Как сделать сопротивление 4 ом
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 05.10.2024
Сегодня мы поговорим о таком простом и популярном электронном компоненте как резистор, немного о проводах и о законах сопротивления.
Оглавление сегодняшнего материала:
1. Резистор постоянный.
2. Провод как резистор.
3. Последовательное включение резисторов.
4. Параллельное включение резисторов.
5. Смешанное (последовательно-параллельное) включение резисторов.
6. Преобразование "звезда-треугольник".
7. Маркировка резисторов.
Данный материал служит продолжением описания некоторой фундаментальной базы знаний по автоэлектрике. Не обязательно приведённые формулы и правила маркировки элементов автоэлектрик должен знать наизусть. Но иметь представление об этом материале, знать, где искать эту информацию и как ей правильно пользоваться, должен каждый электрик или электронщик.
1. Резистор постоянный.
Резистор постоянный — это электронный компонент с постоянным сопротивлением.
Его основными характеристиками являются:
— Номинальное значение сопротивление, Ом
— Допускаемое производителем отклонение от номинального значения, %
— Максимально допустимая мощность рассеяния (о мощности мы погорим позже), Вт
Его обозначение на схемах (условное графическое обозначение) выглядит следующим образом:
Резисторы могут иметь несколько видов корпусов:
2. Провод как резистор
Во многих идеализированных схемах провод имеет сопротивление, равное 0 Ом. На практике же это не совсем так (или даже: сосем нетак). Если постоянно принимать значение провода, равным нулю, можно попасть в очень неприятные ситуации, особенно, когда речь идёт об автоэлектрике. Дело в том, что проводник обычно подбирают таким, чтобы его значение было значительно ниже сопротивление цепи, тогда можно будет принимать значение его сопротивления, равным нулю.
Сопротивление проводника считается по формуле, которую мы изучили в прошлый раз:
, где l — длины проводника, S — площадь поперечного сечения проводника, р — удельное сопротивление.
Основные выводы из данной формулы:
— чем длиннее провод, тем выше его сопротивление.
— чем больше сечение (толще провод), тем ниже сопротивление.
Когда проводник выполняет функцию провода (кабеля, шнура), то с точки зрения электротехники работает правило "Чем меньше сопротивление, тем лучше". И идеальный провод — это проводник с сопротивлением 0 Ом. Но мы живём в реальном мире, в котором такого проводника не существует.
По этой причине провод следует рассматривать как резистор с неким сопротивлением.
О том, почему горят провода, как правильно подбирать провод и почему помогает в некоторых вопросах элементарная замена, казалось бы, целого провода или переобжимка его клемм, мы поговорим более детально дальше, когда будем касаться вопроса мощности. Но сразу скажу, что связь с сопротивлением провода тут прямая.
3. Последовательное включение резисторов
Первый из законов сопротивлений, который мы сегодня рассмотрим, связан с последовательным включением резисторов и проводов.
Последовательное включение резисторов приводит к суммированию сопротивлений.
На схеме это может выглядеть так:
Если, к примеру, мы имеем три резистора сопротивлением 10 кОм, то суммарное сопротивление всей цепи от начала до конца будет равно 30 кОм.
4. Параллельное включение резисторов
Второй закон сопротивлений связан с параллельным включением резисторов и проводов:
Общее сопротивление цепи, состоящей из параллельных резисторов, считается по формуле:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/RN.
Пусть мы имеем три резистора сопротивлением 3 кОм, включенных параллельно. Тогда общее сопротивление полученной цепи вычисляется по следующей формуле:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/R = 1/3000 + 1/3000 + 1/3000 = 3/3000 = 1/1000
Откуда:
R = 1000 Ом, или же R = 1кОм.
Когда все резисторы в параллельной цепи имеют одинаковое сопротивление (т.е. R1=R2=…=RN), суммарное сопротивление высчитывается легко:
R = R1/N, где N — количество резисторов.
При параллельном включении ВСЕГДА суммарное сопротивление всей цепи ниже, чем сопротивление любого из включенного в цепь резистора. Отсюда следует вывод, что параллельное включение — это один из способов снижения суммарного сопротивления цепи. Данное применение можно увидеть в многожильном кабеле:
Следует отметить, что обламывание отдельных жил в таком кабеле приводит к увеличению сопротивления провода.
5. Смешанное (последовательно-параллельное) включение резисторов.
