Электрическое сопротивление своими руками как сделать самодельный низкоомный резистор

Цветовая маркировка

Чтобы информация о параметрах детали оставалась читаемой с любой стороны, применяют цветовую маркировку, краска при этом наносится кольцевыми полосами. Каждому цвету соответствует свое численное значение. Полосы на деталях размещаются ближе к одному из выводов и читаются от него слева направо. Если из-за малого размера детали невозможно сместить цветовую маркировку к одному выводу, то первая полоса делается шириной в 2 раза больше, чем остальные.

Элементы с допустимой погрешностью в 20% обозначают тремя линиями, для погрешности 5-10% используют 4 линии. Самые точные резисторы обозначаются с помощью 5-6 линий, первые 2 из них соответствуют номиналу детали. Если полос 4, то третья говорит о десятичном множителе для первых двух полос, четвертая линия означает точность. Если полос 5, то третья из них — третий знак номинала, четвертая — степень показателя (количество нулей), а пятая — точность. Шестая линия означает температурный коэффициент сопротивления (ТКС).

В случае четырехполосной маркировки последними всегда идут золотая или серебряная полосы.

Все обозначения выглядят сложно, но умение быстро читать маркировку приходит с опытом.

Watch this video on YouTube

Определение номинального значения сопротивления резистора по маркировке цветовыми полосами: онлайн калькулятор

Как правильно рассчитать резистор для светодиода?

Что такое варистор, основные технические параметры, для чего используется

Как расшифровать маркировку конденсатора и узнать его ёмкость?

Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды

Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?

Типы резисторов

К типам резисторов общего применения относят постоянные, сопротивление которых невозможно изменить и переменные, когда допустимо его менять в пределах допустимых значений. Мощность рассеивания при этом будет в пределах 0,125-100 Вт, а сопротивление не превысит 10 мегаом.

Постоянные

Отличаются постоянные проводники наличием только двух выводов и постоянным сопротивлением. Поскольку этот вид предназначен только для уменьшения силы тока, то он отлично справляется со своей задачей в различных электрических приборах. Постоянные элементы делятся на общего и специального назначения.

Переменные

Переменные имеют три вывода, а на схеме можно увидеть пограничные значения рабочего режима. Поменять сопротивление поможет бегунок, который движется по резистивному слою. Во время движения сопротивление падает между средним и одним из боковых выводов, соответственно в другой стороне увеличивается. Переменные резисторы делятся на подстроечные и регулировочные.

Схема регулятора оборотов для электродвигателя

Чтобы собрать регулятор оборотов для двигателя потребуется генератор ШИМ импульсов и симистор для управления двигателем. Диод и резистор D1 и R1, позволяют снижать напряжение для питания двигателя, а конденсатор C1, призван обеспечивать фильтрацию тока на входе электроцепи.

Элементы P1, R5 и R3 — это делители напряжения с возможностью регулировки его значений. Резистор R2, который указан на схеме регулятора оборотов электродвигателя, позволяет синхронизировать внутренние блоки регулятора с основным симистором (ВТ139), на котором собственно и работает регулятор оборотов.

Ниже на рисунке можно увидеть наглядное расположение всех элементов регулятора оборотов для электродвигателей. Обязательно следует безопасно расположить элементы, так как работа регулятора осуществляется от опасного напряжения в 220 Вольт.

Что такое сопротивление?

Сопротивление (электрическое сопротивление) – это свойство какого-либо проводника оказывать сопротивление электрическому току, проходящему через него. Вот так все просто!

Давайте проведем аналогию с гидравликой. В нашем случае получается, что проводник электрического тока – это шланг или труба. Теперь давайте подумаем, какой из предметов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды: садовый шланг или нефтяная труба?

Понятное дело, что садовый шланг, так как его диаметр в разы меньше, чем диаметр нефтяной трубы.

Тогда другой вопрос. Какой шланг будет обладать бОльшим сопротивлением потоку воды с учетом того, что их длины и диаметры равны?

Разумеется, гофрированный. Вода будет “цепляться” за его стенки, что приведет к тому, что они будут мешать потоку воды.

Тогда еще вот такая задачка. Есть два абсолютно одинаковых шланга, но один длиннее, а другой короче. Какой из шлангов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды?

Думаю тот, который длиннее. Ответ очевиден.

Индукционные

Не надо путать индукционный паяльник с импульсным — во многих источниках допущена эта ошибка, так некорректно называют, например, самоделки из резисторов, на основе трансформаторов.

У индукционного нагрева принцип иной — ток поступает на катушку с витками проволоки, возникают электромагнитные поля, вихревые потоки (токи Фуко). Происходит трансформация электромагнитного поля в тепло. Это явление используется в особой разновидности водонагревателей (ВИНы), в микроволновках, а также в металлургии.

Недостаточно лишь намотать витки меди на кожух с жалом и включить в сеть питания — этот нюанс упускается во многих источниках. Подключать надо к инвертору — к устройству-модификатору переменного тока.

Самодельный инвертор собирается в корпус, который можно расположить отдельно (на кабеле питания) или одновременно использовать как ручку для паяльника. На всем известной китайской торговой площадке продаются такие комплекты или готовые сборки. Жало вставляется не в кожух, обмотанный нихромовой нитью, а внутрь витков, причем стеклоткань можно не применять.

Особенность:

  • бесконтактный нагрев, то есть витки катушки могут и не касаться жала, которое накаляется до красного за несколько секунд;
  • интенсивность нагрева чрезвычайно высокая: так плавят металлы даже в бытовых условиях, поэтому надо подобрать толстую ручку.

Сборка

Принцип элементарный: собирается стандартный корпус паяльника, только без стекловолоконной ткани, нихромовой нити. Голое жало или кожух с ним помещается внутрь индукционной катушки. Пользователь уже смотрит сам, как разместить последний элемент компактно на ручке: это возможно, так как медь пластичная, а балласт небольшой.

Можно было бы взять инвертор от сварочного аппарата, но он слишком сильный. Если же такое маломощное устройство есть или создано самостоятельно, то процесс предельно прост:

  1. Собирается нагревательная часть: ручка+кожух (можно и без него)+жало. Стекловолоконной ткани, нихромовой проволоки не потребуется.
  2. Витки медной проволоки (индукционная катушка) наматываются на описанную выше часть.

Индукционный нагрев чрезвычайно интенсивный, простой самодельный прибор может раскалить за несколько секунд металлический стержень не только дол красного, но и до белого цвета, причем без непосредственного контакта последнего с витками. Создание самодельного инвертора — вопрос, по которому есть отдельные статьи.

Типы включения и примеры использования

Основные типы включения это последовательные и параллельные соединения.

Последовательно сопротивление рассчитывается просто. Достаточно все сложить.

При последовательном соединении напряжение распределяется по резисторам согласно их сопротивлениям.

Это второе правило Кирхгофа. Например, напряжение 12 В, а пара резисторов по 1 кОм.

Соответственно, на каждом из них по 6 В. Это простой пример делителя напряжения. Здесь пара деталей делит напряжение, и благодаря этому можно получить необходимое напряжение.

Здесь R1 и R2 образуют делитель напряжения, они выполняют роль делителя напряжения. Между этими двумя резисторами и базой транзистором протекает ток, который открывает транзистор.

Это необходимо для того, чтобы он работал без искажений.

Параллельное включение

При параллельном соединении радиодеталей, общее сопротивление цепи снижается. Если два резистора по 1 кОм соединены параллельно, то общее будет равно меньше 0,5 кОм, т.е. сопротивление цепи (эквивалентное) равно половине самого наименьшего.

В таком соединении наблюдается первое правило Кирхгофа. В точку соединения направляется ток в 1 А, а в узле он расходится на два направления по 0,5 А.

Формулы расчета

Для двух резисторов:
Для более:

Для тока параллельное соединение — это как вторая дорога или обходной путь. Еще такой тип соединения называют шунтированием. В качестве примера можно привести амперметр. Чтобы увеличить его шкалу показаний, достаточно подключить параллельно резистору еще один шунтирующий.

Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Эквивалентное соединение

В схеме усилителя к эмиттеру транзистора VT1 подключена пара из резистора R3 и конденсатора C2.

В этом случае VT1 и R3 подключены последовательно друг к другу. Зачем это надо? Когда усилитель работает, транзистор начинает нагреваться и его сопротивление снижается. R3, как и в случае со светодиодом, не позволяет транзистору перегреваться. Он балансирует общее сопротивление, чтобы транзистор не вносил искажения в сигнал. Это называется режим термостабилизации.

А конденсатор C2 подключен к R3 параллельно. И это нужно для того, чтобы при нормальном режиме работы усилителя, переменный сигнал прошел без потерь. Так работает параллельный фильтр.

Если бы был только один R3, то мощность усилителя была намного меньше из-за того, что он забирает переменное напряжение на себя. А конденсатор пропускает без потерь, но не пропускает постоянное напряжение.

Принцип работы подстроечного резистора

После монтажа деталей электронного прибора, обычно его характеристики отличаются от номинальных. Для доводки показателей прибора применяют подстроечные резисторы. В принципе это те же переменные резисторы, но выделенные в отдельную группу, потому что конструктивно отличаются от переменных резисторов. У них нет ручек, вращая которые изменяются. Вместо них отверстия под отвертку шлицевую или прямую.

Подстроечный резистор с крестовиковым шлицом

В процессе работы прибора, через некоторое время, его параметры меняются. Для привидения их к номиналу применяют подстроечные резисторы.

По типу перемещения ползунка бывают подстроечные резисторы с перемещением по прямой и с перемещением по окружности.

Для точной настройки параметров электронного прибора используют подстроечные резисторы с большим числом оборотов. В них изменение сопротивления от минимума до максимума осуществляется за несколько оборотов или даже за десятки оборотов подстроечного вала. В этих резисторах перемещение контакта происходит при помощи червячной передачи.

Что такое потенциометр?

По своей сути — это резистор. Но, если значение классического сопротивления резистора остается неизменным, в случае с потенциометром вы можете изменить значение сопротивления, повернув его движок.

Он имеет три контакта, и условное обозначение выглядит следующим образом:

Между двумя боковыми контактами потенциометра находится полоса резистивного материала. Например, такого как углерод. Этот материал создает сопротивление.

Мы называем средний контакт — скользящим контактом.

При перемещении движка влево сопротивление между средним и левым контактами уменьшается. И сопротивление между средним и правым контактами увеличивается.

Переместите движок вправо, и произойдет обратное.

Когда вы покупаете потенциометр, вы должны выбрать значение. Например 100 кОм. Эта величина является сопротивлением между двумя крайними контактами. И это самое большое значение сопротивления, которое вы можете получить от него.

Хотите понять, что необходимо в конкретном случае?

Как узнать, какой резистор нужен при создании схем? Первоначально следует понять, что обязательным является знание силы тока или значение сопротивления нагрузки. В рамках статьи будет рассмотрено два варианта влияния на характеристики схемы:

1) Если ничего неизвестно, то берём переменный резистор и подключаем его последовательно с нагрузкой. Вращаем регулятор до того момента, пока у нас не будет нужное напряжение. Теперь вместо переменного сопротивления подключаем постоянное с необходимыми параметрами. Измерьте ток, что идёт после резистора и перемножает полученное значение с напряжением, что подаётся. Тогда будем знать, сколько и куда подавать.

2) Необходимо знать ранее указанные величины тока и нагрузки. Для повышения точности вычисления желательно также знать и значение внутреннего сопротивления источника питания.

Давайте смоделируем немного другие условия действий. Есть один резистор в качестве нагрузки, закон Ома и необходимость рассчитать необходимое для цепи сопротивление

Это довольно интересный момент и он заслуживает, чтобы ему было уделено внимание. Почему была выбрана именно такая формулировка? Дело в том, что люди, которые только начинают заниматься созданием схем, очень часто задают такой вопрос

Но, увы, цепь рассуждений, которой они идут, является немного неверной. Рассчитать необходимое значение с одним законом Ома здесь не выйдет. Необходимо дополнительно воспользоваться формулой вычисления добавочного резистора: СДБ = СН(НИП-НН)/НН=СН(х-1). Разберём формулу:

СДБ – сопротивление добавочного резистора;

НИП – напряжение источника питания;

СН – сопротивление нагрузки;

Х = НИП/НН;

НН – напряжение, что нужно получить на нагрузке.

