НАШ МАГАЗИН - SHOP.MUSBENCH.COM
Карта Сайта

Как работает РЕЗИСТОР


Последовательное и параллельное соединение резисторов

Резисторы это детали, пожалуй, наиболее многочисленны в приемниках и усилителях. В транзисторном приемнике средней сложности, например, их может быть 20-25 штук. Используют же их для ограничения тока в цепях, для создания на отдельных участках цепей падений напряжений, для разделения пульсирующего тока на его составляющие, для регулирования громкости, тембра звука и т. д.
   
Для резисторов сравнительно небольших сопротивлений, рассчитанных на токи в несколько десятков миллиампер, используют тонкую проволоку из никелина, нихрома и некоторых других металлических сплавов. Это проволочные резисторы. Для резисторов больших сопротивлений, рассчитанных на сравнительно небольшие токи, используют различные сплавы металлов и углерод, которые тонкими слоями наносят на изоляционные материалы. Эти резисторы называют непроволочными резисторами.
   
Как проволочные, так и непроволочные резисторы могут быть постоянными, т. е. с неизменными сопротивлениями, и переменными, сопротивления которых в процессе работы можно изменять от некоторых минимальных до их максимальных значений.
   
Основные характеристики резистора: номинальное, т. е. указанное на его корпусе сопротивление, номинальная мощность рассеяния и наибольшее возможное отклонение действительного сопротивления от номинального. Мощностью рассеяния называют ту наибольшую мощность тока, которую резистор может длительное время выдерживать и рассеивать в виде тепла без ущерба для его работы. Если, например, через резистор сопротивлением 100 Ом течет ток 0,1 А, то он рассеивает мощность 1 Вт. Если резистор не рассчитан на такую мощность, то он может быстро сгореть. Номинальная мощность рассеяния - это, по существу, характеристика электрической прочности резистора.

Промышленность выпускает постоянные и переменные резисторы разных конструкций и номиналов: от нескольких ом до десятков и сотен мегаом. Из постоянных наиболее распространены металлопленочные резисторы MЛT (Металлизованные Лакированные Теплостойкие). Конструкция резистора этого типа показана в несколько увеличенном виде на рис. 1, а. Его основой служит керамическая трубка, на поверхность которой нанесен слой специального сплава, образующего токопроводящую пленку толщиной 0,1 мкм. У высокоомных резисторов этот слой может иметь форму спирала. На концы стержня с токопроводящим покрытием напрессованы металлические колпачки, к которым приварены контактные выводы резистора. Сверху корпус резистора покрыт влагостойкой цветной эмалью.
   
Рис. 1. Постоянные резисторы
   
Резисторы MЛT изготовляют на мощности рассеяния 2, 1, 0,5, 0,25 и 0.125 Вт. Их обозначают соответственно: MЛT-2, МЛТ-1, МЛТ-0,5, МЛТ-0,25 и МЛТ-0,125. Внешний вид этих резисторов и условные изображения мощностей рассеяния на принципиальных схемах показаны на рис. 1, б и в.
   
Наибольшее возможное отклонение действительного сопротивления резистора от номинального выражают в процентах. Если, например, номинал резистора 100 кОм с допуском ±10 %, это значит, что его фактическое сопротивление может быть от 90 до 110 кОм. Номиналы постоянных резисторов, выпускаемых нашей промышленностью, указаны в приложении 3, помещенном в конце книги. Таблица этого приложения будет твоим справочным листком. Она подскажет тебе, резисторы каких номиналов и допусков можно искать в магазинах или у товарищей.

Переменный непроволочный резистор устроен так (на рис. 2 резистор СП-1 показан без защитной крышки): к круглому пластмассовому основанию приклеена дужка из гетинакса, покрытая тонким слоем сажи, перемешанной с лаком. Этот слой, обладающий сопротивлением, и является собственно резистором.
   
Рис. 2. Конструкции и графическое изображение переменных резисторов на схемах
   
От обоих концов слоя сделаны выводы. В центр основания впрессована втулка. В ней вращается ось, а вместе с осью фигурная гетинаксовая пластинка. На внешнем конце пластинки укреплена токосъемная щетка (ползунок) из нескольких пружинящих проволочек, которая соединена со средним выводным лепестком. При вращении оси щетка перемещается по слою сажи на дужке, вследствие чего изменяется сопротивление между средним и крайними выводами. Сверху резистор закрыт металлической крышкой, предохраняющей его от повреждений.
   
Так или примерно так устроены почти все переменные резисторы, в том числе типов СП (Сопротивление Переменное), СПО (Сопротивление Переменное Объемное) и ВК. Резисторы ТК отличаются от резисторов ВК только тем, что на их крышках смонтированы выключатели, используемые для включения источников питания. Принципиально так же устроены и малогабаритные дисковые переменные резисторы, например типа СПЗ-3в.
   
Переменные непроволочные резисторы изготовляют с номинальными сопротивлениями, начиная с 47 Ом, с допусками отклонения от номинала ±20, 25 и 30 %.

На принципиальных схемах, чтобы не загромождать их, используют систему сокращенных обозначений сопротивлений резисторов, при которой наименования единиц их сопротивлений (Ом, кОм, МОм) при числах не ставят.

Сопротивления резисторов от 1 до 999 Ом обозначают на принципиальных схемах целыми числами, соответствующими омам, а сопротивления резисторов от 1 до 999 кОм - цифрами, указывающими число килоом, с буквой «к». Большие сопротивления резисторов указывают в мегаомах с буквой «М». Вот несколько примеров обозначения сопротивлений резисторов на схемах: R1 = 270 соответствует 270 Ом; R2 = 6,8 к - 6800 Ом; R3 = 56 к - 56 кОм (56 000 Ом); R4 = 220 к - 220 кОм (0,22 МОм); R5 = 1,5 М - 1,5 МОм.
   
Сразу же сделаю оговорку: для подавляющего большинства радиолюбительских конструкций без ущерба для их работы допустимо отклонение от указанных на схемах номиналов резисторов в пределах до ±10-15 %. Это значит, что резистор сопротивлением, например, 5,1 кОм может быть заменен резистором ближайшего к нему номинала, т. е. резистором с номиналом 4,7 или 5,6 кОм.

Представь себе такой случай. Тебе нужен резистор определенного сопротивления. А у тебя нет такого, но есть резисторы других номиналов. Можно ли из них составить резистор нужного сопротивления? Можно, конечно, если знать элементарный расчет последовательного и параллельного соединений сопротивлений электрических цепей и резисторов. При последовательном соединении резисторов (рис. 3, а) их общее сопротивление Rобщ равно сумме сопротивлений всех соединенных в эту цепочку резисторов, т. е.

Rобщ = R1 + R2 + R3 и т. д.

Так, например, если R1 = 15 кОм и R2 = 33 кОм, то их общее сопротивление Rобщ = 15 + 33 = 48 кОм (ближайшие номиналы 47 и 51 кОм).

При параллельном соединении резисторов (рис. 3, б), их общее сопротивление Rобщ уменьшается и всегда меньше сопротивления каждого отдельно взятого резистора.
   
Рис. 3. Последовательное (а) и параллельное (б) соединения резисторов
   
Результирующее сопротивление цепи из параллельно соединенных резисторов рассчитывают по такой формуле:

Rобщ = R1R2/(R1 + R2).

Допустим, что R1 = 20 кОм, a R2 = 30 кОм. Общее сопротивление участка цепи, состоящей из этих двух резисторов, равно:

Rобщ = R1·R2/(R1 + R2) = 20·30/(20 + 30) = 12 кОм.

Когда параллельно соединяют два резистора с одинаковыми номиналами, их общее сопротивление равно половине сопротивления каждого из них.