Kaj vsebuje upor in princip delovanja v električnem vezju

Čajniki, žarnice z žarilno nitko, stroji za električno opremo in številne druge električne naprave vsebujejo upore. So se toliko spremenili, da jih je včasih težko določiti, ne da bi vedeli za posebne značilnosti. V priročnikih je podana definicija: upor je element z danim konstantnim ali spremenljivim uporom. V praksi obstaja veliko elementov, ki se uporabljajo v najbolj nepričakovanih modelih. Da bi razumeli, iz katerega sestavlja upor, je treba ugotoviti, iz katerega materiala je.

Naprava upora od znotraj

Najpreprostejši upor je reostat. Žica z visokim uporom se navije na okvir in je priključena na vir energije. Iz tega lahko sklepamo: prva zahteva za ta element je odporni vodnik. Za izdelavo tega elementa,:

• žica;
• kovinska folija, kovinska folija;
• kompozitni material;
• polprevodnik.

Žična odpornost je preprosta za izdelavo, ki lahko razprši največjo moč, vendar ima pomembno pomanjkljivost: imajo največjo induktivnost. Premer žice se spreminja od nekaj mikronov do nekaj milimetrov.

Kovinska folija iz visoko odpornega materiala se navije na okvir. Če je potrebno, povečajte odpornost reza na pot, s čimer povečate dolžino in s tem tudi upornost. Upor kovinske filme dobimo s pršenjem kovin na podlago.

Kot kompozitni material se uporablja grafit z organskimi ali anorganskimi dodatki. Upor lahko sestoji izključno iz takšnega materiala ali od poti, na kateri se nanaša ta material.

Z začetkom proizvodnje mikrovezij so se pojavili novi upori, ki se imenujejo integralni upori. Proizvodnja poteka na molekularni ravni. Tanka plast kovin z visoko odpornostjo je odložena na visokolegiranem polprevodniku, ki deluje kot upor.

Ločitev po vrstah

Ker je odpornost ena izmed najbolj uporabljenih oblik delov, je njegova uporaba zelo raznolika. Odvisno od namena upora ga lahko razdelimo na tri kategorije:

• stalno;
• trim;
• regulacija.

Prva kategorija - trajni upori - imajo določen upor in v električnih krogih se uporabljajo več kot drugi. Kljub temu je odpor odvisen od zunanjih dejavnikov. Na tej podlagi so usposobljeni za naslednje vrste:

• linearno;
• nelinearno.

Linearna je tako imenovana zato, ker je njihova odpornost gladko, to je linearno, odvisno od zunanjih vplivov. V nelinearni takšni gladini ni prisotna. Če na primer merite odpornost žarnice v hladnem stanju, bo to ena, v vročem pa bo precej drugačna, 10-15-krat več.

Če obstaja takšna raznolikost, se pojavi naravno vprašanje - kako razumeti, kje je upor? Pravzaprav lahko upor izgleda kot krog, cev ali kvadrat. Na voljo so v različnih oblikah, velikostih, barvah. Včasih, da ugotovite, kaj je upor, morate pogledati diagram električnega vezja.

Druga kategorija je trim. Imajo regulirni mehanizem, ki gladko spreminja odpornost. Uporablja se za natančno nastavitev opreme.

Naslednja kategorija se prilagaja. Ime tukaj govori zase. Namenjeni so prilagoditvam, zato morajo spremeniti njihovo odpornost. Za razliko od konstant, ki imajo dva zaključka, imajo tri sklepe. Dva od njih sta povezana z uporom samega, tretji pa z gibljivim kontaktom, ki je povezan z vrtljivim elementom. Če priključite moč na dva zatiča, bo premični kontakt imela drugačno napetost, ki se bo razlikovala od napetosti na sponkah tega elementa.

Če vtikača prilagoditev (spremenljivka) upor v seriji z baterijo, povezati en priključek žarnice z negativnim polom baterije in drugi z gibljivim kontaktom terminal bo spremenljivi upor med vrtenjem ročice mogoče opaziti kot svetlost svetlobe žarnice spreminja. Zakaj se to zgodi, lahko razumemo, če razumemo, kaj dela upor.

Uporaba v električnem vezju

Svetlost žarnice je odvisna od toka, ki teče vzdolž žarilne nitke - bolj tokovna, svetlejša žarnica. Z Ohmovim zakonom se lahko tok izračuna tako, da se napetost deli z odpornostjo, kar pomeni, da je nižji upor, večji je tok. V praksi bo delovala na naslednji način.

Predpostavimo, da je žarnica zasnovana za napetost 9 V, odpornost 70 ohmov (v delovnem, vročem stanju), baterijo 9 V in izmenično upornost 100 Ohm. Za normalno delovanje mora biti tok, ki poteka skozi žarnico, približno 0,13 A (napetost akumulatorja 9 V je deljena z uporom žarnice 70 ohmov). V tem nizu je vezje priključeno na spremenljive upor 100 ohmov, se zanka tok približno 0,05 A (9 napetost V baterija je deljena s skupno upornostjo 170 ohmov), - približno tretjino zahtevanega svetilke toka, zato se ne gorijo.