Воспользуемся этой формулой. Допустим, что при сопротивлении в 1 Ом СДБ будет составлять 0,6 Ом. Если мы поставим 5 Ом, то конечный результат будет 3,3 Ом. Почему всё так? Это из-за того, что чем меньший показатель имеет сопротивление нагрузки, тем большая характеристика тока в цепи. При этом будет просаживаться источник питания, ведь он тоже создаёт определённые помехи для прохождения тока. А учитывая, что с этим будет падать и напряжение, то выходит, что нужен добавочный резистор с меньшими характеристиками для получения желаемого напряжения. Это напряжение буквально «на пальцах». Может быть сложно понять, что и как, но вы попробуйте.

Делитель напряжения

Чаще всего резистор применяется как ограничивающий элемент тока или напряжения. Кроме этого, используя последовательное соединение двух резисторов, можно сделать простейший делитель напряжения. Точка соединения их контактов между собой называется общей, а противоположные контакты — плечами.

При таком включении напряжение, измеренное по отношению к общей точке и контакту плеча, будет отличаться от выдаваемого источником питания. Связано это с тем, что падение напряжения на каждом резисторе, в соответствии с законом Ома, пропорционально сопротивлению. Такой делитель у начинающего радиолюбителя нужен для использования в электрическом фильтре. Но этим его применение не ограничивается.

Делитель имеет большое значение и используется практически в 90% сложных схем. Он применяется в качестве параметрического стабилизатора напряжения, в цепях усилительных каскадов и даже как элемент памяти в аналого-вычислительных машинах.

Таким образом, резистор — важный пассивный элемент электрической цепи. Основной его параметр — сопротивление. Предназначен резистор для ограничения тока или уменьшения напряжения на определённом участке. При этом он также может использоваться в качестве датчика, следящего за изменением интенсивности света, давления, температуры или электромагнитного поля.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении через проводник электрический ток оказывает тепловое действие — проводник нагревается. Степень нагрева определяется величиной тока и сопротивлением в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

Q = I²*R*t, где Q – количество теплоты, I – сила тока, R – сопротивление, t — время

На этом принципе работают паяльники и всякого рода нагреватели.

Заканчивая первую часть статьи, отметим, что и «обычный» резистор в электронной схеме тоже в той или иной мере нагревается.

Через резисторы могут проходить различные токи, поэтому на них может рассеиваться различная мощность.

Тепловая мощность рассеивается в виде излучения. Интенсивность излучения определяется в том числе и площадью поверхности излучения.

Поэтому, чтобы рассеять бОльшую мощность, требуется бОльшая поверхность излучения, и, соответственно, бОльшие габариты резистора.

Закон Ома

Закон Ома позволяет на заданном участке цепи определить одну из величин:
силу тока I, напряжение U, сопротивление R,
если известны две остальные:

Для обозначения напряжения наряду с символом U используется V.

Рассмотрим простую цепь

Расчитаем силу тока, проходящего через резистор R1
и, соответственно, затем через лампу L1. Для простоты будем предполагать,
что сама лампа обладает нулевым собственным сопротивлением.

Аналогично, если бы у нас был источник питания на 5 В и лампа, которая по
документации должна работать при токе 20 мА, нам нужно бы было выбрать
резистор подходящего номинала.

В данном случае, разница в 10 Ом между идеальным номиналом и имеющимся не играет большого значения:
можно смело брать стандартный номинал — 240 или 220 Ом.

Аналогично, мы могли бы расчитать требуемое напряжение, если бы оно было не известно, а на руках
были значения сопротивления и желаемая сила тока.

