저항은 전자 제품에서 가장 널리 사용되는 요소 중 하나입니다. 이 이름은 라디오 아마추어라는 용어의 좁은 틀에서 오랫동안 벗어났습니다. 그리고 전자공학에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 이 용어가 오해를 불러일으키지 않아야 합니다.
저항이란 무엇입니까?
가장 간단한 정의는 다음과 같습니다. 저항은 이를 통해 흐르는 전류에 저항하는 전기 회로의 요소입니다. 요소의 이름은 라틴어 "resisto" - "나는 저항한다"에서 유래했으며, 라디오 아마추어는 종종 이 부분을 저항이라고 부릅니다.
저항이 무엇인지, 저항이 무엇인지 고려하십시오. 이러한 질문에 대한 대답은 전기 공학의 기본 개념의 물리적 의미에 익숙함을 의미합니다.
저항기의 작동 원리를 설명하기 위해 수도관의 비유를 사용할 수 있습니다.어떤 식으로든 파이프의 물 흐름이 방해를 받으면(예를 들어, 직경을 줄임으로써) 내부 압력이 증가합니다. 장벽을 제거하여 압력을 줄입니다. 전기 공학에서 이 압력은 전압에 해당합니다. 전류의 흐름을 어렵게 하여 회로의 전압을 높이고 저항을 줄이며 전압을 낮춥니다.
파이프의 직경을 변경하여 물의 흐름 속도를 변경할 수 있으며 전기 회로에서는 저항을 변경하여 전류 강도를 조정할 수 있습니다. 저항값은 소자의 전도도에 반비례합니다.
저항 요소의 속성은 다음과 같은 목적으로 사용할 수 있습니다.
- 전류를 전압으로 또는 그 반대로 변환하는 단계;
- 지정된 값을 얻기 위해 흐르는 전류를 제한하는 단계;
- 전압 분배기 생성(예: 측정 기기)
- 기타 특수 문제 해결(예: 무선 간섭 감소).
저항이 무엇이고 왜 필요한지 설명하기 위해 다음 예를 사용할 수 있습니다. 친숙한 LED의 빛은 낮은 전류 강도에서 발생하지만 자체 저항이 너무 작아 LED를 회로에 직접 배치하면 5V의 전압에서도 통과하는 전류가 허용 매개 변수를 초과합니다 부분의. 이러한 부하에서 LED는 즉시 실패합니다. 따라서 저항이 회로에 포함되며, 이 경우의 목적은 전류를 주어진 값으로 제한하는 것입니다.
모든 저항 요소는 능동 요소와 달리 전기 회로의 수동 구성 요소이며 시스템에 에너지를 공급하지 않고 소비하기만 합니다.
저항이 무엇인지 파악한 후에는 유형, 지정 및 표시를 고려해야합니다.
저항기의 종류
저항의 유형은 다음 범주로 나눌 수 있습니다.
- 비규제(영구) - 와이어, 복합재, 필름, 탄소 등
- 조정 가능(변수 및 트리머). 트리머 저항은 전기 회로를 조정하도록 설계되었습니다. 가변 저항이 있는 요소(전위차계)는 신호 레벨을 조정하는 데 사용됩니다.
별도의 그룹은 반도체 저항 소자(서미스터, 포토레지스터, 배리스터 등)로 표시됩니다.
저항의 특성은 목적에 따라 결정되며 제조 과정에서 설정됩니다. 주요 매개변수 중:
- 정격 저항. 이것은 옴(Ohm, kOhm, MΩ)으로 측정된 요소의 주요 특성입니다.
- 지정된 공칭 저항의 백분율로 표시되는 허용 편차. 제조 기술에 의해 결정되는 지표의 가능한 확산을 의미합니다.
- 전력 손실은 저항이 장기간 부하에서 손실할 수 있는 최대 전력입니다.
- 저항온도계수는 1℃의 온도변화에 따른 저항의 상대적인 저항변화를 나타내는 값이다.
- 작동 전압(전기 강도)을 제한하십시오. 이것은 부품이 선언된 매개변수를 유지하는 최대 전압입니다.
- 잡음 특성 - 저항에 의해 신호에 도입되는 왜곡의 정도.
- 내 습성 및 내열성 - 습도 및 온도의 최대 값, 초과하면 부품 고장으로 이어질 수 있습니다.
- 전압 계수. 인가 전압에 대한 저항의 의존성을 고려한 값입니다.