V tem primeru upor pomaga gladko ugasniti svetlobo. Podobno načelo se uporablja, na primer, v kinematografih. Če je baterija 9 V in je svetilka ocenjena pri 2,5 V, je za normalno delovanje potreben delilnik ali napetostni pretvornik. Kaj je bistvo? V tokokrogu je potrebno ustvariti tok, ki je normalen za žarnico.

Če uporabljate loputo, sta dva ali več uporov in žarnica serijsko povezana s trenutnim virom. Skupni upor je izbran tako, da tok, ki teče skozi vezje, ustreza nazivnemu toku žarnice. Predpostavimo, da obstaja: enosmerni vir 9 V, žarnica z napetostjo 2,5 V in nazivni tok 0,12 A.

Odpornost žarnice se izračuna, v ta namen napetost delimo s tokom in dobimo približno 20,8 ohma. Za prenos toka 0,12 A vzdolž vezja se izračuna skupni upor: 9 V, deljeno z 0,12 A, daje 75 Ohm. Odpornost žarnice se odšteje in znaša 54,2 ohma - to žilavost je treba dodati.

Če se uporabi delilec, se vzamejo dva ali več uporov in jih zaporedno priključi na napajanje. Vzporedno z delom delilnika je priključen obremenitev, dobite vezje z mešano povezavo: vir je del razdelilnika - vzporedni del razdelilnika in obremenitev - trenutni vir. To je samo ena možnost, v resnici je veliko povezovalnih shem, vendar vedno obstaja mešana povezava.

Potem se izračuna potreben upor. Pri vzporedni priključitvi tok poteka skozi dva kroga, kar pomeni, da bo manj na obremenitvi (uporovni priključek v seriji omejuje tok). Pri normalnem obratovanju obremenitve se izračunajo vsi tokovi, ki potekajo skozi delilec, in nato izbere omejevalni tok.

Z serijsko povezavo, da odklopite žarnico, morate izklopiti napajanje in pri uporabi delilnika je dovolj, da odklopite vezje žarnice. Če je potrebno priključiti več tovorov z različnimi napetostmi na vir, potem je delilec (imenovan tudi delilnik napetosti) nepogrešljiv.

Aplikacije

Poleg običajnega namena - da vplivajo na tok in napetost, upori pri uporabi različnih materialov pridobijo popolnoma drugačne lastnosti in ime. Zakaj so potrebni, si lahko ogledate z naslednjega seznama:

• odvisno od napetosti, - je varistor;
• temperatura - termistor, termistor;
• iz osvetlitve - fotorezistor;
• od deformacije - senzorja;
• od delovanja magnetnega polja - magnetoresistorja;
• razvija se nova, ki se imenuje memristor, odpor je odvisen od količine polnjenja, ki prehaja skozi to.

Varistorji se najpogosteje uporabljajo kot prenapetostna zaščita. Kot temperaturni senzorji se uporabljajo termorezistorji. Če je treba avtomatizirati vključitev ulične razsvetljave, potem brez fotorezistorja bo težko. Preostale določene naprave se uporabljajo v ozki specializaciji.

Oznaka na diagramu

Na diagramu električnega tokokroga so vsi upori označeni s pravokotnikom. V bližini je črka R in številka, ki označuje upor. Če je to trajno, potem je v pravokotniku morda rimske številke, ki ustrezajo moči tega elementa v vatih. Pri moči manj kot 1 W se uporabljajo naslednje konvencije:

• ena vzdolžna črta znotraj pravokotnika označuje moč 0,5 W;
• ena poševna črta označuje moč 0,25 W;
• dva poševna - 0,125 W;
• tri poševno - 0,05 W.

Da bi razlikovali eno napravo od druge, na primer varistor iz termistorja, se uporabljajo tudi naslednje konvencije:

• stalni upor je označen le s pravokotnikom;
• prilagajanje - puščica prečka pravokotnik, osrednji terminal je povezan z enim od uporovnih sponk;
• spremenljivka - puščica se približuje pravokotniku od zgoraj, pod pravimi koti, z njo povezane druge naprave;
• tuning - na pravokotniku na vrhu črke "t", so druge naprave priključene na ta terminal;
• nastavitveni zatič, kot reostat, je povezan z enim od priključkov naprave - pravokotnik prečka poševno črko "t";
• termistor (termistor) - na pravokotniku pod nagnjenimi hokejskimi palicami položite;
• varistor - označen kot termistor, vendar nad delovno površino palice vstavite črko U;
• fotorezistor - dve nagnjeni puščici se približata pravokotniku od zgoraj.

Vrste oznak

Pri velikih trajnih uporih je moč, odpornost in toleranca zapisana v skrajšani obliki (navedena vrednost lahko odstopa za kakšen odstotek). Podrobnosti o majhnosti so barvne, črke ali digitalne oznake, črke in številke pa se lahko dopolnjujejo. Vsak proizvajalec izbere način označevanja.