Om modstande for begyndere til elektronik

Fortsættelse af artiklen om starten af ​​elektronikundervisning. For dem, der besluttede at starte. En historie om detaljerne.

Amatørradio er stadig et af de mest almindelige hobbyer. Hvis amatørradio i begyndelsen af ​​sin herlige sti hovedsageligt påvirkede designet af modtagere og sendere, udvidede udvalget af elektroniske enheder og udvalget af amatørradiointeresser med udviklingen af ​​elektronisk teknologi.

Naturligvis vil sådanne sofistikerede enheder som for eksempel en videobåndoptager, cd-afspiller, tv eller hjemmebiograf derhjemme ikke engang samles af den mest kvalificerede amatørradioamatør. Men reparation af industrielt produktionsudstyr involveret i en masse amatørradioentusiaster og ganske med succes.

Et andet område er design af elektroniske kredsløb eller forfining af ”op til luksus” industrielle enheder.

Omfanget i dette tilfælde er ret stort. Dette er enheder til oprettelse af et "smart home", batteriopladere, motorhastighedsregulatorer, frekvensomformere til trefasede motorer, konvertere 12 ... 220V til strømforsyning af tv'er eller lydgengivelsesenheder fra et bilbatteri, forskellige temperaturregulatorer. Også meget populær foto relæ kredsløb til belysning, sikkerhedsanordninger og alarmersåvel som meget mere.

Sendere og modtagere er henvist til spidsen, og alt udstyr kaldes nu blot elektronik. Og måske er det måske nødvendigt at kalde amatørradiooperatører på en eller anden måde anderledes. Men historisk set kom de simpelthen ikke op med et andet navn. Lad derfor være skinker.

Elektroniske komponenter

Med alle de forskellige elektroniske enheder består de af radiokomponenter. Alle komponenter i elektroniske kredsløb kan opdeles i to klasser: aktive og passive elementer.

Aktiv er radiokomponenter, der har evnen til at forstærke elektriske signaler, dvs. have en gevinst. Det er let at gætte, at dette er transistorer og alt det, der er lavet af dem: operationelle forstærkere, logiske kredsløb, mikrocontrollere og meget mere.

Kort sagt, alle de elementer, hvori et lavt effektindgangssignal styrer en tilstrækkelig kraftig output. I sådanne tilfælde siger de, at gevinsten (Kus) de har mere end en.

Passive komponenter inkluderer modstande, kondensatorer, spole, dioder etc. Kort sagt, alle de radioelementer, der har Kus inden for 0 ... 1! Enheden kan også betragtes som en forbedring: "Dog svækkes den ikke." Så først og overvej de passive elementer.

modstande

De er de enkleste passive elementer. Deres hovedformål er at begrænse strømmen i det elektriske kredsløb. Det enkleste eksempel er inkluderingen af ​​en LED, der er vist i figur 1. Ved hjælp af modstande er driftsmåden for forstærkertrinnene transistor skifte kredsløb.

Figur 1. Skifteskemaer for LED

Modstandsegenskaber

Tidligere blev modstande kaldt modstande, dette er bare deres fysiske egenskab. For ikke at forveksle delen med dens modstandsejendom, omdøbt modstande.

Modstand, som en egenskab, der er forbundet med alle ledere, er kendetegnet ved modstand og lineære dimensioner af lederen. Nå godt, det samme som inden for mekanik, specifik tyngdekraft og volumen.

Formlen til beregning af en lederes modstand er: R = ρ * L / S, hvor ρ er materialets modstand, L er længden i meter, S er tværsnitsarealet i mm2. Det er let at se, at jo længere og tyndere ledningen er, desto større er modstanden.

Du skulle måske tro, at modstand ikke er den bedste egenskab hos ledere, ja, det forhindrer simpelthen strøm afgang.Men i nogle tilfælde er netop denne hindring nyttig. Faktum er, at når en strøm passerer gennem en leder, frigøres termisk effekt P = I på den² * R. Her er henholdsvis P, I, R, strøm, strøm og modstand. Denne strøm bruges i forskellige opvarmningsanordninger og glødelamper.

Modstande i kredsløbene

Alle detaljer på de elektriske diagrammer vises ved hjælp af UGO (konventionelle grafiske symboler). UGO-modstande er vist i figur 2.

Figur 2. UGO-modstande

Streger inde i UGO indikerer modstandens spredningskraft. Det skal straks siges, at hvis strømmen er mindre end krævet, vil modstanden varme op og til sidst brænde den ud. For at beregne effekten bruger de normalt formlen eller snarere endda tre: P = U * I, P = I² * R, P = U² / R.

Den første formel siger, at den effekt, der er tildelt et afsnit i et elektrisk kredsløb, er direkte proportionalt med produktet fra spændingsfaldet i dette afsnit af strømmen gennem dette afsnit. Hvis spændingen udtrykkes i volt, strømmen i Amperes, vil effekten være i watt. Dette er kravene til SI-systemet.

Ved siden af ​​UGO er den nominelle værdi af modstandsmodstanden og dens serienummer på diagrammet angivet: R1 1, R2 1K, R3 1,2K, R4 1K2, R5 5M1. R1 har en nominel modstand på 1Ω, R2 1KΩ, R3 og R4 1,2KΩ (bogstavet K eller M kan bruges i stedet for et komma), R5 - 5.1MΩ.

Modern modstandsmærkning

Modstande er i øjeblikket mærket med farvelinjer. Den mest interessante ting er, at farvemærkning blev nævnt i det første efterkrigsmagasin "Radio", der blev udgivet i januar 1946. Der blev også sagt, at dette er en ny amerikansk markering. En tabel, der forklarer princippet om "stribet" markering, er vist i figur 3.

Figur 3. Modstand mod etikettering

Figur 4 viser SMD-overflademonteringsmodstande, også kaldet "chip-modstande." Til amatørformål er modstande i størrelse 1206 mest egnede. De er ret store og har anstændig effekt, så meget som 0,25W.

Det samme tal angiver, at den maksimale spænding for chipmodstandene er 200V. Modstande til konventionel installation har det samme maksimum. Når der f.eks. Forventes en spænding, f.eks. 500V, er det bedre at sætte to modstande, der er forbundet i serie.

Figur 4. SMD SMD-modstande

Spånmodstande i de mindste størrelser fås uden mærkning, fordi der simpelthen ikke er nogen steder at sige det. Fra størrelse 0805 anbringes en trecifret markering på modstandens “bagside”. De to første er den nominelle og den tredje faktor i form af en eksponent for tallet 10. Hvis det f.eks. Er skrevet 100, vil det være 10 * 1Ohm = 10Ohm, da ethvert tal i nul-graden er lig med en, skal de to første cifre multipliceres med nøjagtigt en .

Hvis 103 er skrevet på modstanden, får du 10 * 1000 = 10 KOhm, og påskrift 474 siger, at vi har en modstand 47 * 10 000 Ohm = 470 KOhm. Chipmodstande med en tolerance på 1% er markeret med en kombination af bogstaver og tal, og du kan kun bestemme værdien ved hjælp af en tabel, der kan findes på Internettet.

Afhængigt af tolerancen for modstanden er værdierne på modstanderne opdelt i tre rækker, E6, E12, E24. Værdierne for klassificeringerne svarer til numrene i tabellen vist i figur 5.

Figur 5

Tabellen viser, at jo mindre tolerance over for modstand, desto flere benævnelser i den tilsvarende række. Hvis E6-serien har en tolerance på 20%, er der kun 6 ratings i den, mens E24-serien har 24 positioner. Men dette er alle modstande til almindelig brug. Der er modstande med en tolerance på en procent eller mindre, så det er muligt at finde nogen værdi blandt dem.

Ud over styrke og nominel modstand har modstande flere parametre, men vi vil ikke tale om dem endnu.

Modstandstilslutning

På trods af at der er mange modstandsvurderinger, er du nogle gange nødt til at forbinde dem for at få den krævede værdi. Der er flere årsager til dette: nøjagtigt valg ved installation af kredsløbet eller simpelthen manglen på den ønskede rating.Grundlæggende bruges to modstandsforbindelsesskemaer: seriel og parallel. Forbindelsesdiagrammerne er vist i figur 6. Formlerne til beregning af den totale modstand er også angivet der.

Figur 6. Forbindelsesdiagrammer over modstande og formler til beregning af den totale modstand

I tilfælde af en serieforbindelse er den totale modstand simpelthen summen af ​​de to modstande. Dette er som vist. Der kan faktisk være flere modstande. Sådan inkludering sker i spændingsdelere. Naturligvis vil den samlede modstand være større end den største. Hvis det er 1KΩ og 10Ω, vil den samlede modstand være 1,01KΩ.

Med en parallel forbindelse er alt det modsatte: den samlede modstand for to (eller flere modstande) vil være mindre end mindre. Hvis begge modstande har den samme bedømmelse, vil deres samlede modstand være lig med halvdelen af ​​denne bedømmelse. Du kan forbinde et dusin modstande på denne måde, så vil den samlede modstand kun være en tiendedel af den nominelle. For eksempel var ti modstande på 100 ohm forbundet parallelt, så var den totale modstand 100/10 = 10 ohm.

Det skal bemærkes, at strømmen i parallel forbindelse ifølge Kirchhoffs lov er opdelt i ti modstande. Derfor kræves hver enkelt af dem ti gange lavere end for en enkelt modstand.

Læs videre i den næste artikel.