마이크로웨이브 영역에서 저항을 사용하면 기생 커패시턴스와 인덕턴스와 같은 추가 특성이 중요합니다.
반도체 저항기
이들은 온도, 조명, 전압 등의 환경 매개 변수에 대한 전기 저항의 의존성을 갖는 두 개의 리드가있는 반도체 장치입니다. 이러한 부품의 제조를 위해 불순물이 도핑 된 반도체 재료가 사용되며 그 유형에 따라 외부 영향에 대한 전도도의 의존성.
반도체 저항 소자에는 다음과 같은 유형이 있습니다.
- 라인 저항기. 가벼운 합금 재료로 만들어진 이 소자는 광범위한 전압과 전류에서 외부 영향에 대한 저항 의존도가 낮으며 집적 회로 생산에 가장 자주 사용됩니다.
- 바리스터는 전기장의 세기에 따라 저항이 달라지는 소자입니다. 배리스터의 이러한 속성은 장치의 전기적 매개변수를 안정화 및 조절하고 과전압으로부터 보호하는 등의 적용 범위를 결정합니다.
- 서미스터. 이러한 종류의 비선형 저항 요소는 온도에 따라 저항을 변경할 수 있습니다. 서미스터에는 온도에 따라 저항이 감소하는 서미스터와 온도에 따라 저항이 증가하는 서미스터의 두 가지 유형이 있습니다. 서미스터는 온도 프로세스에 대한 지속적인 제어가 중요한 곳에 사용됩니다.
- 포토레지스터. 이 장치의 저항은 광속의 영향으로 변경되며 인가된 전압에 의존하지 않습니다.납과 카드뮴은 제조에 사용되며 많은 국가에서 이것이 환경적 이유로 이러한 부품의 사용을 거부하는 이유였습니다. 오늘날 포토레지스터는 유사한 노드에 사용되는 포토다이오드 및 포토트랜지스터에 비해 수요가 열등합니다.
- 긴장 정도. 이 요소는 외부 기계적 작용(변형)에 따라 저항을 변경할 수 있도록 설계되었습니다. 기계적 동작을 전기 신호로 변환하는 장치에 사용됩니다.
선형 저항기 및 배리스터와 같은 반도체 소자는 외부 요인에 대한 의존도가 약한 것이 특징입니다. 스트레인 게이지, 서미스터 및 포토레지스터의 경우 충격에 대한 특성 의존성이 강합니다.
다이어그램의 반도체 저항은 직관적인 기호로 표시됩니다.
회로의 저항
러시아 회로에서 저항이 일정한 요소는 일반적으로 흰색 직사각형으로 표시되며 때로는 그 위에 문자 R이 표시됩니다. 외국 회로에서는 상단에 유사한 문자 R이 있는 "지그재그" 아이콘 형태로 저항을 지정할 수 있습니다. 부품의 매개 변수가 장치 작동에 중요한 경우 다이어그램에 표시하는 것이 일반적입니다.
전원은 직사각형의 줄무늬로 표시할 수 있습니다.
- 2W - 2개의 수직선;
- 1 W - 1 수직선;
- 0.5W - 1개의 세로선;
- 0.25W - 하나의 사선;
- 0.125 W - 두 개의 사선.
도표에 로마 숫자로 힘을 표시하는 것은 허용됩니다.
가변 저항기의 지정은 조정 가능성을 상징하는 직사각형 위의 화살표가 있는 추가 선의 존재로 구별되며 숫자는 핀 번호를 나타낼 수 있습니다.
반도체 저항기는 동일한 흰색 직사각형으로 표시되지만 제어 동작 유형(U - 바리스터의 경우 P - 스트레인 게이지의 경우 t - 서미스터의 경우 ). 포토 레지스터는 두 개의 화살표가 가리키는 원 안의 직사각형으로 표시되어 빛을 상징합니다.
저항의 매개변수는 흐르는 전류의 주파수에 의존하지 않습니다. 즉, 이 요소는 DC 및 AC 회로(저주파수 및 고주파수 모두)에서 동일하게 기능합니다. 단, 권선 저항기는 본질적으로 유도성이고 고주파 및 극초단파 주파수의 복사로 인해 에너지를 잃을 수 있습니다.
전기 회로의 특성에 대한 요구 사항에 따라 저항을 병렬 및 직렬로 연결할 수 있습니다. 다른 회로 연결에 대한 총 저항을 계산하는 공식은 크게 다릅니다. 직렬로 연결된 경우 총 저항은 회로에 포함된 요소 값의 단순 합인 R \u003d R1 + R2 + ... + Rn과 같습니다.
