Как сделать мощный резистор своими руками

Высокоомный резистор своими руками

Резистор

Здравствуйте уважаемый читатель блога Моя лаборатория радиолюбителя.

В сегодняшнем материале хотелось бы освятить довольно таки нужную тему о резисторах, в особенности вопрос о том, что такое резистор, возникает у новичков радиолюбителей. В этой обширной статейке я довольно таки подробно постараюсь объяснить, что такое резистор, как он выглядит и где применяется.

И так начнем повествование о резисторах, поэтому усаживаемся поудобнее за нашими мониторами, желательно сделать себе кофе и погрузиться в мир радиоэлектроники 🙂

—Что такое резистор? Резистор – это пассивный элемент электрической схемы, создающий сопротивление электрическому току.
Где применяются резисторы? Применяются резисторы во всех схемах, и чаще, в количественном отношении, чем другие элементы схемы. С помощью резисторов регулируют значения тока и напряжения.
Единица измерения сопротивления – Ом. Измерения записываются в сторону увеличения: Ом, кОм(1000Ом)-килоом, мОм(1.000.000Ом)-мегаом и Гом(1.000.000.000Ом)-гигаом.

Типы резисторов:

Постоянные резисторы – это резисторы имеющие постоянное, неизменное, сопротивление независимое от воздействия окружающих воздействий, таких как свет, температура.
— так обозначаются на схемах постоянные резисторы и подписываются буквой R

Переменные резисторы — это резисторы меняющее свое сопротивление в зависимости от положения движка переменного резистора.

— так обозначаются переменные резисторы в схемах

Такие переменные резисторы используются в многой бытовой технике вокруг нас, старые телевизоры, где звук регулировали крутя ручку звука и подобные

Подстроечные резисторы — это те же самые переменные резисторы, но используемые для точных настроек токов и напряжений схем. Устанавливаются преимущественно на самих печатных платах.
— обозначение подстроечных резисторов на схемах

Фоторезисторы – это резисторы меняющие свое сопротивление под действием света.
— обозначение фоторезистора на схеме

Терморезисторы – резисторы меняющие свое сопротивление в зависимости от температуры, приложенной к нему
— схематическое обозначение терморезистор

— Маркировка резисторов:

Заграничный ГОСТ
Тут немного проще. По американским стандартам маркируются резисторы 3 буквами, две первые указывающие номинал, а третья — количество нулей добавляемых к номиналу
Например: 0,33Ом –R33, 33Ом-330, 33кОм-333, 330кОм-334, 33мОм-336.

Цветовая маркировка резисторов
На мой взгляд самая удобная и простая в использовании. Обозначается она разноцветными полосками на резисторе. Полосок бывает 4 и 5. Научится читать резисторы цветной маркировки очень просто:

-Первые две полосы указывают номинал резистора.

-Третья полоска, у резисторов с 4 полосами, указывает множитель, а у резисторов с 5 полосами, указывает третью цифру номинала.

-Четвертая полоса в 4 полосной маркировке говорит о точности номинала, а в 5 полосной указывает на множитель номинала.

-Пятая полоса указывает на точность

Что бы удобно было ориентироваться, вот табличка с цветовой кодировкой резисторов

Цвет	Число	Множитель	Точность
Черный	1	—
Коричневый	1	10	1 %
Красный	2	100	2 %
Оранжевый	3	1 000	—
Желтый	4	10 000	—
Зеленый	5	100 000	0,5 %
Синий	6	1 000 000	0,25 %
Фиолетовый	7	10 000 000	0,1 %
Серый	8	100 000 000	—
Белый	9	1 000 000 000	—
Серебристый	—	0,01	10 %
Золотой	—	0,1	5 %

К примеру, резистор номиналом 1 кОм с погрешностью 1% будет иметь код — коричневый черный красный коричневый

— Мощность резисторов и рассеиваемая мощность

Каждый резистор, пропуская через себя напряжение, создает определенное падение напряжение, что обусловлено законом Ома (R=U\I). Из-за этого на резисторе начинает рассеиваться тепло — это и есть рассеиваемая мощность. Эту мощность мы рассчитываем для сбережения целостности резистора, потому-то резистор имеют свою определенную рассеиваемую мощность, то есть сколько тепла он сможет выделить при падении на нем напряжения. Рассчитывается мощность по формуле P= I*U либо эти две для вычисления промежуточного параметра P=I^2*R или P=U^2/R

Для примера нам нужно рассчитать балластный резистор для блока питания 5В с током нагрузки 0,1А. Сначала по закону Ома рассчитаем, какое сопротивление резистора нам нужно R=5/0.1=50(Ом). Имея сопротивления резистора, рассчитываем мощность резистора P=5*0.1=0.5Вт.