Если существует два изученных типа включений, то возникает вопрос, почему не может существовать смешанное включение? Ответ на вопрос очевиден: может и, более того, существует.
Представим себе одну из таких цепей, состоящей из двенадцати резисторов:
И нам необходимо понять, какое сопротивление всей цепи, если подключимся Омметром к точкам "a" и "b".
Неподготовленному зрителю картинка может показаться ужасающей. Но не всё так сложно, когда мы знаем правила параллельных и последовательных включений.
Смотрим на схему:
Первое, что следует отметить — это последовательное включение трёх резисторов: R10, R11 и R12.
Значит их суммарное сопротивление будет равно:
R' = R10 + R11 + R13.
Эквивалентно на схеме эти три резистора можно заменить на одно с сопротивлением R':
Далее мы видим, что R9 и R' включены параллельно. Т.е. их суммарное сопротивление будет равно:
Далее опять можно заменить резисторы R9 и R' на одно эквивалентное сопротивление R":
Ну, а дальше все аналогичным образом:
Ну, и в конечном счете:
Как видно, ничего сложного в задачах подобного рода нет. Кроме того, на втором курсе университета с упоением считал настолько сложные конфигурации из решебника, даже те, что не задавались на дом=)
Это напоминает своего рода игру — лабиринт или судоку=)
6. Преобразование звезда-треугольник.
Представьте ситуацию: вы смотрите на смешанное включение резисторов, но понять как вести расчет, используя правила для последовательного и параллельного включения, вы не можете:
Тут не видно явных параллельных и последовательных включений.
В таких случаях на помощь приходит замечательный механизм преобразований "звезда-треугольник":
Возвращаемся к нашему рисунку и мы видим, что R5, R6 и R7 образуют звезду.
Преобразовав в треугольник, мы получим следующее:
R56 = R5 + R6 + R5*R6/R7
R67 = R6 + R7 + R6*R7/R5
R75 = R7 + R5 + R7*R5/R6
Ну, а дальше схема приобретает вид, который спокойно решается правилами последовательного и параллельного включения:
R' = 1/(1/R3 + 1/R56)
R'' = 1/(1/R4 + 1/R67)
R''' = R' + R''
R'''' = 1/(1/R75 + 1/R''')
Ну, и в результате:
7. Маркировка резисторов
Решать задачи, конечно, хорошо. Кому очень хочется порешать задачи такого рода, может обратиться в любой книжный магазин и приобрести задачник по электротехнике или скачать таковой с просторов сети.
Но мы опять же с Вами возвращаемся в реальность — в наши квартиры, офисы, гаражи, где перед нами появилось устройство с резисторами. Как же определить номинал? Напомню (об этом упоминалось в прошлой части курса), что для проверки сопротивления Омметром необходимо не только обесточить цепь, но и извлечь и цепи резистор (хотя бы отпаять одну ножку). Почему необходимо извлекать резистор (лампочка накала, кстати, тоже отчасти резистор), ясно из проведённых схемных преобразований. Попытка проверить Омметром приведет к значению на неких двух точках А и В, которое нужно высчитать, зная значения всех сопротивлений цепи.
Если на выводном (т.е. с ножками) резисторе имеются буквы, то гадать долго не придётся:
К примеру, надписи:
12Ω, 12J, 12 — означают 12 Ом
12kΩ, 12k — означают 12 кОм
1k2Ω, 1k2 — означают 1,2 кОм
R12 — означает 0,12 Ом
И так далее.
Также для выводных резисторов характерно обозначение цветами:
Тогда читать их нужно так:
Для чип-резисторов характерно трехзначное цифровое обозначение, типа 123, 560 и так далее:
123 — это 12*10^3 Ом, т.е. 12 кОм.
560 — это 56*10^0 Ом, т.е. 56 Ом
Если на чип-резисторе 4 цифры, типа 7122, то считается это так:
7122 = 712*10^2 = 71,2 кОм
Если же маркировка на чипе буквено-цифровая (две цифры и буква или буква и две цифры), то тут всё гораздо сложнее и для получения значения потребуется воспользоваться специальными таблицами типа EIA-96).
Логике особой сходу значения не поддаются, поэтому гадать даже не пытайтесь.
К примеру,
D12 — это 300 кОм,
12D — это 130 кОм
B51 — это 1,5 кОм
51B — это 3320 Ом
Читайте также: