Rezistoarele (R) sunt cele mai fundamentale și utilizate în mod obișnuit în toate componentele electronice.

Există mai multe tipuri diferite de rezistor, disponibile pentru constructorul de electronice pentru a alege de la foarte mici rezistoare cip cu montare pe suprafață până la rezistoare bobinate de mare putere.

Principala sarcină a unui rezistor într-un circuit electric sau electronic este de a "rezista" (de aici numele de rezistor), a regla sau a seta fluxul de electroni (curent) prin ele folosind tipul de material conductiv din care sunt compuse. Rezistoarele pot fi, de asemenea, conectate împreună în diferite combinații serie și paralel pentru a forma rețele de rezistoare care pot acționa ca coborâtor de tensiune, divizoare de tensiune sau limitatoare de curent într-un circuit.

Deci este necesară o diferență de potențial între cele două terminale ale unui rezistor pentru ca curentul să curgă. Această diferență de potențial echilibrează energia pierdută. Când se utilizează în circuite DC, diferența de potențial, cunoscută și sub denumirea de cădere de tensiune pe rezistor, este măsurată pe terminale, deoarece curentul circuitului trece prin rezistor.

Cele mai multe tipuri de rezistoare sunt dispozitive liniare care produc o cădere de tensiune pe ele însele atunci când un curent electric curge prin ele, deoarece ascultă de Legea lui Ohm și diferite valori ale rezistenței produc diferite valori ale curentului sau ale tensiunii. Acest lucru poate fi foarte util în circuitele electronice prin controlul sau reducerea fie a debitului de curent, fie a tensiunii produse pe acestea sau putem produce un convertor tensiune-curent și curent-tensiune.

Există multe mii de tipuri diferite de rezistoare și sunt produse într-o varietate de forme deoarece caracteristicile și precizia lor particulară se potrivesc anumitor domenii de aplicare, cum ar fi stabilitate înaltă, înaltă tensiune, curent înalt etc, sau sunt utilizate ca rezistoare de uz general, unde caracteristicile sunt mai puțin o problemă.

Unele dintre caracteristicile comune asociate cu rezistorul umil sunt: Coeficientul de temperatură, Coeficientul de tensiune, Zgomotul, Răspunsul în frecvență, Puterea, precum și Temperatura nominală, Dimensiunea fizică și fiabilitatea unui rezistor.

În toate schemele și diagramele de circuite electrice și electronice, simbolul cel mai frecvent utilizat pentru un rezistor cu valoare fixă ​​este acela al unei linii tip "zig-zag" cu valoarea rezistenței sale date în Ohmi, Ω. Rezistoarele au valori de rezistente fixe de la mai puțin de un ohm (< 1 Ω) până la bine peste zeci de milioane de ohmi (> 10 MΩ) în valoare.

Rezistoarele fixe au doar o singură valoare de rezistență, de exemplu 100 Ω, dar rezistoarele variabile (potențiometre) pot oferi un număr infinit de valori de rezistență între zero și valoarea lor maximă.

Simboluri pentru rezistor standard

Simbolul utilizat în desene schematice și electrice pentru un rezistor poate fi fie o linie tip "zig-zag", fie o cutie dreptunghiulară.

Toate rezistoarele moderne cu valoare fixă ​​pot fi clasificate în patru grupe mari:

• Rezistor din carbon - este fabricat din praf de carbon sau pastă de grafit, valori de putere redusă

• Rezistor cu peliculă sau cermet - realizat din pastă de oxid metalic conductor, valori foarte mici ale puterii

• Rezistor bobinat - Corpuri metalice pentru montarea radiatorului, puteri nominale foarte mari

• Rezistor semiconductor - Tehnologie de peliculă subțire montată pe suprafață, de înaltă frecvență/precizie

Există o mare varietate de tipuri de rezistoare fixe și variabile cu diferite stiluri de construcție, disponibile pentru fiecare grup, fiecare având propriile sale caracteristici, avantaje și dezavantaje, în comparație cu celelalte. Pentru a include toate tipurile, această secțiune ar fi foarte mare, așa că o voi limita la cele mai frecvent utilizate tipuri de rezistoare cu destinație generală.

Tipuri de compozit pentru rezistor

Raportul dintre praful de carbon și cel ceramic (conductor la izolator) determină valoarea rezistivă globală a amestecului și cu cât este mai mare raportul de carbon, cu atât este mai mică rezistența totală. Amestecul este turnat într-o formă cilindrică, cu fire metalice atașate la fiecare capăt, pentru a asigura conexiunea electrică, așa cum este arătat, înainte de a fi acoperită cu un material izolator exterior și marcaj colorat pentru a preciza valoarea sa.

Rezistor din carbon

Rezistorul compozit din carbon este un tip de rezistor de mică la medie putere care are o inductanță scăzută ceea ce îl face ideal pentru aplicații de înaltă frecvență, dar el poate fi afectat de zgomot și stabilitate la cald. Rezistențele compozite de carbon au, în general, prefixul „CR“ la notație (de exemplu, CR10kΩ) și sunt disponibile în pachete de E6 (± 20% toleranță (precizie)), E12 (± 10% toleranță) și E24 (± 5% toleranță) cu puteri nominale de la 0,25 sau 1/4 W până la 5 W.

Tipurile de rezistoare compozite din carbon sunt foarte ieftine și, prin urmare, sunt utilizate în mod obișnuit în circuitele electrice. Cu toate acestea, datorită procesului lor de fabricație, rezistoarele de tip carbon au toleranțe foarte mari, astfel încât pentru mai multă precizie și rezistențe la valori mari, se folosesc în schimb rezistoare de tip peliculă.

Rezistor tip peliculă

Odată depusă, un laser este folosit pentru a tăia în peliculă un șanț de mare precizie, de forma unei elice spiralate. Tăierea peliculei are efectul de a crește traiectoria conductivă sau rezistivă, un pic ca și cum ar lua o sârmă lungă și dreaptă și ar forma-o într-o bobină.

Această metodă de fabricare permite rezistoare mult mai apropiate în toleranță (1% sau mai puțin) în comparație cu tipurile de compoziții de carbon mai simple. Toleranța unui rezistor este diferența dintre valoarea preferată (de exemplu, 100 ohmi) și valoarea sa efectivă produsă, și anume 103,6 ohmi și este exprimată ca procent, de exemplu 5%,10% etc, iar în exemplul nostru toleranța reală este de 3,6%. De asemenea, rezistoarele de tip peliculă oferă o valoare de maxim ohmic mult mai mare comparativ cu alte tipuri și sunt disponibile valori mai mari de 10MΩ (10 milioane Ω).

Rezistor cu peliculă

Rezistoarele cu peliculă metalică au o stabilitate la temperatură mult mai bună decât echivalentele lor de carbon, un zgomot mai mic și sunt, în general, mai bune pentru aplicațiile de înaltă frecvență sau frecvență radio. Rezistoarele cu oxizi metalici au o capacitate mai mare de curent de supratensiune, cu o temperatură nominală mult mai mare decât rezistoarele cu peliculă metalică echivalente.

Un alt tip de rezistor cu peliculă cunoscut sub numele de Rezistor cu peliculă groasă este fabricat prin depunerea unei paste conductive mult mai groase de CERamică și METal, numită Cermet, pe un substrat ceramic de alumină. Rezistoarele Cermet au proprietăți similare cu rezistoarele din peliculă metalică și sunt utilizate, în general, pentru a realiza rezistoare de tip cip cu montare pe suprafețe mici, rețele multirezistor într-un singur pachet pentru PCB-uri și rezistoare de înaltă frecvență. Ei au o stabilitate bună a temperaturii, un zgomot redus și o bună tensiune nominală, dar au proprietăți scăzute de supracurent.

Rezistoarele cu peliculă metalică au prefixul "MFR" la notație (de exemplu, MFR100kΩ) și CFpentru tipuri de peliculă carbon. Rezistoarele cu peliculă metalică sunt disponibile în pachete E24 (toleranțe ± 5% și ± 2%), pachete E96 (toleranță ± 1%) și E192 (toleranțe ± 0,5%, ± 0,25% și ± 0,1%) cu puteri nominale de 0,05 (1/20) W până la 1/2 W. În general vorbind, rezistoarele cu peliculă și, în special, rezistoarele cu peliculă metalică sunt componente de precizie cu putere redusă.

Tipuri de rezistor bobinat

Aceste tipuri de rezistoare sunt disponibile în general la valori foarte scăzute (de la 0,01 până la 100 kΩ), datorită gabaritului firului și numărului de spire posibile, ceea ce le face ideale pentru a fi utilizate în circuitele de măsurare și în aplicațiile de tip punte Wheatstone.

Acestea sunt capabile să se ocupe de curenți electrici mult mai mari decât alte rezistoare de aceeași valoare ohmică, cu puteri nominale mai mari de 300 W. Aceste rezistoare de mare putere sunt turnate sau presate într-un corp de radiator de căldură din aluminiu, cu aripioare atașate pentru a crește suprafața lor globală pentru a accelera pierderea de căldură și răcirea.

Aceste tipuri speciale de rezistor sunt numite "Rezistoare montate pe șasiu" deoarece sunt proiectate pentru a fi montate fizic pe radiatoare sau plăci metalice pentru a disipa în continuare căldura generată. Montarea rezistorului pe un radiator mărește capabilitățile lui de transport a curentului.

Un alt tip de rezistor bobinat este Rezistorul bobinat de putere. Acestea sunt tipuri de rezistor neinductiv de înaltă temperatură, de mare putere, în general acoperite cu un email epoxidic vitros sau din sticlă pentru a fi utilizate în grupuri de rezistență sau aplicații de control motoare DC/servo și în aplicații de frânare dinamică. Ele pot fi utilizate chiar și ca încălzitoare de cabinet sau spațiu de mică putere.

Sârma de rezistență neinductivă este înfășurată în jurul unui tub ceramic sau porțelan acoperit cu mică pentru a împiedica mișcarea firelor de aliaj atunci când este fierbinte. Rezistoarele bobinate sunt disponibile într-o gamă largă de rezistențe și puteri nominale, dar o utilizare principală a rezistoarelor bobinate este în elementele electrice de încălzire ale unui calorifer electric care transformă curentul electric care trece prin el în căldură, fiecare element disipând până la 1000 W (1 kW) de energie.

Deoarece sârma unui rezistor bobinat standard este înfășurată într-o bobină din interiorul corpului rezistoarelor, acționează ca un inductor care are inductanță, precum și rezistență. Acest lucru afectează modul în care rezistorul se comportă în circuitele AC prin producerea unei deplasări de fază la frecvențe înalte, în special în rezistoarele de dimensiuni mai mari. Lungimea căii reale de rezistență din rezistor și conductorii contribuie la inductanța în serie cu rezistența DC "aparentă" rezultând o traiectorie generală de impedanță de Z Ohmi.

Impedanța (Z) este efectul combinat al rezistenței (R) și inductanței (X), măsurată în ohmi, și pentru un circuit serie AC este dată ca Z2 = R2 + X2.

Atunci când se utilizează în circuitele AC, această valoare a inductanței se modifică cu frecvența (reactanța inductivă XL = 2πƒL) și, prin urmare, valoarea totală a rezistorului se schimbă. Reactanța inductivă crește cu frecvența, dar este zero la DC (frecvența zero). Atunci, rezistoarele bobinate nu trebuie proiectate sau utilizate în circuite tip AC sau amplificator unde se schimbă frecvența pe rezistor. Totuși, sunt disponibile rezistoare bobinate speciale neinductive.

Rezistor bobinat

Tipurile de rezistor bobinat au prefix „WH“ sau „W“ la notație (de exemplu, WH10Ω) și sunt disponibile în ambalaj din aluminiu placat WH (toleranțe ± 1%, ± 2%, ± 5% și ± 10%) sau pachet emailat vitros W (toleranță ± 1%, ± 2% și ± 5%) cu puteri nominale de la 1W la 300W sau mai mult.

Rezumat Tipuri de REZISTOR

Pentru a rezuma, există mai multe tipuri diferite de rezistor, disponibile de la rezistor de tip carbon, de uz general, cu costuri reduse, toleranțe mari, la rezistor cu peliculă de precizie, cu toleranță scăzută, costuri ridicate, precum și rezistor ceramic bobinat, de mare putere. Un rezistor reglează, împiedică sau reglează fluxul de curent printr-o anumită cale sau poate impune o reducere a tensiunii într-un circuit electric.

Valoarea rezistivă a unui rezistor, capacitatea sa de a limita debitul curent este măsurată în Ohmi (Ω), variind de la mai puțin de un Ohm fiecare la câteva milioane Ohmi, (MegOhmi). Rezistoarele pot avea o valoare fixă, de exemplu: 100 Ω (Ohmi), sau variabile de la 0 până la 100 Ω .

Un rezistor va avea întotdeauna aceeași valoare de rezistență indiferent de frecvența alimentării de la DC la frecvențe foarte înalte și toate rezistoarele au un lucru în comun, valoarea lor rezistivă în Ohm într-un circuit va fi întotdeauna de valoare pozitivă și niciodată negativă.

Utilizările și aplicațiile unui rezistor într-un circuit electric sau electronic sunt vaste și variate cu aproape fiecare circuit electronic proiectat vreodată folosind unul sau mai multe tipuri de rezistor. Rezistoarele sunt utilizate în mod obișnuit în scopuri precum restricționarea curentului, furnizând tensiuni de control adecvate dispozitivelor cu semiconductoare, cum ar fi tranzistoarele bipolare, protejarea LED-urilor sau a altor dispozitive semiconductoare împotriva deteriorării de la supracurent, precum și reglarea sau limitarea răspunsului în frecvență într-un circuit audio sau filtru .

În circuitele digitale, diferite tipuri de rezistor pot fi utilizate pentru a trage în sus sau a trage în jos tensiunea la pinul de intrare al unui cip de logică digitală sau prin controlul unei tensiuni într-un punct într-un circuit prin plasarea a două rezistoare în serie pentru a crea o rețea de divizare a tensiunii, lista este nesfârșită!.

În următorul tutorial despre Rezistoare vom analiza diferite modalități de identificare a valorii rezistive a diferitelor tipuri de rezistoare fixe, cea mai obișnuită metodă de identificare fiind utilizarea codului de culori, benzi de culoare în jurul corpului rezistorului.