резистори амперка
Резистор - один з найбільш поширених компонентів в електроніці. Його призначення - просте: чинити опір течією струму, перетворюючи його частина в тепло.
Основною характеристикою резистора є опір. Одиниця виміру опору - Ом (Ohm, Ω). Чим більше опір, тим більша частина струму розсіюється в тепло. У схемах, що живляться невеликим напругою (5 - 12 В), найбільш поширені резистори номіналом від 100 Ом до 100 кОм.
Закон Ома дозволяє на заданій ділянці ланцюга визначити одну з величин: силу струму I. напруга U. опір R. якщо відомі дві інші:
Для позначення напруги поряд з символом U використовується V.
Розглянемо просту ланцюг
Розрахуємо силу струму, що проходить через резистор R1 і, відповідно, потім через лампу L1. Для простоти будемо припускати, що сама лампа має нульовим власним опором.
Аналогічно, якщо б у нас був джерело живлення на 5 В і лампа, яка по документації повинна працювати при струмі 20 мА, нам потрібно б було вибрати резистор відповідного номіналу.
В даному випадку, різниця в 10 Ом між ідеальним номіналом і наявним не грає великого значення: можна сміливо брати стандартний номінал - 240 або 220 Ом.
Аналогічно, ми могли б розрахувати необхідну напругу, якби воно було не відомо, а на руках були значення опору і бажана сила струму.
з'єднання резисторів
При послідовному з'єднанні резисторів, їх опір підсумовується:
При паралельному з'єднанні, підсумкове опір розраховується за формулою:
Якщо резистора всього два, то:
В окремому випадку двох однакових резисторів, підсумкове опір при паралельному з'єднанні дорівнює половині опору кожного з них.
Таким чином можна отримувати нові номінали з наявних.
Применеие на практиці
Серед ролей, які може виконувати резистор в схемі можна виділити наступні:
Струмообмежуючі резистор (current-limiting resistor)
Стягує, підтягаючий резистор (pull-down / pull-up resistor)
Дільник напруги (voltage divider)
струмообмежуючі резистор
Приклад, на якому розглядався Закон Ома є також приклад токоогранічевающего резистора: у нас є компонент, який розрахований на роботу при певному струмі - резистор знижує силу струму до потрібного рівня.
У випадку з Ардуіно слід обмежувати струм, що надходить з вихідних контактів (output pins). Напруга, в стані, коли контакт включений (high) становить 5 В. Виходячи з документації, струм не повинен перевищувати 40 мА. Таким чином, щоб безпечно відвести струм з контакту в землю знадобиться резистор номіналом R = U / I = 5 В / 0.04 А = 125 Ом або більше.
Стягують і підтягує резистори
Тепер небажаний струм буде йти через резистор в землю. Для стягування використовуються резистори великих опорів (10 кОм і більше). У моменти, коли коло замкнуте, великий опір резистора не дає здебільшого струму йти в землю: сигнал піде до вхідного контакту. Якби опір резистора було мало (одиниці Ом), при замкнутому ланцюзі сталося б коротке замикання.
Те ж саме: використовуються резистори великих номіналів (10 кОм і більше), щоб мінімізувати втрати енергії при замкнутому ланцюзі і запобігти коротке замикання при розімкнутої.
дільник напруги
Дільник напруги (voltage divider) використовується для того, щоб отримати з вихідного напруги лише його частина. Наприклад, з 9 В отримати 5. Він докладно описаний в окремій статті.
потужність резисторів
Резистори крім опору мають ще характеристикою потужності. Вона визначає навантаження, яку здатний витримати резистор. Серед звичайних керамічних резисторів найбільш поширені показники 0.25 Вт, 0.5 Вт і 1 Вт. Для розрахунку навантаження, що діє на резистор, використовуйте формулу:
При перевищенні допустимого навантаження, резистор буде грітися і його термін служби може сильно скоротитися. При сильному перевищенні - резистор може почати плавитися і викликати запалення. Будьте обережні!
За винятком випадків, коли вказано інше, вміст цієї Вікі підпадає під дію такої ліцензії: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported