Modstandskraft: betegnelse på diagrammet, hvordan man øger, hvad man skal gøre, hvis der ikke er passende

I kredsløb af elektronisk udstyr er et af de mest almindelige elementer modstand, hans andet navn er modstand. Det har en række egenskaber, blandt hvilke der er magt. I denne artikel vil vi tale om modstande, hvad vi skal gøre, hvis du ikke har et passende strømelement, og hvorfor de brænder ud.

Modstandskarakteristika

1. Modstandens hovedparameter er den nominelle modstand.

2. Den anden parameter, hvormed den vælges, er den maksimale (eller ultimative) effektudledning.

3. Temperaturkoefficient af modstand - beskriver hvor meget modstand ændrer sig, når dens temperatur ændres med 1 grad Celsius.

4. Tilladt afvigelse fra den nominelle værdi. Typisk er spredningen af ​​modstandsparametre fra en angivet i intervallet 5-10%, det afhænger af GOST eller de tekniske specifikationer, som det produceres for, der er nøjagtige modstande med en afvigelse på op til 1%, koster normalt mere.

5. Den maksimale driftsspænding afhænger af designen af ​​elementet, i husholdningsapparater med en forsyningsspænding på 220V kan næsten alle modstande bruges.

6. Støjegenskaber.

7. Maksimal omgivelsestemperatur. Dette er en sådan temperatur, der kan være, når man når den maksimale effektudledning af selve modstanden. Vi vil tale mere om dette senere.

8. Fugt og varmemodstand.

Der er to yderligere egenskaber, som begyndere oftest ikke ved om, er:

1. Fantastisk induktans.

2. Fantastisk kapacitet.

Begge parametre afhænger af modstandens type og designfunktioner. Induktans har enhver leder, spørgsmålet er i dets størrelse. Typiske værdier for parasitære induktanser og kapacitanser er meningsløse. Fantastiske komponenter skal overvejes, når man designer og reparerer højfrekvente enheder.

Ved lave frekvenser (f.eks. Inden for lydområdet op til 20 kHz) påvirker de ikke betjening af kredsløbet. I højfrekvente enheder med driftsfrekvenser på hundretusinder og hertil har endog placering af sporene på tavlen og deres form en betydelig indflydelse.

Kraftmodstand

Fra fysikforløbet husker mange formlen for strøm til elektricitet, disse er:P = U * I

Det følger, at det lineært afhænger af strøm og spænding. Strømmen gennem modstanden afhænger af dens modstand og den spænding, der påføres den, dvs.

I = U / R

Spændingsfaldet over modstanden (hvor meget spænding der er tilbage fra spændingen, der påføres kredsløbet, hvori den er installeret) afhænger også af strømmen og modstanden:

I = U / R

Nu forklarer vi med enkle ord, hvad en modstands styrke er, og hvor den er allokeret.

Ethvert metal har sin egen specifikke modstand; dette er en sådan værdi, der afhænger af strukturen af ​​dette metal i sig selv. Når ladningsbærere (i vores tilfælde elektroner), under påvirkning af en elektrisk strøm, strømmer gennem en leder, kolliderer de med de partikler, som metallet består af.

Som et resultat af disse kollisioner forhindres strømmen af ​​strømmen. Hvis det er meget generaliseret, viser det sig, at jo tættere metalstrukturen, desto vanskeligere er det for strømmen at flyde (jo større er modstanden).

Billedet viser et eksempel på et krystalgitter for klarhed.

Disse kollisioner genererer varme. Dette kan forestille sig, som om du gik gennem en mængde (stor modstand), hvor de pressede dig, eller hvis du gik langs en tom korridor, hvor du sveder hårdere?

Det samme sker med metal. Strøm frigøres som varme. I nogle tilfælde er dette dårligt, fordi enhedens effektivitet reduceres.I andre situationer er dette f.eks. En nyttig egenskab i arbejdet med varmeelementer. På glødelamper opvarmes spiralen op til en lys glød på grund af dens modstand.

