Giới thiệu về điện trở cho người mới bắt đầu làm điện tử

Tiếp tục bài viết về việc bắt đầu các lớp học điện tử. Đối với những người quyết định bắt đầu. Một câu chuyện về các chi tiết.

Đài phát thanh nghiệp dư vẫn là một trong những sở thích phổ biến nhất. Nếu ở giai đoạn đầu của con đường vinh quang, đài phát thanh nghiệp dư chủ yếu ảnh hưởng đến thiết kế máy thu và máy phát, thì với sự phát triển của công nghệ điện tử, phạm vi của các thiết bị điện tử và phạm vi của các đài phát thanh nghiệp dư được mở rộng.

Tất nhiên, các thiết bị tinh vi như, ví dụ, VCR, đầu CD, TV hoặc rạp hát tại nhà thậm chí sẽ không được lắp ráp bởi một người nghiệp dư vô tuyến có trình độ nhất. Nhưng sửa chữa các thiết bị sản xuất công nghiệp liên quan đến rất nhiều người đam mê radio nghiệp dư, và khá thành công.

Một lĩnh vực khác là thiết kế các mạch điện tử hoặc sự tinh chỉnh của các thiết bị công nghiệp sang trọng.

Phạm vi trong trường hợp này là khá lớn. Đây là những thiết bị để tạo ra một "ngôi nhà thông minh", bộ sạc pin, bộ điều khiển tốc độ động cơ, bộ biến tần cho động cơ ba pha, bộ chuyển đổi 12 ... 220 V để cấp nguồn cho TV hoặc các thiết bị tái tạo âm thanh từ pin xe hơi, bộ điều khiển nhiệt độ khác nhau. Cũng rất phổ biến mạch chuyển tiếp hình ảnh cho ánh sáng, thiết bị an ninh và báo độngcũng như nhiều hơn nữa

Máy phát và máy thu được đưa xuống hàng đầu, và tất cả các thiết bị hiện được gọi đơn giản là thiết bị điện tử. Và bây giờ, có lẽ, cần phải gọi các nhà khai thác vô tuyến nghiệp dư bằng cách nào đó khác đi. Nhưng trong lịch sử, họ chỉ đơn giản là không đưa ra một tên khác. Vì vậy, hãy để có ham.

Linh kiện điện tử

Với tất cả các loại thiết bị điện tử, chúng bao gồm các thành phần vô tuyến. Tất cả các thành phần của mạch điện tử có thể được chia thành hai lớp: yếu tố chủ động và thụ động.

Hoạt động là các thành phần vô tuyến có khả năng khuếch đại tín hiệu điện, tức là có một lợi ích. Thật dễ dàng để đoán rằng đây là các bóng bán dẫn và tất cả những gì được tạo ra từ chúng: bộ khuếch đại hoạt động, mạch logic, vi điều khiển và nhiều hơn nữa.

Nói một cách dễ hiểu, tất cả những yếu tố trong đó tín hiệu đầu vào công suất thấp sẽ điều khiển đầu ra đủ mạnh. Trong những trường hợp như vậy, họ nói rằng lợi ích (Kus) họ có nhiều hơn một.

Thành phần thụ động bao gồm điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt v.v. Nói một cách dễ hiểu, tất cả những yếu tố vô tuyến có Kus trong vòng 0 ... 1! Các đơn vị cũng có thể được coi là một sự gia tăng: "Tuy nhiên, nó không suy yếu." Ở đây đầu tiên, và xem xét các yếu tố thụ động.

Điện trở

Họ là những yếu tố thụ động đơn giản nhất. Mục đích chính của họ là để hạn chế dòng điện trong mạch điện. Ví dụ đơn giản nhất là bao gồm một đèn LED, được hiển thị trong Hình 1. Sử dụng điện trở, chế độ hoạt động của các giai đoạn khuếch đại cho nhiều loại mạch chuyển mạch.

Hình 1. Sơ đồ chuyển mạch cho đèn LED

Thuộc tính điện trở

Trước đây, điện trở được gọi là điện trở, đây chỉ là tài sản vật chất của họ. Để không nhầm lẫn phần với thuộc tính kháng của nó, đã đổi tên điện trở.

Điện trở, như một tính chất vốn có trong tất cả các dây dẫn, được đặc trưng bởi điện trở suất và kích thước tuyến tính của dây dẫn. Vâng, gần giống như trong cơ học, trọng lượng và khối lượng cụ thể.

Công thức tính điện trở của một dây dẫn là: R = ρ * L / S, trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu, L là chiều dài tính bằng mét, S là diện tích mặt cắt ngang tính bằng mm2. Dễ dàng nhận thấy rằng dây càng dài và càng mỏng thì điện trở càng lớn.

Bạn có thể nghĩ rằng điện trở không phải là tài sản tốt nhất của dây dẫn, tốt, nó chỉ đơn giản là ngăn chặn dòng điện đi qua.Nhưng trong một số trường hợp, chỉ có trở ngại này là hữu ích. Thực tế là khi một dòng điện đi qua một dây dẫn, nhiệt điện P = I được giải phóng trên nó² * R. Ở đây P, I, R, tương ứng, công suất, dòng điện và điện trở. Nguồn điện này được sử dụng trong các thiết bị sưởi ấm khác nhau và đèn sợi đốt.

Điện trở trong mạch

Tất cả các chi tiết trên sơ đồ điện được hiển thị bằng UGO (ký hiệu đồ họa thông thường). Các điện trở UGO được hiển thị trong Hình 2.

Hình 2. Điện trở UGO

Dấu gạch ngang bên trong UGO biểu thị khả năng tiêu tán của điện trở. Cần phải nói ngay rằng nếu công suất nhỏ hơn mức yêu cầu, thì điện trở sẽ nóng lên, và cuối cùng, sẽ bị cháy. Để tính công suất, họ thường sử dụng công thức, hoặc thậm chí là ba: P = U * I, P = I² * R, P = U² / R

Công thức đầu tiên nói rằng công suất được cấp cho một phần của mạch điện tỷ lệ thuận với sản phẩm giảm điện áp trong phần này bởi dòng điện qua phần này. Nếu điện áp được biểu thị bằng Volts, dòng điện trong Amperes, thì công suất sẽ tính bằng watt. Đây là những yêu cầu của hệ thống SI.

Bên cạnh UGO, giá trị danh nghĩa của điện trở điện trở và số sê-ri của nó trên sơ đồ được chỉ định: R1 1, R2 1K, R3 1.2K, R4 1K2, R5 5M1. R1 có điện trở danh nghĩa là 1Ω, R2 1KΩ, R3 và R4 1.2KΩ (chữ K hoặc M có thể được sử dụng thay vì dấu phẩy), R5 - 5.1MΩ.

Ghi nhãn điện trở hiện đại

Các điện trở hiện được dán nhãn bằng các thanh màu. Điều thú vị nhất là việc đánh dấu màu đã được đề cập trong tạp chí đầu tiên sau chiến tranh "Radio", xuất bản vào tháng 1 năm 1946. Người ta cũng nói rằng đây là một dấu ấn mới của Mỹ. Một bảng giải thích nguyên tắc đánh dấu đường sọc sọc được hiển thị trong Hình 3.

Hình 3. Dán nhãn điện trở

Hình 4 cho thấy điện trở gắn trên bề mặt SMD, còn được gọi là điện trở chip chip. Đối với mục đích nghiệp dư, điện trở có kích thước 1206 là phù hợp nhất. Chúng khá lớn và có công suất khá, lên tới 0,25W.

Con số tương tự chỉ ra rằng điện áp tối đa cho các điện trở chip là 200V. Các điện trở để cài đặt thông thường có cùng tối đa. Do đó, khi có điện áp dự kiến, ví dụ 500V, tốt hơn là đặt hai điện trở được nối tiếp.

Hình 4. Điện trở SMD SM

Các điện trở chip có kích thước nhỏ nhất có sẵn mà không cần đánh dấu, vì đơn giản là không có nơi nào để đặt nó. Bắt đầu từ kích thước 0805, một dấu ba chữ số được đặt trên mặt sau của điện trở. Hai số đầu tiên là danh nghĩa và nhân tố thứ ba, dưới dạng số mũ của số 10. Do đó, nếu nó được viết, ví dụ 100, thì nó sẽ là 10 * 1Ohm = 10Ohm, vì bất kỳ số nào trong độ 0 đều bằng một, hai chữ số đầu tiên phải được nhân với một chính xác .

Nếu 103 được viết trên điện trở, thì bạn nhận được 10 * 1000 = 10 KOhm và dòng chữ 474 nói rằng chúng ta có điện trở 47 * 10 000 Ohm = 470 KOhm. Các điện trở chip có dung sai 1% được đánh dấu bằng sự kết hợp của các chữ cái và số và bạn chỉ có thể xác định giá trị bằng cách sử dụng bảng có thể tìm thấy trên Internet.

Tùy thuộc vào dung sai của điện trở, các giá trị của điện trở được chia thành ba hàng, E6, E12, E24. Các giá trị của xếp hạng tương ứng với các số trong bảng được hiển thị trong Hình 5.

Hình 5

Bảng cho thấy rằng dung sai đối với điện trở càng nhỏ thì càng có nhiều mệnh giá trong hàng tương ứng. Nếu sê-ri E6 có dung sai 20%, thì chỉ có 6 xếp hạng trong đó, sê-ri E24 có 24 vị trí. Nhưng đây là tất cả các điện trở sử dụng phổ biến. Có những điện trở có dung sai từ một phần trăm trở xuống, vì vậy có thể tìm thấy bất kỳ giá trị nào trong số chúng.

Ngoài sức mạnh và điện trở danh nghĩa, điện trở có thêm một vài thông số, nhưng chúng ta sẽ không nói về chúng.

Kết nối điện trở

Mặc dù thực tế là có rất nhiều xếp hạng điện trở, đôi khi bạn phải kết nối chúng để có được giá trị cần thiết. Có một số lý do cho việc này: lựa chọn chính xác khi thiết lập mạch hoặc đơn giản là thiếu đánh giá mong muốn.Về cơ bản, hai sơ đồ kết nối điện trở được sử dụng: nối tiếp và song song. Các sơ đồ kết nối được hiển thị trong Hình 6. Các công thức để tính tổng trở cũng được đưa ra ở đó.

Hình 6. Sơ đồ kết nối của điện trở và công thức để tính tổng điện trở

Trong trường hợp kết nối nối tiếp, tổng trở chỉ đơn giản là tổng của hai điện trở. Đây là như thể hiện. Trong thực tế, có thể có nhiều điện trở hơn. Bao gồm như vậy xảy ra trong chia điện áp. Đương nhiên, tổng điện trở sẽ lớn hơn lớn nhất. Nếu là 1KΩ và 10Ω, thì tổng trở sẽ là 1,01KΩ.

Với một kết nối song song, mọi thứ hoàn toàn ngược lại: tổng điện trở của hai (hoặc nhiều điện trở) sẽ nhỏ hơn ít hơn. Nếu cả hai điện trở có cùng mức đánh giá, thì tổng điện trở của chúng sẽ bằng một nửa đánh giá này. Bạn có thể kết nối một tá điện trở theo cách này, sau đó tổng điện trở sẽ chỉ bằng một phần mười của danh nghĩa. Ví dụ, mười điện trở 100 Ohms được kết nối song song, sau đó tổng trở là 100/10 = 10 Ohms.

Cần lưu ý rằng dòng điện trong kết nối song song theo luật Kirchhoff, được chia thành mười điện trở. Do đó, công suất của mỗi trong số chúng sẽ được yêu cầu thấp hơn mười lần so với một điện trở.

Đọc trong bài viết tiếp theo.