병렬로 연결된 경우 전체 저항을 계산하려면 요소 값의 역수를 더해야 합니다. 이렇게 하면 최종 값의 반대 값도 됩니다. 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.
병렬로 연결된 저항의 총 저항은 가장 작은 저항보다 작습니다.
교단
"공칭 저항 범위"라고 하는 저항 요소에 대한 표준 저항 값이 있습니다. 이 시리즈를 만드는 접근 방식은 다음 고려 사항을 기반으로 합니다. 값 사이의 단계는 허용 편차(오차)를 커버해야 합니다. 예 - 요소의 값이 100옴이고 허용 오차가 10%인 경우 시리즈의 다음 값은 120옴이 됩니다.이러한 단계를 통해 인접한 교단은 오류 확산과 함께 실질적으로 그들 사이의 전체 값 범위를 포함하기 때문에 불필요한 값을 피할 수 있습니다.
생산된 저항은 공차가 다른 직렬로 결합됩니다. 각 시리즈에는 고유한 공칭 시리즈가 있습니다.
시리즈 간의 차이점:
- E 6 - 허용 오차 20%;
- E 12 - 허용 오차 10%;
- E 24 - 허용 오차 5%(때로는 2%);
- E 48 - 허용 오차 2%;
- E 96 - 허용 오차 1%;
- E 192 - 0.5% 허용 오차(때로는 0.25%, 0.1% 이하).
가장 널리 사용되는 E 24 시리즈는 24개의 저항값을 포함합니다.
마킹
저항 요소의 크기는 소산 전력과 직접적인 관련이 있으며 높을수록 부품의 치수가 커집니다. 다이어그램에 숫자 값을 쉽게 표시하면 제품 표시가 어려울 수 있습니다. 전자 제품 제조의 소형화 추세는 더 작고 더 작은 구성 요소에 대한 요구를 주도하고 있으며, 이는 패키지에 정보를 기록하고 읽는 작업의 복잡성을 증가시킵니다.
러시아 산업에서 저항기의 식별을 용이하게 하기 위해 영숫자 표시가 사용됩니다. 저항은 다음과 같이 표시됩니다. 숫자는 액면가를 나타내며 문자는 숫자 뒤(소수 값의 경우) 또는 앞에(백 단위) 배치됩니다. 값이 999옴 미만이면 숫자가 문자 없이 적용됩니다(또는 문자 R 또는 E가 있을 수 있음). 값이 kOhm으로 표시된 경우 문자 K가 숫자 뒤에 있고 문자 M은 MΩ의 값에 해당합니다.
미국 저항기의 정격은 3자리로 표시됩니다. 그 중 처음 두 개는 액면가를 가정하고 세 번째는 값에 0(십)의 수를 더합니다.
전자 부품의 로봇 생산에서 적용된 기호는 종종 보드와 마주하는 부분의 측면에 나타나므로 정보를 읽을 수 없습니다.
색상 코딩
부품의 매개변수에 대한 정보가 어느 쪽에서든 읽을 수 있도록 하기 위해 색상 표시가 사용되는 반면 페인트는 환형 줄무늬로 적용됩니다. 각 색상에는 고유한 숫자 값이 있습니다. 세부 사항의 줄무늬는 결론 중 하나에 더 가깝게 배치되고 왼쪽에서 오른쪽으로 읽습니다. 부품의 크기가 작기 때문에 색상 표시를 하나의 결론으로 옮길 수 없으면 첫 번째 스트립이 나머지보다 2배 더 넓어집니다.
허용 오차가 20%인 요소는 3줄로 표시되고, 5-10% 오차의 경우 4줄이 사용됩니다. 가장 정확한 저항은 5-6 라인을 사용하여 표시되며 그 중 처음 2개는 부품 등급에 해당합니다. 4개의 레인이 있는 경우 세 번째 줄은 처음 두 레인에 대한 십진 배율을 나타내고 네 번째 줄은 정확도를 의미합니다. 5개의 밴드가 있는 경우 그 중 세 번째는 세 번째 교단, 네 번째는 지표의 정도(0의 수), 다섯 번째는 정확도입니다. 여섯 번째 줄은 저항 온도 계수(TCR)를 의미합니다.
4줄 표시의 경우 금색 또는 은색 줄무늬가 항상 마지막에 옵니다.
모든 표시가 복잡해 보이지만 표시를 빠르게 읽을 수 있는 능력은 경험이 필요합니다.
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