेली चिन्हे बहुतेक वेळा बोर्डच्या समोर असलेल्या भागाच्या बाजूला असतात, ज्यामुळे माहिती वाचणे अशक्य होते.

रंग कोडींग

भागाच्या पॅरामीटर्सची माहिती दोन्ही बाजूंनी वाचण्यायोग्य ठेवण्यासाठी, रंग कोडींग वापरली जाते - रंग गोलाकार पट्ट्यांमध्ये लागू केला जातो. प्रत्येक रंगाचे स्वतःचे संख्यात्मक मूल्य असते. भागांवरील पट्टे एका पिनच्या जवळ ठेवल्या जातात आणि डावीकडून उजवीकडे वाचल्या जातात. भागाच्या लहान आकारामुळे रंगाच्या खुणा एका टर्मिनलवर हलवणे शक्य नसल्यास, पहिली पट्टी इतर पट्ट्यांपेक्षा दुप्पट रुंद केली जाते.

20% च्या स्वीकार्य त्रुटी असलेल्या आयटमवर तीन ओळींनी चिन्हांकित केले आहे, 5-10% च्या त्रुटीसाठी 4 ओळी वापरल्या जातात. सर्वात अचूक प्रतिरोधकांना 5-6 ओळींनी चिन्हांकित केले आहे, त्यापैकी पहिले 2 भाग रेटिंगशी संबंधित आहेत. जर बँड 4 असतील, तर तिसरा पहिल्या दोन बँडसाठी दशांश गुणक दर्शवतो, चौथ्या ओळीचा अर्थ अचूकता आहे. जर बार 5 असतील तर तिसरा क्रमांक नाममात्राचा तिसरा अंक दर्शवतो, चौथा दशांश गुणक (शून्य संख्या) दर्शवतो आणि पाचवा अचूकता दर्शवतो. सहाव्या ओळीचा अर्थ तापमान गुणांक प्रतिरोधक (TCR).

चार-बँड मार्किंगच्या बाबतीत, सोने किंवा चांदीची पट्टी नेहमी शेवटची येते.

सर्व पदनाम क्लिष्ट दिसत आहेत, परंतु खुणा पटकन वाचण्याची क्षमता अनुभवासह येते.

संबंधित लेख: