Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Rezistor je pasivní elektrotechnická součástka projevující se v elektrickém obvodu v ideálním případě jedinou vlastností - elektrickým odporem. Důvodem pro zařazení rezistoru do obvodu je obvykle snížení velikosti elektrického proudu nebo získání určitého úbytku napětí.

Tato součástka bývá běžně označována jako odpor, což ale může vést k nejednoznačnostem kvůli možné záměně se stejnojmennou veličinou (tj. s elektrickým odporem). Pro odlišení se začal používat pojem odporník (dnes velmi zastaralý) a později rezistor.

Obsah 1 Elektrotechnická značka 2 Ideální a reálný rezistor 2.1 Parametry udávané u rezistorů 2.2 Konstrukce rezistoru 2.3 Druhy rezistorů 2.4 Využití rezistorů 2.5 Značení rezistorů 3 Charakteristické vlastnosti rezistorů 4 Sériové a paralelní řazení rezistorů 4.1 Paralelní řazení rezistorů 4.2 Sériové řazení rezistorů 4.3 Sériově-paralelní spojení rezistorů 5 Související články 6 Externí odkazy

Elektrotechnická značka

Schématická značka rezistoru není celosvětově sjednocena. V Evropě se používá symbol ve tvaru obdélníčku, zatímco ve Spojených státech a Japonsku se používá symbol vytvořený z lomené čáry.

Ideální a reálný rezistor

Ideální rezistor by měl mít jediný parametr, tedy svůj odpor, a tento parametr by neměl být závislý na jakýchkoliv vnějších vlivech. Podle Ohmova zákona by se tedy proud protékající rezistorem s odporem R a přiloženým napětím U měl rovnat:

nebo naopak napěťový úbytek vzniklý na témže rezistoru, kterým protéká proud I:

Výkon daný vztahem:

rezistor promění v teplo, to znamená, že se procházejícím proudem ohřívá.

Reálný rezistor je ovšem vyroben z reálného materiálu vykazujícího elektrický odpor a má určitou geometrii. Z toho vyplývá:

1. Hodnota jeho odporu je závislá na teplotě.
2. Dokáže v teplo proměnit jen určitý výkon, při větším zatížení, než na které je určen, se zničí přehřátím.
3. Mimo reálný odpor vykazuje také sériovou indukčnost a paralelní kapacitu (viz náhradní schéma). Tyto parazitní veličiny se znatelně projevují až při vyšších frekvencích procházejícího proudu.
4. Při velmi vysokých frekvencích na něm navíc dochází k tzv. skinnefektu.
5. Rezistor vykazuje elektrický šum.
6. Podle materiálu použitého k výrobě je hodnota odporu závislá i na přiloženém napětí.

Parametry udávané u rezistorů

• elektrický odpor v ohmech.

Hodnoty odporu

Rezistory se vyrábějí v řadách vyvolených čísel např. řada E12 má tyto hodnoty:

1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2

• maximální příkon ve wattech).

Hodnoty např. 0,5, 1 Watt.

• tolerance hodnoty odporu udané na rezistoru v procentech

Typické hodnoty 1 %, 5 %, 10 %, 20 % na součástkách vyznačené písmenem.

Konstrukce rezistoru

Základem rezistoru je vodič s požadovanou hodnotou odporu, které lze dosáhnout použitím látky s určitou rezistivitou, určitou délkou a obsahem průřezu vodiče. Vodič se používá buďto ve formě drátu nebo ve formě tenké vrstvy.

Kvůli úspoře místa se dlouhý drát obvykle navíjí kolem izolačního tělíska, tento druh rezistoru se nazývá drátový rezistor.

Častějším způsobem výroby je ovšem nanesení elektricky vodivé vrstvy (například grafitu) na izolační tělísko a vyfrézování drážky, tento druh se nazývá uhlíkový rezistor.

Dalším způsobem vytvoření tenké vrstvy je vakuové napaření kovu na keramické tělísko. Tyto rezistory se nazývají metalické.

Každá z konstrukcí rezistoru má své výhody a nevýhody. Například drátový rezistor je vhodnější pro vyšší výkony, ale má vysokou sériovou indukčnost, která vadí ve vysokofrekvenční technice.

Pro velké výkony existují speciální typy rezistorů, které mají často velké a účinné chladiče, aby dokázaly velký tepelný výkon odvést do okolního prostředí. Takové rezistory se používají například u elektrických lokomotiv při brzdění vlaku. Jeho kinetická energie se tak promění v teplo.

Jiným příkladem jsou tzv. vodní odpory, které jsou k vidění například u kolotočů, kterým zajišťují plynulý rozjezd. U těchto rezistorů proud prochází vodou s přídavkem malého množství kyseliny nebo soli. Hodnota odporu se mění velikostí zasunutí kovových desek do lázně.

Průřez vodiče je závislý na předpokládaném zatížení, aby teplo vznikající v rezistoru průchodem elektrického proudu nezpůsobilo roztavení vodiče. Za materiál rezistoru je vhodné vzít látku s nízkým teplotním součinitelem odporu, aby odpor rezistoru nezáležel příliš na teplotě (manganin, konstantan). U některých typů odporů se ale naopak jejich teplotní závislosti využívá (tzv. termistory).

Druhy rezistorů

Rezistory se rozlišují podle konstrukce, podle velikosti odporu a dovoleného zatížení. Rezistory, jejichž odpor lze měnit, se nazývají reostaty, potenciometry nebo trimry.

Pro povrchovou montáž se vyrábí rezistory v miniaturním provedení ve tvaru hranolku bez vývodů označované jako SMD.

Využití rezistorů

• Rezistory jsou nejpoužívanějšími slaboproudými elektronickými součástkami, jejich základní funkcí je omezení protékajícího proudu nebo získání napěťového úbytku.
• Pro měření proudu (bočník)
• Do série zapojený malý odpor může sloužit i jako ochrana proti zkratu v obvodech s vysokou impedancí (například při přenosu signálu po sériové lince )
• Pro vytápění (topná tělesa)
• Maření výkonu u elektrodynamických brzd
• Pro regulaci výkonu (viz odporová regulace výkonu a rozjezdový odporník)
• Pro tlumení kmitavých obvodů
• Jako nabíjecí odpor (pro omezení proudového nárazu při nabíjení nebo vybíjení kondenzátorů)
• Zatížení signálových linek pro zvýšení odolnosti proti rušení
• Zakončení signálových linek proti odrazům

Značení rezistorů

Základní jednotkou pro značení rezistorů je 1 Ω (1 ohm). Pokud je jasné, že se jedná o rezistor, znak Ω se obvykle nepíše. Např. rezistor označený „100k“ má hodnotu 100 kΩ. Značka řádu (k, M, G…) slouží současně jako desetinná tečka, takže např. odpor „6k8“ má hodnotu 6,8 kΩ, odpor „k100“ má hodnotu 0,1 kΩ. Hodnota rezistorů se dnes často označuje barevným proužkovým kódem, který je na miniaturních součástkách lépe čitelný, než nápis. V poslední době se častěji používá třímístné značení např. 102, kde 10 značí hodnotu a třetí místo představuje počet nul za hodnotou. Takže tato hodnota je jinak 1000 ohmů.

U SMD rezistorů se užívá značení formou tří nebo čtyř číslic, např. 102 je odpor 1000 ohmů v toleranci 5%. Čtyři číslice označují rezistory v toleranci hodnoty odporu 1%.

Charakteristické vlastnosti rezistorů

• Jmenovitý odpor rezistoru - předpokládaný odpor součástky v ohmech.
• Tolerance jmenovitého odporu rezistoru - Označuje se jí dovolená odchylka od jmenovité hodnoty.
• Jmenovité zatížení rezistoru - Výkon, který se smí za určitých normou stanovených podmínek přeměnit v teplo, aniž by teplota jeho povrchu překročila přípustnou velikost.
• Provozní zatížení rezistorů - Největší přípustné provozní zatížení rezistoru, které je určeno nejvyšší teplotou součástky, při které ještě nenastávají trvalé změny jejího odporu ani podstatné zkracování doby její životnosti.
• Největší dovolené napětí - Největší dovolené napětí mezi vývody součástky, při jehož překročení by mohlo dojít k jejímu poškození.
• Teplotní součinitel odporu rezistoru - Určuje změnu odporu rezistoru způsobenou změnou jeho teploty. Udává největší poměrnou změnu odporu součástky odpovídající vzrůstu o 1°C v rozsahu teplot, ve kterých je změna odporu vratná.
• Šumové napětí - Vzniká vlivem nerovnoměrného pohybu elektronů uvnitř materiálu součástky. Projevuje se malými, časově nepravidelnými změnami potenciálu. Příčinou šumu je šumové napětí, které má dvě hlavní složky:

a)tepelné šumové napětí - je závislé na teplotě a šířce kmitočtového pásma, ve kterém se rezistor používán.
b)povrchové šumové napětí - závisí na velikosti stejnosměrného napětí U přiloženého na rezistor.

Sériové a paralelní řazení rezistorů

Rezistory je možné spojovat (neboli řadit) sériově (za sebou) nebo paralelně (vedle sebe).

Paralelní řazení rezistorů

Při paralelním řazení je na všech rezistorech stejné napětí a proud se dělí podle Ohmova zákona. Celkový odpor R_c je dán součtem vodivosti tedy převrácených hodnot jednotlivých odporů (1/R).

Jako symbol paralelního spojení rezistorů se používají dvě čárky „||“. Pro dva rezistory spojené paralelně lze použít zjednodušený vztah:

Sériové řazení rezistorů

Při sériovém řazení teče všemi rezistory stejný proud a napětí se rozloží na každý rezistor podle Ohmova zákona. Celkový odpor R_c je tady dán součtem jednotlivých odporů.

Sériově-paralelní spojení rezistorů

Pro výpočet kombinace sériového a paralelního řazení použijeme oba předchozí vztahy. Například celkový odpor R_c tohoto zapojení je dán:

Související články

• Ohmův zákon
• Elektřina
• Varistor
• Termistor
• Elektrický odpor
• Barevné značení elektronických součástek
• Rezistor v učebnici Praktická elektronika ve Wikiknihách

Externí odkazy

• Bližší informace o skinnefektu

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Rezistory s proměnnou hodnotou se používají v zapojení jako potenciometr nebo jako reostat. V zapojení jako potenciometr jde o odporový dělič napětí. Reostat je pouze předřadný resistor s proměnnou hodnotou. U reostatu je výstupní napětí velmi závislé na zátěži a u elektronických zařízení se s ním téměř nesetkáme. Zvláštním druhem reostatu byly vodní reostaty, kterými se regulovaly otáčky kolotočů v zábavních parcích. Potenciometry se vyrábějí s průběhem lineárním, logaritmickým nebo exponenciálním, v případě potřeby i speciálním. Podle přesnosti se dělí do několika tříd přesnosti od běžných 10% až po velice přesné potenciometry s chybou v desetinách procenta. Tomu odpovídá i konstrukce potenciometru. Běžné jsou otočné s úhlem pootočení jezdce o 270°, méně často se užívají s přímočarým pohybem jezdce. Podle zatižitelnosti se užívají robustní drátové potenciometry se zatižitelností 15 W i více, pro menší zatížení jsou určeny potenciometry, u nichž je vrstva odporového materiálu nanesena na izolační podložku. Potenciometry tohoto provedení mají mechanickou trvanlivost 10 000 až 30 000 přejezdů dráhy. Nejlehčí provedení, resistorové trimry, se většinou užívají pro jemné nastavení pracovního bodu obvodu, v němž jsou zapojeny a přestavují se jen výjimečně. Jejich životnost je do 500 přejezdů a výkonová zatižitelnost bývá v desetinách wattu. Samostatnou skupinu, co se týče přesnosti a robustnosti provedení, jsou víceotáčkové přesné drátové potenciometry, tzv. Aripoty, které přes svoji robustnost jsou určeny pro zatížení jen velmi malými proudy. Užívají se např. v analogových počítacích.

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Trimr je pasivní součástka, jejíž hodnotu lze měnit, ale obvykle není přístupná uživateli zařízení, v němž je vestavěna. Obvykle se tak označuje rezistor (odporový dělič se třemi vývody), ale existuje i kapacitní trimr.

V principu se jedná o stejný typ součástky, jako je potenciometr nebo proměnný kondenzátor, ale většinou se jedná o miniaturizovanější provedení, s podstatně menší mechanickou životností. Provádí se jím nastavení parametrů zařízení při výrobě nebo údržbě.

Odporový trimr oproti potenciometru nemusí mít vyvedeny oba kraje odporové dráhy, jezdec může být s jedním z nich propojen, nebo pouze vyveden jeden kraj dráhy a jezdec. Trimr je pak možné použít pouze jako proměnný rezistor (reostat).

 

Tento článek o elektronice je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Varistor je nelineární polovodičová součástka, jejíž odpor závisí na napětí. Je zhotovena slisováním a spékáním zrníček karbidu křemíku (SiC) při teplotě kolem 1200 °C, nebo spékáním oxidů některých kovů - například zinku. První uvedené se označují jako karbidové varistory, druhé jako MOV (Metal Oxid Varistor). Název součástky je odvozen z anglického variable resistor. Varistor je někdy označován i jako VDR (Voltage Dependent Resistor – rezistor závislý na napětí).

Při zvětšování napětí mezi vývody varistoru dochází nejprve k pomalému a skoro lineárnímu vzrůstu proudu. Odpor součástky je velký a téměř konstantní. Po dosažení napětí U_n prudce poklesne vnitřní odpor. Napětí na varistoru se dále zvětšuje málo, dochází však k velkému nárůstu proudu.

Varistory se užívají ke stabilizaci stejnosměrných napětí a jako přepěťová ochrana. Lze je použít k ochraně kontaktů relé před jiskřením. V oblasti zvukových kmitočtů není varistor frekvenčně závislý, a protože elektrický odpor varistorů závisí pouze na přiloženém napětí, nedochází v reakci na napěťové výkyvy k žádnému zpoždění. Varistory poměrně dobře snášejí impulzové zatížení a propouštějí krátkodobě i velké proudy bez poškození.

 

Související články

• Rezistor
• Termistor
• Varikap

Externí odkazy

• Varistor (napěťově závislý odpor): http://www.z-moravec.net/ext_el/rez/varistor.php
• Encyklopedie elektromagnetické kompatibility, Varistor – VDR: http://www.urel.feec.vutbr.cz/EncyklopedieEMC/index.php?ID=74

 

Tento článek o elektronice je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Termistor je elektrotechnická součástka, jejíž elektrický odpor je závislý na teplotě.

Rozlišujeme dva druhy termistorů - NTC a PTC termistor. NTC (někdy označovaný jako negistor^[1]) je termistor s negativním teplotním koeficientem, což znamená, že se zahřátím součástky odpor klesá. U PTC (někdy označovaný jako pozistor) termistoru se zahřátím odpor roste.

NTC termistor se používá také jako teplotní čidlo (k měření teploty) - musíme znát VA charakteristiku termistoru. Měření se realizuje tzv. můstkovou výchylkovou metodou (lze měřit až s přesností 10^-5 K).

Speciální NTC termistory byly součástí žhavicích obvodů elektronkových zařízení. Sloužily jako ochrana proti přepálení vláken elektronek, zapojených v sérii. NTC termistor má opačnou teplotní charakteristiku než vlákna (jeho odpor s teplotou klesá), a tak zpočátku tlumil protékající proud. Tím umožnil postupné prohřátí všech vláken. Pokud by nebyl zařazen, hrozilo, že jedno z vláken se zahřeje dříve, vzroste tím proti ostatním vláknům jeho odpor a takto vzniklý velký úbytek napětí způsobí přepálení vlákna.

PTC termistor lze využít například k omezení proudu obvodem, kdy průchod většího množství proudu vyvolá ohřátí součástky, které má díky tomu vyšší odpor.

Výroba a praktické použití

Termistory se vyrábějí z oxidu různých kovů (Mn, Co, Ni, Cu, Ti, U, aj.), jež se rozemele na prášek, přidají se další příměsi a pojidlo a poté se za vysokého tlaku slisuje na žádaný tvar a spéká při vysoké teplotě (přes 1000 °C). Výrobek se nechá zestárnout, aby se jeho vlastnosti stabilizovaly. Lisuje se do tvaru tyčinek, perliček, korálků, kotoučků nebo podložek malých rozměrů (řádu 1 až 10 mm). U termistorů lze pracovat pouze s malými proudy (asi 50 μA), proto se musí použit velmi citlivých měřících přístrojů. Termistory mají velký vnitřní odpor, proto je odpor jejich přívodních vodičů zanedbatelný. Jejich velikost umožňuje téměř bodové měření teploty a spolu s vysokou citlivostí splňují tyto součástky základní nároky na miniaturizaci techniky. Jejich většímu rozšíření brání jejich časová nestabilita a za nevýhodu lze považovat značnou nelineární závislost jejich odporu na teplotě (proto zde nemůžeme použít například trojčlenku pro výpočet odporu při určité teplotě (při známém počátečním odporu při určité teplotě)).

Odkazy

Reference

1. ↑ Označení negistor může označovat NTC termistor, součástku s negativní závislostí odporu na teplotě ([1]), nebo prvek s negativní závislostí odporu na napětí, tedy s opačnou voltampérovou charakteristikou, kdy se vzrůstajícím napětím klesá proud prvkem procházející ([2])

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Fotorezistor (dříve označován jako fotoodpor) je pasivní elektrotechnická součástka, jejíž elektrický odpor se snižuje se zvyšující se intenzitou dopadajícího světla, resp. elektrická vodivost se zvyšuje.

Obsah 1 Princip 2 Konstrukce fotorezistoru 3 Vlastnosti 4 Použití 5 Podívejte se též na 6 Literatura

Princip

Princip fotorezistoru je založen na vnitřním fotoelektrickém jevu: světlo (foton) narazí do elektronu ve valenční sféře a předá mu svojí energii, tím elektron získá dostatek energie k překonání zakázaného pásu a skočí z valenčního pásu do vodivostního. Tím opustí svůj atom a pohybuje se jako volný elektron prostorem krystalové mřížky. Na jeho místě vznikla díra (defektní elektron). Takto vzniklé volné elektrony přispívají ke snížení elektrického odporu (zvýšení elektrické vodivosti). Čím více světla na fotorezistor dopadá, tím vzniká více volných elektronů a zvyšuje se tím elektrická vodivost.

Konstrukce fotorezistoru

Na křemíkovou nebo germaniovou destičku je nanesena vrstva kovu ve tvaru hrabiček. Je to do jisté míry přechod kov - polovodič. Vlivem osvětlení se mění vodivost mezi vodivými kovovými vložkami. Další materiál často používaný na výrobu fotoodporů je sulfid kadmia (CdS).

Vlastnosti

Odpor se zmenšuje v závislosti na intenzitě osvětlení přibližně exponenciálně, ale do jisté míry jej lze velice dobře linearizovat.

V závislosti na typu použitého materiálu lze fotorezistorem detekovat jak viditelné, tak i ultrafialové a infračervené světlo.

Přednosti oproti jiným fotocitlivým součástkám:

• značná citlivost
• snadné použití a nízká cena
• možnost aplikace pro ss i stř obvody

Nevýhody oproti jiným fotocitlivým součástkám:

• dlouhá doba odezvy
• značná teplotní závislost odporu
• fotorezistory v provozu stárnou

Použití

Fotorezistory mají široké použití při měření intenzity světla (např. v soumrakových spínačích), fotozávorách a optočlenech.

Podívejte se též na

• Rezistor
• Fototyristor
• Fototranzistor

Literatura

FROHN, Manfred, et al. ELEKTRONIKA - polovodičové součástky a základní zapojení. [s.l.] : BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-123-3.

[1] Valsa J.: Teoretická elektrotechnika I; VUT Brno, 1997
[2] Brančík L.: Elektrotechnika I; VUT Brno
[3] Dědková J: Elektrotechnický seminář; VUT Brno
[4] Musil V., Brzobohatý J., Boušek J., Prchalová I.: Elektronické součástky; VUT Brno, 1996
[5] Mikulec M., Havlíček V.: Základy teorie elektrických obvodů 1; ČVUT, 1997
[6] Stránský J. a kol.: Polovodičová technika I – učebnice pro elektrotechnické fakulty; SNTL; 1982
[7] Blahovec A.: Elektrotechnika I; Informatorium ,1997
[8] Blahovec A.: Elektrotechnika II; Informatorium ,1997
[9] Maťátko J.: Elektronika; Idea Servis, 1997
[10) Syrovátko M.: Zapojení s polovodičovými součástkami; SNTL, 1987
[11] Frohn M., Oberthür W. a kol.: Elektronika – součástky a základní zapojení; BEN, 2006
[12] Vobecký J., Záhlava V.: Elektronika – součástky a obvody, principy a příklady; Grada Publishing; 2001
[13] Doleček J.: Moderní učebnice elektroniky 1.; BEN, 2005
[14] Doleček J.: Moderní učebnice elektroniky 2.; BEN, 2005
[15] Doleček J.: Moderní učebnice elektroniky 3.; BEN, 2005
[16] Doleček J.: Moderní učebnice elektroniky 4.; BEN, 2006

Tento článek o elektronice je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.