Apa itu perintang dan mengapa ia diperlukan dalam litar elektrik

Definisi

Perintang berasal dari bahasa Inggeris "resistor" dan dari bahasa Latin "resisto", yang dalam terjemahan ke dalam bahasa Rusia terdengar seperti "resist". Dalam kesusasteraan berbahasa Rusia, kata "rintangan" digunakan bersama dengan kata "perintang". Dari namanya, tugas utama elemen ini jelas - untuk menentang arus elektrik.

Ini tergolong dalam kumpulan elemen pasif, kerana sebagai hasil operasinya, arus hanya dapat berkurang, iaitu, tidak seperti elemen aktif, yang pasif saja tidak dapat menguatkan isyarat. Yang kedua Hukum Kirchhoff dan Undang-undang Ohm bermaksud apabila arus mengalir melalui perintang, voltan turun, nilainya sama dengan nilai arus yang mengalir, didarabkan dengan nilai rintangan. Di bawah ini anda melihat bagaimana rintangan ditunjukkan pada rajah:

Simbol pada rajah mudah diingat - ia adalah segi empat tepat, menurut GOST 2.728-74, dimensinya ialah 4x10 mm. Terdapat pilihan penunjuk untuk perintang dengan kekuatan pelesapan yang berbeza.

Spesies

Pengelasan perintang berlaku mengikut beberapa kriteria. Sekiranya kita membincangkan komponen diskrit, maka mengikut kaedah pemasangan mereka dibahagikan kepada:

• Keluaran. Digunakan untuk pemasangan melalui papan litar bercetak. Unsur-unsur tersebut mempunyai kesimpulan yang terletak secara radikal atau paksi. Pada orang, kesimpulan disebut kaki. Jenis perintang ini digunakan secara aktif di semua peranti lama (20 dan lebih tahun yang lalu) - TV lama, penerima, umumnya di mana-mana, dan sekarang ia digunakan dalam peranti mudah, serta di mana penggunaan komponen SMD sukar atau mustahil untuk beberapa sebab.
• SMD Ini adalah unsur yang tidak mempunyai kaki. Penemuan untuk sambungan terletak di permukaan perumahan, sedikit menonjol di atasnya. Mereka dipasang terus di permukaan papan litar. Kelebihan perintang tersebut adalah kesederhanaan dan kos pemasangan yang rendah pada talian automatik, menjimatkan ruang pada papan litar bercetak.

Kemunculan unsur dua jenis yang anda lihat dalam gambar di bawah:

Kita sudah tahu bagaimana komponen ini, sekarang kita harus belajar mengenai klasifikasi mengikut teknologi pembuatan. Perintang output adalah:

• Wirewound. Sebagai komponen resistif, luka kawat pada intinya digunakan, penggulungan berlainan digunakan untuk mengurangkan induktansi palsu. Wayar dipilih dari logam dengan pekali rintangan suhu rendah dan rintangan rendah.
• Filem logam dan komposit.Seperti yang anda sangka, di sini, filem aloi logam digunakan sebagai elemen penolakan.

Oleh kerana perintang terdiri daripada bahan tahan, peranan yang terakhir boleh menjadi wayar atau filem dengan daya tahan tinggi. Apa ini Bahan seperti:

• manganin;
• konstantan;
• nichrome;
• nikel;
• dielektrik logam;
• oksida logam;
• karbon dan lain-lain.

SMD atau perintang cip adalah filem nipis dan filem tebal, menggunakan sebagai bahan penahan:

Rajah di bawah menunjukkan apa yang terdiri daripada perintang:

Dengan reka bentuk, mereka membezakan:

• Kekal. Mereka mempunyai dua kesimpulan, dan anda tidak dapat mengubah rintangan - itu berterusan.
• Pemboleh ubah Ini adalah potensiometer dan perintang penalaan, prinsipnya berdasarkan pergerakan sentuhan gelangsar (slider) di sepanjang lapisan resistif.
• Tidak linear. Rintangan komponen jenis ini berubah di bawah pengaruh suhu (termistor), sinaran cahaya (fotoresistor), voltan (varistors) dan kuantiti lain.

Dan juga sebagaimana yang dimaksudkan - umum dan istimewa. Yang terakhir dibahagikan kepada:

• Rintangan tinggi (julat rintangan adalah puluhan megohms - unit TO, pada voltan operasi hingga 400V).
• Voltan tinggi (direka untuk beroperasi dalam litar dengan voltan hingga puluhan kV).
• Frekuensi tinggi (ciri bekerja pada frekuensi tinggi adalah syarat untuk induktansi dan kapasitansi intrinsik yang rendah. Produk sedemikian dapat berfungsi dalam litar dengan frekuensi isyarat beratus-ratus MHz).
• Ketepatan dan ketepatan super (ini adalah produk dengan kelas ketepatan tinggi. Mereka mempunyai toleransi penyimpangan dari rintangan nominal 0,001 - 1%, sementara toleransi konvensional dapat 5% dan 10% atau lebih).

Prinsip kerja

Perintang dipasang di litar elektrik untuk menghadkan arus yang mengalir melalui litar. Besarnya voltan yang turun di atasnya dikira secara sederhana - mengikut undang-undang Ohm:

U = IR

Penurunan voltan adalah bilangan Volt yang muncul di terminal perintang ketika arus mengalir melaluinya. Oleh itu, jika voltan turun melintasi perintang dan arus mengalir melaluinya, ini bermaksud daya tertentu dilepaskan ke dalamnya. Dalam fizik, ada formula terkenal untuk mencari kekuatan:

P = UI

Atau untuk mempercepat pengiraan, kadang-kadang senang menggunakan formula kuasa melalui rintangan:

P = u²/ R = Saya²R

Bagaimana perintang berfungsi? Setiap konduktor mempunyai struktur dalaman tertentu. Apabila arus elektrik mengalir, elektron (pengangkut cas) bertabrakan dengan pelbagai ketidakhomogenan struktur jirim dan kehilangan tenaga, ia dilepaskan dalam bentuk panas. Sekiranya sukar untuk anda fahami, maka prinsip penolakan dengan kata mudah boleh dikatakan seperti ini:

Ini adalah nilai yang menunjukkan betapa sukarnya arus elektrik mengalir melalui bahan. Ia bergantung pada bahan itu sendiri - ketahanannya.

Di mana: p adalah daya tahan, l adalah panjang konduktor, S adalah luas keratan rentas.

Ciri Utama

Untuk memilih perintang yang betul, penting untuk mengetahui ciri-ciri apa yang perlu anda perhatikan semasa memilih. Parameter utamanya merangkumi:

1. Rintangan dinilai
2. Pelesapan daya maksimum.
3. Kelas toleransi atau ketepatan. Ia bergantung pada berapa peratus daya tahan bahagian dari kelas ini dapat berbeza dari yang dinyatakan.

Dalam kebanyakan kes, maklumat ini mencukupi. Pemula sering melupakan daya perintang yang dibenarkan, dan mereka habis.Anda boleh mengira berapa watt yang diperuntukkan kepada perintang menggunakan formula yang dinyatakan dalam bahagian artikel sebelumnya. Beli perintang dengan margin kuasa 20-30%, lebih banyak lebih baik, kurang tidak perlu!

Di mana dan untuk apa yang digunakan

Kami sudah menganggap bahawa perintang dirancang untuk membatasi arus dalam litar, sekarang kita akan melihat beberapa contoh praktikal di mana perintang digunakan dalam kejuruteraan elektrik.

Kawasan aplikasi pertama adalah had semasa, misalnya, untuk menghidupkan LED. Prinsip operasi dan pengiraan litar sedemikian adalah bahawa voltan operasi nominal LED dikurangkan dari voltan sumber kuasa, jumlahnya dibahagi dengan arus yang diberi (atau yang dikehendaki) melalui LED. Hasilnya, anda mendapat penilaian rintangan yang mengehadkan.

R_ogre= (U_{bekalan kuasa}-U_diperlukan/ Saya_dinilai

Yang kedua adalah pembahagi voltan. Di sini, voltan output dikira dengan formula:

U_keluar= U_dalam(R2 / R1 + R2)

Juga, perintang telah menemui aplikasi untuk menetapkan arus untuk transistor. Pada dasarnya, rangkaian limiter yang sama yang dibincangkan di atas.

Akhirnya, kami mengesyorkan menonton video yang berguna mengenai topik artikel:

Kami memeriksa apakah perintang, tujuan dan prinsip operasi mereka. Ini adalah elemen penting untuk memulakan kajian kejuruteraan elektrik. Untuk mengira litar dengannya, mereka menggunakan undang-undang dan daya aktif Ohm, dan dalam litar frekuensi tinggi, parameter reaktif - kapasiti dan induktansi sesat - juga diambil kira. Kami harap maklumat yang diberikan berguna dan menarik untuk anda!

Bahan berkaitan:

• Bagaimana rintangan konduktor bergantung pada suhu
• Penanda perintang dengan daya dan rintangan
• Cara pematerian komponen radio dari papan