То есть наш балластный резистор должен быть сопротивлением 50Ом и рассеиваемой мощностью 1ВТ, а 1 Вт — потому что всегда нужно брать резисторы с запасом в 1.5-2 раза, что бы небыло ситуаций как на этой очень удачно подобранной картинке 🙂

Поэтому запоминаем, что необходимо брать мощность резистора в 2 раза большей от расчетной!

Мощность резисторов на схемах указываются так:
— мощностью рассеивания 0,125 Вт
— мощностью рассеивания 0,25 Вт
— мощностью рассеивания 0,5 Вт
— мощностью рассеивания 1 Вт
— мощностью рассеивания 2 Вт
— мощностью рассеивания 5 Вт

Есть и далее продолжение маркировки, но это уже не обязательно, потому что это саамы ходовые мощности и больше редко используются в схемах

— Последовательное и параллельное соединение резисторов
Так же для достижения нужного нам сопротивления мы можем подключать последовательно резисторы

, где общее сопротивление будет равно сумме всех сопротивлений и считается по формуле R=R1+R2+R3
И подключать резисторы параллельно

, где общее сопротивление будет равно сумме величин, обратно пропорциональных сопротивлению 1/R=1/R1+1/R2+1/R3. А при параллельном соединении 2-х резисторов удобно пользоваться этой формулой R=R1*R2/(R1+R2)

— Делитель напряжения на резисторе

Делитель напряжения на резисторах часто используется в схемах для получения нужного напряжениях в отдельных цепях схемы.
Делитель напряжение, это два последовательно подключенные резистора. В нем выходное напряжение напрямую зависит от номиналов сопротивлений и питающего напряжения. Переменные резисторы так же являются делителями напряжения.

И прежде чем мы начнем рассматривать формулы, давайте выясним один очень важный момент.
Что бы четко рассчитывать нужное нам напряжение на выходе, используйте R2 сопротивлением в 100 раз меньше сопротивления нагрузки подключенной к выходу делителя

Рассмотрим самые нужные формулы для расчета делителя:

1. Нам известно входящее напряжение Uвх и сопротивление R1 и R2.
Uвых=Uвх*R2/(R1+R2)
Например, входящее напряжение 12В, резисторы R1=2.2к и R2=1к. Uвых=12В*1000Ом/3200Ом=3.75В

2. Известно нужное Uвых и сопротивление R1 и R2.
Uвх=Uвых*(R1+R2)/R2
Например, нам нужно получить 5 вольт для питания, резисторы R1=2.2к и R2=1к. Uвх=5В*3200Ом/1000Ом=16В

3. Определим значение R1 при известном Uвх, Uвых
R1=Uвх*R2/Uвых-R2
Например, входящее напряжение 12 вольт, выходящее напряжение 5В, значение R2=1к
R1= 12В*1000Ом/5В – 1000Ом=1400Ом

4. Определим значения R1 и R2, зная их суммарное сопротивление Rобщ и Uвх и Uвых
R2=Uвых*Rобщ/Uвх, R1= Rобщ-R2
Например R2=5В*3200Ом/12В=1333Ом, R1= 3200-1333=1867(Ом)

Это самые ходовый формулы, которые я использую уже около года, с тех пор, как только узнал о них

— Делитель тока на резисторе

Делитель тока на резисторах необходим для того, что бы определенную нужную часть тока перевести в другое плече делителя и после вернуть его обратно.

Делитель тока это параллельно соединенные резисторы, делящие между собой протекаемый ток.

Применяют делители тока для измерительных приборов, когда основной ток проходит через шунтирующий резистор, а малая часть тока проходит через катушки измерительного прибора, которая является вторым сопротивлением в схеме. Так же применяется для усиления тока, когда одного резистора не хватает

Формула расчета шунта для измерительных приборов R2 =I1*R1/(Iобщ-I1),где R1 это сопротивление прибора, а I1 это ток отклонения катушки прибора.

Расчет делителя проходит по формуле I1=Iобщ*R2/(R1+R2) и I2=Iобщ*R1/(R1+R2)
Для примера. Рассчитаем токи, проходящие через R1=0,1Ом и R2=0,2Ом, если сумарный ток 5А.
I1=5А*0,2Ом/0,3Ом=3,33А и I2=5А*0,1Ом/0,3Ом=1,66А, определили проходящие токи, а теперь рассчитаем рассеиваемую мощность по формуле P=I^2*R. P1=3.33*3.33*0.1=1.1(Вт), P2=1.66*1.66*0.2=0.55Вт

И на этой ноте можно заканчивать материал. Изучайте, понимайте, задавайте вопросы.
С ув. Admin-чек

Как сделать самодельный низкоомный резистор, электрическое сопротивление своими рукам. Расчет диаметра и длины провода для намотки проволочного сопротивления.

Содержание / Contents

Приходит время и регулятор, верой и правдой прослуживший не один десяток лет и переживший иногда сам аппарат, в котором был установлен изначально, начинает хрипеть. Обычно за это ругают советские переменные резисторы. Но, рано или поздно, беда настигает регулятор независимо от страны-производителя.
У того, кто взялся сию беду устранять, есть два пути решения проблемы. Попытаться вернуть работоспособность старому переменнику или заменить на новый.

Заменить, конечно, хороший выход, только на что? Если повезёт, в куче запчастей, скопившихся у радиолюбителя с незапамятных времён, можно найти другой такой же переменник или с близкими параметрами. Но где гарантия, что и он скоро не захрипит. По возрасту он, возможно, почти ровесник заменяемому и неизвестно где стоял, как часто его крутили и в каких условиях аппарат эксплуатировался.

Если поблизости есть магазин, или ещё какое заведение торгующее радиодеталями можно купить там изделие «братской узкоглазой республики», представляющее из себя подстроечник, к которому наспех приделали корпус и ось. Такой резистор обычно практически никак не защищённое от попадания внутрь пыли влаги и прочего наружного мусора. А выводы иногда приклёпаны к угольной «подкове» так, что болтаются даже у нового резистора, гарантируя те же хрипы, треск и пропадание звука.

Возможно, где-то поближе к цивилизации можно добыть качественную деталь, но судя по ценам в музыкальных магазинах, где иногда продаются переменники для электрогитар, цена может составить очень большую долю от цены самого ремонтируемого изделия.

Характеристики и параметры

Пределы границ сопротивлений для деталей общего назначения находятся в промежутке от 10 Ом до 10 МОм. Для таких компонентов номинальная мощность рассеивания составляет 0,125 – 100 Вт.

Сопротивление высокоомных деталей составляет порядка 1013 Ом. Такие изделия применяются в измерительных устройствах, предназначенных для малых токов. Величины номинальных мощностей на корпусах таких компонентов могут не указываться. Рабочее напряжение от 100 до 300 В.

Класс высоковольтных деталей предназначен для работы под напряжением 10 – 35 кВ. Их сопротивление достигает 1011 Ом.

Для высокочастотных резисторов важен номинал рабочей частоты. Они способны работать на частотах свыше 10 МГц. Высокочастотные токи сильно нагревают детали. При интенсивном охлаждении номинальные мощности таких компонентов достигают величин 5, 20, 50 кВт.

В точных измерительных и вычислительных устройствах, а также в релейных системах применяются прецизионные резисторы. Они обладают высокой стабильностью параметров. Мощность рассеивания у таких деталей не превышает 2 Вт, а номинальное сопротивление лежит в пределах 1 – 106 Ом.

Кроме основных характеристик иногда важно знать уровень напряжений шума, зависимость сопротивления реальных резисторов от нагревания (температурный коэффициент сопротивления) и некоторые другие.

Включение переменных резисторов в электрическую цепь.

В электрических схемах переменные резисторы могут применяться в качестве реостата (регулируемого резистора) или в качестве потенциометра (делителя напряжения). Если в электрической цепи необходимо регулировать ток, то резистор включают реостатом, если напряжение, то включают потенциометром.

При включении резистора реостатом

задействуют средний и один крайний вывод. Однако такое включение не всегда предпочтительно, так как в процессе регулирования возможна случайная потеря средним выводом контакта с резистивным элементом, что повлечет за собой нежелательный разрыв электрической цепи и, как следствие, возможный выход из строя детали или электронного устройства в целом.

Чтобы исключить случайный разрыв цепи свободный вывод резистивного элемента соединяют с подвижным контактом, чтобы при нарушении контакта электрическая цепь всегда оставалась замкнута.

На практике включение реостатом применяют тогда, когда хотят переменный резистор использовать в качестве добавочного или токоограничивающего сопротивления.

При включении резистора потенциометром

задействуются все три вывода, что позволяет его использовать делителем напряжения. Возьмем, к примеру, переменный резистор R1 с таким номинальным сопротивлением, которое будет гасить практически все напряжение источника питания, приходящее на лампу HL1. Когда ручка резистора выкручена в крайнее верхнее по схеме положение, то сопротивление резистора между верхним и средним выводами минимально и все напряжение источника питания поступает на лампу, и она светится полным накалом.

По мере перемещения ручки резистора вниз сопротивление между верхним и средним выводом будет увеличиваться, а напряжение на лампе постепенно уменьшаться, отчего она станет светить не в полный накал. А когда сопротивление резистора достигнет максимального значения, напряжение на лампе упадет практически до нуля, и она погаснет. Именно по такому принципу происходит регулирование громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре.

Эту же схему делителя напряжения можно изобразить немного по-другому, где переменный резистор заменяется двумя постоянными R1 и R2.

Ну вот, в принципе и все, что хотел сказать о резисторах переменного сопротивления. В заключительной части рассмотрим особый тип резисторов, сопротивление которых изменяется под воздействием внешних электрических и неэлектрических факторов — нелинейные резисторы. Удачи!

Литература: В. А. Волгов — «Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры», 1977 г. В. В. Фролов — «Язык радиосхем», 1988 г. М. А. Згут — «Условные обозначения и радиосхемы», 1964 г.

Способы подключения: реостат и потенциометр

Любое регулируемое сопротивление может подключаться как реостат или потенциометр. Реостат изменяет силу тока в цепи, для этого подключается подвижный контакт и один из крайних выводов.

Переменный резистор может использоваться как реостат или потенциометр

Потенциометр изменяет напряжение, при подключении задействуют все контакты, получая таким образом делитель напряжения.

Резистор изгиба своими руками

Ну, это смотря что вы собираете. Наклеить тензорезисторы на нужную заготовку несложно. Сложнее потом снимать с них показания. Я в далеком 2000м работал с ними. Самая главная проблема тензорезисторов — это их низкая чувствительность. Обычно используется мостовая схема с четырьмя тензорезисторами, чтобы их показания взаимно складывались. Но все равно сигнал получается очень слабый. Чтобы его усилить до уровня, воспринимаемого АЦП, необходима схема измерительного усилителя, которая состоит из трех операционников. Бывают, впрочем, однокристальные варианты с небольшим числом внешних элементов. Используются большие коэффициенты усиления, поэтому схема чувствительна к шумам и наводкам. Все слабосигнальные цепи необходимо экранировать; уделять большое внимание разводке цепей питания. В 2000м я так и не смог побороть наводку 50Гц, которая тогда составляла около 10% от полезного сигнала. Впрочем, я тогда не имел столько опыта работы со слабосигнальными цепями, так что сейчас, наверное, поборол бы. Также в мостовых схемах включения тензорезисторов составляет проблему разбаланс, особенно если мост состоит не из четырех одинаковых датчиков, а меньшего их количества. В недеформированном состоянии появляется постоянная составляющая на выходе схемы, которая может быть достаточно велика, чтобы вызывать насыщение усилителя. Поэтому применяют подстроечные резисторы для балансировки, а также другие трюки.

Короче говоря, тензорезисторы — довольно капризная штука, но при аккуратном подходе их можно одолеть.

Что такое сопротивление

Резисторы обладают сопротивление, а что такое сопротивление? Постараемся с этим разобраться.

Для ответа на этот вопрос поможет сантехническая аналогия. Под действием силы тяжести или под действием давления насоса, вода устремляется от точки большего давления в точку с меньшим давлением. Так и электрический ток под действием напряжения течет из точки большего потенциала в точку с меньшим потенциалом.

Что может помешать движению воды по трубам? Движению воды может помешать состояние труб, по которым она бежит. Трубы могут быть широкими и чистыми, а могут быть загажены и вообще представлять собой печальное зрелище. В каком случае скорость водного потока будет больше? Естественно, что вода будет течь быстрее если ее движению не будет оказываться никакого сопротивления.

В случае с чистым трубопроводом так и будет, воде будет оказываться наименьшее сопротивление и ее скорость будет практически неизменной. В загаженной трубе сопротивление на водный поток будет значительным, и соответственно скорость движения воды будет не очень.

Резистор с переменным сопротивлением.

Хорошо, теперь переносимся из нашей водопроводной модели в реальный мир электричества. Теперь становится понятно, что скорость воды в наших реалиях представляет собой силу тока, измеряемую в амперах. Сопротивление, которое оказывали трубы на воду, в реальной токоведущей системе будет сопротивление проводов, измеряемое в омах.

Как и трубы, провода могут оказывать сопротивление на ток. Сопротивление напрямую зависит от материала, из которого сделаны провода. Поэтому совсем не случайно провода часто изготавливают из меди, так как медь имеет небольшое сопротивление.

Резистор — это пассивный элемент электрической цепи, обладающий фиксированным или переменным значением электрического сопротивления.

Другие металлы могут оказывать очень большое сопротивление электрическому току. Так для примера, удельное сопротивление (Ом*мм²) нихрома составляет 1.1Ом*мм². Величину сопротивления нетрудно оценить, сравнив с медью, у которой удельное сопротивление 0,0175Ом*мм².

При пропускании тока через материал с высоким сопротивлением, мы можем убедиться, что ток в цепи будет меньше, достаточно провести несложные замеры.

Переменное сопротивление – назначение

Переменные сопротивления главным образом применяются для регулировки громкости в различной бытовой и профессиональной радиоаппаратуре. Можно сказать, что они предназначены для плавного изменения напряжения или тока в различных электросхемах посредством изменения собственного сопротивления. Например, с их помощью можно плавно регулировать яркость свечения электрической лампочки.

Низкоомный резистор своими руками

Для изготовления низкоомных резисторов необходимо по данным справочника по электротехнике (или справочника радиолюбителя) определить, какой длины нужно взять медный (в изоляции) провод, чтобы сопротивление этого отрезка провода было равно сопротивлению требуемого резистора.

Затем зачищают и облуживают начало и конец отрезка провода и припаивают их к проволочным выводам стандартного резистора, номиналом от единиц до сотен килоом. Полученную петлю из провода, которая в зависимости от сечения провода и требуемого сопротивления резистора может иметь длину от нескольких сантиметров до нескольких метров, складывают вдвое посередине петли и затем спаренный провод наматывают (это так называемая бифилярная намотка) внавал на корпус использованного стандартного резистора. Намотанный провод закрепляют нитками.

После этого проверяют номинал вновь изготовленного резистора. Обычно отклонение от номинала составляет более 5 что вполне достаточно для большинства схем. Для изготовления резисторов номиналом от 0,05 до 10 Ом достаточно использовать провода диаметром от 0,08 до 0,35 мм. Габариты изготовленных таким образом резисторов в основном определяются размером использованного для намотки стандартного резистора, а мощность рассеяния оказывается достаточной для большинства электрических схем.

Разумеется, что в качестве каркаса для намотки можно использовать не только стандартные резисторы большого номинала, но и другие нетокопроводящие материалы и средства, например, спички, диэлектрические прутки и т.п. Если мощность полученного резистора окажется недостаточной (он будет нагреваться выше 60°), то потребуется взять медный провод большего диаметра вплоть до 1-1,5 мм. В этом случае увеличится требуемая длина провода, а, следовательно, и габаритные размеры изготовленного резистора.

Возможно потребуется использование специального каркаса для размещения в нем всей массы провода. Но в любом случае намотка провода обязательно должна быть бифилярной, так как это сводит к минимуму индуктивность резистора и повышает диапазон частот, на которых возможно его использование.

В качестве примера определения требуемой длины медного провода рассмотрим следующий: требуется резистор номиналом 2 Ом. Имеется провод ПЭЛ диаметром 0,14мм. Из справочника [1] определяем, что сопротивление 1 м провода данного диаметра равно 1,14 Ом. Следовательно, для определения искомой длины требуемого отрезка провода (X) необходимо решить пропорцию 1/1,14 Ом = Х(м)/20 Ом. Отсюда Х(м) = 1 м х 2 Ом/1,14 Ом = 1,75 м.

Источник