Men hvordan har dette at gøre med modstande?

Faktum er, at modstande bruges til at begrænse strømmen, når der tændes for enheder eller kredsløbselementer, eller til at indstille driftsformer for halvlederenheder. Vi beskrev det i en artikel om bipolære transistorer. Fra formlen ovenfor bliver det klart, at strømmen reduceres på grund af spændingsreduktion. Man kan siges, at overdreven spænding brænder ud i form af varme på modstanden, mens strømmen betragtes som den samme formel som den samlede effekt:

P = U * I

Her er U antallet af volt "brændt" på modstanden, og jeg er den strøm, der flyder gennem den.

Varmeproduktionen på modstanden forklares med Joule-Lenz-loven, der relaterer mængden af ​​frigivet varme til strømmen og modstanden. Jo større den første eller anden, jo mere frigøres der varme.

For at gøre det praktisk ud fra denne formel ved at erstatte Ohms lov med et afsnit af kæden, er der to yderligere formler afledt.

Sådan bestemmes effekten gennem den anvendte spænding til modstanden:

P = (U ^ 2) / R

Sådan bestemmes strømmen gennem strømmen, der strømmer gennem modstanden:

P = (I ^ 2) / R

Lidt øvelse

Lad os for eksempel bestemme, hvor meget strøm der er allokeret til en 1-ohm-modstand, der er tilsluttet en 12V spændingskilde.

Lad os først beregne strømmen i kredsløbet:

I = 12/1 = 12A

Nu strøm efter den klassiske formel:

P = 12 * 12 = 144 watt.

En handling i beregningerne kan undgås, hvis du bruger ovennævnte formler, lad os kontrollere dette:

P = 12 ^ 2/1 = 144/1 = 144 W.

Det hele passer sammen. Modstanden genererer varme med en kapacitet på 144W. Dette er betingede værdier taget som et eksempel. I praksis finder du ikke sådanne modstande i elektronisk udstyr med undtagelse af store modstande til regulering af jævnstrømsmotorer eller start af kraftfulde synkrone maskiner i asynkron tilstand.

Hvad er modstanderne, og hvordan er de angivet på diagrammet

Et antal modstandskapaciteter er standard: 0,05 (0,62) - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 5

Dette er typiske værdier for fælles modstande, der er også store værdier eller andre værdier. Men denne serie er den mest almindelige. Ved samling af elektronik bruges et elektrisk kredsløb med elementernes serienummer. Nominel modstand angives mindre hyppigt, og nominel modstand og styrke angives endnu mindre ofte.

For hurtigt at bestemme modstandens effekt i kredsløbet blev de tilsvarende UGO'er (grafiske konventioner) introduceret i henhold til GOST. Udseendet af sådanne betegnelser og deres fortolkning er vist i nedenstående tabel.

Generelt er disse data såvel som navnet på en bestemt type modstand angivet på listen over elementer, den tilladte tolerance i% angives også der.

Udad er de forskellige i størrelse, jo kraftigere element, jo større er det. En større størrelse øger modstandens varmeudvekslingsareal med miljøet. Derfor gives den varme, der frigøres under strømningens strøm gennem modstanden, hurtigt (hvis miljøet er luft).

Dette betyder, at modstanden kan varme op med mere energi (for at frigive en vis mængde varme pr. Enhedstid). Når modstandstemperaturen når et vist niveau, begynder først det ydre lag med markeringen at brænde ud, derefter brændes det resistive lag (film, ledning eller noget andet) ud.

For at evaluere, hvor meget en modstand kan varme op, skal du tage et kig på opvarmningsspolen på en adskilt kraftig modstand (mere end 5 W) i et keramisk etui.

I egenskaberne var der en sådan parameter som den tilladte omgivelsestemperatur. Det er indikeret for korrekt valg af elementet. Faktum er, at da modstandens styrke er begrænset af evnen til at overføre varme og på samme tid ikke at overophedes, men at overføre varme, dvs.afkøling af elementet ved konvektion eller tvungen luftstrøm skal være så stor som muligt forskellen i temperatur på elementet og miljøet.

Derfor, hvis elementet er for varmt omkring elementet, bliver det hurtigt opvarmet og brændt ud, selvom den elektriske strøm på det er under det maksimale spredte. Den normale temperatur er 20-25 grader celsius.

Fortsætter dette emne:

Sådan sænkes spændingen med en modstand

Beregning og valg af en modstand til LED

Beregning af spændingsdeleren på modstande

Brug af yderligere modstande

Hvad hvis der ikke er nogen modstand mod den krævede magt?

Et almindeligt problem med skinker er manglen på en modstand mod den krævede magt. Hvis du har mere kraftfulde modstande end du har brug for - er der intet galt med det, kan du indstille det uden tøven. Hvis han bare passede i størrelse. Hvis alle de tilgængelige modstande i strøm er mindre end nødvendigt, er dette allerede et problem.

Faktisk er det ganske enkelt at løse dette problem. Husk serielovgivningen og parallel modstand mellem modstande.

1. Når modstande er forbundet i serie, er summen af ​​spændingsfaldene på hele kredsløbet lig med summen af ​​dråberne på hver af dem. Og strømmen, der flyder gennem hver modstand, er lig med den samlede strøm, dvs. EN strøm strømmer i kredsløbet fra seriekoblede elementer, men de FORSKELLIGE spændinger, der påføres hver af dem, bestemmes i henhold til Ohms lov for kredsløbsafsnittet (se ovenfor) Utotal = U1 + U2 + U3

2. Med en parallel forbindelse af modstande er dråbet over alle spændinger lige, og strømmen, der flyder i hver af grenene, er omvendt proportional med grenens modstand. Den samlede strøm af kæden af ​​parallelt forbundne modstande er lig med summen af ​​strømmen i hver af grenene.

Dette billede viser alt det ovenstående i en praktisk form til huskning.

Så som med en serieforbindelse af modstande falder spændingen på hver af dem, og med en parallel forbindelse, strømmen, så hvis P = U * I

Strømmen, der er tildelt til hver af dem, falder tilsvarende.

Derfor, hvis du ikke har en 100 Ohm til 1 W modstand, kan du næsten altid udskifte den med 2 50 Ohm og 0,5 W modstande, der er forbundet i serie, eller 2 200 Ohm og 0,5 W modstande, der er forbundet parallelt.

Jeg skrev lige ”ALMIDLIGT”. Faktum er, at ikke alle modstande bærer stødstrømme lige så godt, i nogle kredsløb, for eksempel forbundet med opladningen af ​​store kondensatorer, overfører de på det første tidspunkt et stort stødbelastning, hvilket kan skade dets resistive lag. Sådanne bundter skal kontrolleres i praksis eller ved lange beregninger og læse teknisk dokumentation og specifikationer for modstande, hvilket næsten aldrig og ingen gør.

konklusion

En modstands styrke er ikke mindre vigtig end dens nominelle modstand. Hvis du ikke er opmærksom på det valg af modstande, du har brug for strøm, vil de brænde ud og blive meget varme, hvilket er dårligt i ethvert kredsløb.

Når du reparerer udstyr, især kinesisk, under ingen omstændigheder forsøger at sætte modstande med lavere effekt, er det bedre at sætte med en margen, hvis der er en sådan mulighed for at sætte det i størrelse på brættet.

For stabil og pålidelig betjening af det elektroniske udstyr skal du vælge strømmen, i det mindste med en margin på halvdelen af ​​den forventede eller bedre 2 gange mere. Dette betyder, at hvis der ifølge beregninger er tildelt 0,9-1 W på modstanden, så skal modstandens eller deres sammensætning være mindst 1,5-2 W.