Цветовая маркировка резисторов
Лабораторная работа 2. Делители напряжения на резисторах.
Цель работы
- изучение основных законов электротехники,
- изучение программы моделирования «Начала электроники»
Основные теоретические сведения
Резистор
Резистор (сопротивление) – пассивный элемент электрической цепи, характеризуемый сопротивлением электрическому току.
Применяются резисторы чаще, чем любые другие элементы электроники. Они обеспечивают режим смещения транзисторов в усилительных каскадах, позволяют контролировать и регулировать значения токов и напряжений в различных электрических цепях.
Единица измерения сопротивления – Ом. Как и для многих физических величин имеются приставки в сторону увеличения: кило – килоом (тысяча Ом), мега – мегаом (миллион Ом).
Резисторы бывают постоянные, переменные и подстроечные. Бывают и другие типы, но это позже.
Постоянные резисторы – резисторы, у которых значение сопротивления постоянно и не зависит от внешних воздействий (температуры, света, протекающего через него тока, приложенного напряжения и т.д.), не зависимо от происхождения этих воздействий.
На самом деле, все радиоэлементы характеризуются внутренними шумами, не стабильностью к перечисленным воздействиям, но в обычной практике это настолько ничтожно, что можете не вспоминать об этом, пускай об этом рассуждают слишком «умные» теоретики, нам лучше голову не забивать, а если всё таки понадобится, то пока, это не тема моего контента.
|
|
|
Выпускаемые промышленностью постоянные резисторы на схемах обозначаются: резистор без указания мощности
резистор мощностью рассеивания 0,125 Вт
резистор мощностью рассеивания 0,25 Вт
резистор мощностью рассеивания 0,5 Вт
резистор мощностью рассеивания 1 Вт
резистор мощностью рассеивания 2 Вт
резистор мощностью рассеивания 5 Вт
Рассеиваемая мощность (или Мощность рассеивания) – это, по своей сути энергия, образованная двумя составляющими – током и напряжением, которая поглощается этим резистором. Поглощение энергии, а не её сохранение с целью дальнейшей отдачи и характеризует резистор как пассивный элемент.
В электротехнике различают активные элементы - у которых параметры не меняются от частоты протекающего через них тока и реактивные элементы - у которых параметры меняются в зависимости от частоты. Так вот, резистор - активный элемент, он одинаково работает как в цепях постоянного тока, так и в цепях переменного тока высокой и низкой частоты. Исключение этому могут быть проволочные резисторы, обладающие индуктивностью. В некоторых странах резисторы обозначают (изображают) на схемах:
|
|
|
Выбирая резистор для конкретной схемы, обычно учитывают:
1) требуемое значение сопротивления (Ом, кОм, МОм);
2) минимально необходимую рассеиваемую мощность резистора.
Номинальный ряд
Все резисторы, производимые промышленностью, по ГОСТу объединяются в серии и составляют номинальный ряд, который увеличивается умножением базового значения на 1, 10, 100, 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 1 МОм. То есть, если в ряду единиц есть значение 3,9 , то продолжением ряда в десятках будет значение 39, в сотнях – 390, в тысячах – 3,9 кОм и т.д. Количество номинальных значений в пределах серии определяется выбранной точностью. Самая распространенная серия Е24 содержит 24 базовых значений сопротивлений резисторов с точностью ±5%. На самом деле, распространение получили не 24, а 21 значение. В состав номинального ряда единиц серии входят значения: 1 ; 1,2 ; 1,5 ; 1,8 ; 2 ; 2,2 ; 2,4 ; 2,7 ; 3 ; 3,3 ; 3,6 ; 3,9 ; 4,3 ; 4,7 ; 5,1 ; 5,6 ; 6,2 ; 6,8 ; 7,5 ; 8,2 ; 9,1.
Маркировка резисторов
Резисторы малой мощности по геометрическим размерам тоже малы. Указать на его корпусе трехзначное значение номинала с буквой, или значение с запятой можно, но прочитать надпись будет сложно.
|
|
|
Номинальное сопротивление резисторов на схемах обозначается следующим образом:
При указании номинала вместо десятичной запятой пишут букву, соответствующую единицам измерения (E или R единицы Ом, К - килоом, М - мегаом). Сотни единиц обозначают буквой стоящей впереди цифр. Например:
Если сопротивление в Ом, то за числовым значением может ничего не стоять, или стоять буква Е : например резистор на 51 Ом на схеме обозначается как 51, или 51Е.
Если сопротивление в кОм, то за числовым значением может стоять только буква к: например резистор на 51 кОм на схеме обозначается как 51к.
Если сопротивление в МОм, то за числовым значением может стоять только буква М: например резистор на 51 МОм на схеме обозначается как 51М.
Цветовая маркировка резисторов
Так как резисторы круглые, а процессы монтажа на предприятиях, выпускающих радиоаппаратуру, как правило, автоматизированы, то в процессе монтажа резистор может оказаться обращенным надписью к монтажной плате. Чтобы можно было определить номинал с любой стороны резистора, используют маркировку цветными полосками:
- резисторы с точностью 20 % маркируются тремя полосками;
- резисторы с точностью 10 % и 5 % маркируются четырьмя полосками;
|
|
|
- более точные резисторы - пятью или шестью полосками.
Первые две полоски означают первые две цифры номинала. Когда полосок до четырех, то третья полоска означает десятичный множитель, то есть число десять возведённое в степень указанную цветом маркировочной полосы, которое необходимо умножить на число, закодированное первыми двумя полосками. Но для тех, кто давно окончил школу, бывает трудно сообразить, сколько нулей добавлять. Поэтому, поясню, степень обозначает количество нулей добавляемых к найденым цифрам.
Когда полосок четыре, то четвёртая указывает точность резистора. Если полосок пять, то третья означает третий знак сопротивления, четвёртая - десятичный множитель, пятая - точность. Если есть шестая полоска, то она указывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – не «загружайтесь» этим термином, он Вам вряд ли пригодится.
Как определить, с какой стороны резистора начинать считывать полоски? Для резистора с четырьмя полосками - золотая или серебряная полоска всегда стоят в конце резистора, указывая его точностью 5 и 10 %. У мелких резисторов с четырьмя и тремя полосками, первой является полоска, нанесённая ближе к краю. В других вариантах необходимо, чтобы получалось значение из номинального ряда, иначе, нужно читать наоборот.
Таблица цветовых кодов резисторов
Пример: На резисторе имеются четыре полосы: красная, фиолетовая, коричневая и золотая. Первые две полоски дают 2 и 7, третья 10, четвёртая даёт точность 5 %, итого резистор сопротивлением 27•10 Ом = 270 Ом, с точностью ±5 %.
Переменные резисторы – резисторы, у которых значение сопротивления меняется при помощи специальной ручки (вращающейся, или ползункового типа).
На схемах переменные резисторы обозначаются:
Делитель напряжения
Для уменьшения значения входного (питающего) напряжения используют делитель напряжения на резисторах. В нём, выходное напряжение Uвых зависит от значения входного (питающего) напряжения Uвх и значения сопротивления резисторов. Делитель напряжения – наиболее часто применяемое соединение резисторов. Например, переменный резистор, используемый в качестве регулятора громкости Ваших компьютерных колонок, является делителем напряжения с изменяемыми сопротивлениями плеч, где он выполняет роль ограничителя амплитуды входного сигнала.
Используя закон Ома, и пренебрегая малым током нагрузки, делитель напряжения можно описать соотношением:
Преобразовывая указанную формулу можно определить:
2. Входное напряжение делителя Uвх , по известным значениям выходного напряжения Uвых и сопротивлений резисторов R1, R2 :
Задание и порядок выполнения работы
Оборудование:
Электронная лаборатория «Начала электроники»
Задание:
1. Решить приведенные ниже примеры в тетради для лабораторных работ.
2. Для примеров №№1,2 значение резистора R1 для каждого обучающегося определяется по формуле: R1 = 100 Ом * порядковый номер в классном журнале.
3. Правильность расчётов проверить экспериментально, для чего:
· рассчитать мощность, рассеиваемую на резисторах;
· собрать схему делителя в электронной лаборатории «Начала электроники»;
· провести измерения выходного напряжения делителя Uвых изм. с помощью виртуального тестера.
4. Записать в таблицу№1 значения расчетного Uвых расч. и измеренного напряжений Uвых изм.
5. Сделать выводы.
Таблица №1
| Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | |||||||
| Uвых расч | Ррасч | Uвых изм | Uвх расч | Ррасч | Uвх изм | R1 расч | R1расч,
| R2расч | ||
| R1 | R2 | R1 | R2 | |||||||
Пример 1:
Необходимо определить выходное напряжение Uвых делителя при известных напряжении источника постоянного тока Uвх = 50 В, и значениях R1 =? и R2 = 500 Ом.
Пример 2:
Необходимо определить входное напряжение Uвх делителя при необходимых выходном напряжении Uвых = 4 В, и значениях R1 = ? и R2 = 3 кОм.
Пример 3:
С помощью делителя напряжения необходимо получить на нагрузке сопротивлением R2=50 кОм напряжение Uвых = 10 В от источника напряжением Uвх = 50 В.
Пример 4:
Определить значения R1 и R2 делителя напряжения, если их сумма R1+R2 = 1кОм, при входном напряжении источника Uвх = 50 В и напряжении на выходе Uвых = 20 В.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 79; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!