Основы измерения сопротивления

Есть несколько простых шагов, необходимых для измерения сопротивления с помощью аналогового мультиметра:

  1. Выберите измеряемый элемент: это может быть что угодно, где необходимо измерить сопротивление, и оцените, каким может быть сопротивление.
  2. Вставьте щупы в необходимые гнезда. Часто у мультиметра будет несколько гнезд для щупов. Вставьте их или проверьте, что они уже находятся в правильных розетках. Как правило, они могут быть помечены как COM для общего, а другие, где знак омов виден. Обычно это сочетается с разъемом для измерения напряжения.
  3. Обнулить счетчик: счетчик должен быть обнулен, чтобы получилось всё правильно замерить. Это делается путем плотного размещения двух датчиков вместе, чтобы дать короткое замыкание, и затем настройкой контроля нуля, чтобы дать показания нулевого сопротивления (отклонение полной шкалы). Этот процесс необходимо повторить, если диапазон изменяется.
  4. Выполните измерение: с помощью мультиметра, готового к выполнению измерения, датчики можно наложить на предмет, который необходимо измерить. Диапазон может быть скорректирован при необходимости устранить неисправность.
  5. Выключите мультиметр для проверки исправности. После измерения сопротивления целесообразно повернуть функциональный переключатель на диапазон высокого напряжения. Таким образом, если мультиметр снова используется для другого типа считывания, то никакого повреждения не будет, если он будет случайно использован без выбора правильного диапазона и функции, но проверять все равно нужно.

Проверка переменного резистора

Первое, на что следует обратить внимание – это то, что сам счетчик реагирует на ток, протекающий через тестируемый компонент. Высокое сопротивление соответствует низкому току, и стрелка измерителя располагается на левой стороне циферблата, а низкое сопротивление соответствует большему току, и стрелка измерителя отклоняется больше, поэтому она появляется на правой стороне циферблата

Если все выполнить правильно, резистор будет легко прозваниваться.

Как прозвонить резистор, чтобы понять, что он исправный или неисправный.

Основная идея заключается в том, что мультиметр подает напряжение на два датчика, и это приведет к течению тока в элементе, для которого измеряется сопротивление. Измеряя сопротивление, можно определить сопротивление между двумя датчиками мультиметра или другого элемента испытательного оборудования.

Аналоговые мультиметры хороши при измерении сопротивления, хотя следует отметить несколько моментов, касающихся того, как это делается.

Содержимое устройства

Взглянем на то, что находится в этом устройстве. Предполагаю, что увижу большое количество резисторов. Открываю и вижу…

«Ну и где же хоть один резистор?» – возникнет вопрос у читателя. Но разве провода не обладают сопротивлением? Напомню, что существует формула, которая показывает, чему равно это сопротивление.

Это означает, что сила сопротивления небольшая.

Странно, но все резисторы в данном устройстве состоят из проводков. Ведь легче применить обычные МЛТ, которые занимают не так уж много пространства. Устройство с наличием простейших резисторов тоже работает хорошо. Причина этого заключается в большой погрешности простого резистора. Это измерительное устройство, вот почему применяются проводки.

На батарейках, на аккумуляторах 18650 и других АКБ

Аккумуляторный паяльник на 3.6–9 В — это тот же минипаяльник по классической схеме: нихромовая нить на покрытом стекловолокном кожухе (или без него), в который вставлено жало. Отличие в том, что выводы питания подсоединяются к батарейкам или к базе с ними (повербанк, короб с секциями из любого прибора, питающегося от батареек).

Микропаяльник на батарее создают из таких элементов:

  • провод, сечение 2 мм;
  • сегмент антенны;
  • нихромовая нить (∅ 0.2 мм), длина 10 см;
  • кембрик (армированное стекловолокно);
  • аккумуляторные батареи 3.7 Вольта можно использовать несколько по 1.2; 1.5 В. Отсек для них;
  • деревяшка для ручки;
  • обычный бытовой переключатель (как в настольных лампах);
  • провод ∅ 0.3–0.6 мм (можно вытянуть из многожильного кабеля).

Этапы сборки

Алгоритм действий по порядку:

  1. Снимаем с провода (∅ 2 мм) изоляцию.
  2. Подбираем сегмент антенны, в который будет плотно входить жало.
  3. Затачиваем жало, длина около 2 см.
  4. Отрезаем 4 см от сегмента антенны.
  5. Наматываем 10 см нить накаливания (ее сечение около 1.2–1.8 мм), с двух сторон оставляем по 1 см.
  6. Тонкую медную жилу складываем вдвое, в петлю на конце продеваем нихромовую нить, скручиваем. Пока откладываем конструкцию.
  7. Кембрик помещаем внутрь трубки из антенны.
  8. Нихромовая катушка с проволокой продевается в кембрик, снаружи оставляют 1 см, из которого делают 1–3 витка — это термоэлемент.
  9. Помещают жало в трубку, с другого конца — до упора термочасть.
  10. Ручка: от деревяшки отпиливаем 2–3 см, в центре сверлим отверстие под нагревательный узел, от него создаем паз (надфилем, ножом, этим же сверлом).
  11. Нагревательную часть вставляем, хвост загибаем в паз.
  12. Просверливаем еще отверстие, меньшее и чуть дальше от центра.
  13. Из тонкого медного провода скручиваем петлю на трубке, заворачиваем конец — это второй контакт. Вставляем сборку в деревяшку.
  14. Загнутый проводник фиксируется силиконовым клеем, им же прикрепляется короб для батарей. Полярность может быть любая.
  15. К батарейному отсеку на торце там, где контакты, приделываем выключатель, фиксируем термоклеем.
  16. Соединяем части последовательно: нагревательный сегмент, переключатель, к аккумулятору (отсеку с ним).

Классификация по условиям эксплуатации

По особенностям применения и использования виды резисторов делятся на группы.

Постоянные

Сопротивление неизменное с допустимой нормированной погрешностью и соответствует норме. На электрической схеме изображаются прямоугольником со сторонами 10х4 мм. От центра узкой стороны изображаются линии выводов. Рядом с изображением ставят литеру «R» с порядковым номером корпуса по схеме. Тут же проставляют величину номинала.

Переменные и подстроечные

Компоненты переменного потенциометра оснащены тремя и более выводами, и механизмом перемещения ползунка – токосъемника. Диапазон изменения простирается от нуля до максимума, ограниченного установленным номиналом.

Изменение характеристик оборудования в процессе эксплуатации, выглядящее, например, как настройка тюнера, регулировка уровня громкости или освещения, выполняется переменным компонентом.

Механизм перемещения ползунка завершается ручкой, позволяющей оперативно проводить регулировку. Если настройка выполняется при наладке и ежедневно меняться не должна, применяются подстроечники. Положение токосъемника в них устанавливается отверткой.

Нелинейные

Устройства автоматики и электронной защиты активно пользуются полупроводниковыми нелинейными приборами, проводимость которых изменяется автоматически при колебаниях внешних факторов окружающей среды. Отрицательный температурный коэффициент у термисторов увеличивает проводимость при повышении температуры и уменьшает при понижении.

Прибор с положительным ТКС называются позистором. У фоторезистора проводимость полупроводникового слоя возрастает при увеличении освещенности в видимом, инфракрасном или ультрафиолетовом спектре.

Варисторы способны увеличить проводимость при возрастании приложенного к нему напряжения

Магниторезисторы реагируют на магнитное поле, а тензисторы фиксируют приложенное к ним механическое усилие.

Постоянный резистор

Так называют устройства, которые являются обладателями постоянного значения сопротивления. Эта характеристика резистора не меняется под действием внешних воздействий (температуры, протекающего тока, света, приложенного напряжения) в разумных рамках. Если так разобраться, то про все радиоэлементы можно сказать, что у них есть внутренние шумы и нестабильности из-за стороннего влияния. Но обычно это всё настолько ничтожно, что игнорируется любительской радиоэлектроникой и имеет смысл только при создании действительно сложных систем, которые даже не факт, что где-то собираются сейчас.

Герметики

Технические характеристики

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий