Отпорник

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Отпорник
Resistor.jpg
Типичен надолжен отпорник
Тип пасивен
Принцип на работа електричен отпор
Ел. симбол
Симбол за отпорник по IEC

Отпорник (англиски: resistor) – пасивна електрична компонента со два изводи (еден пристап) која ИИИ дава отпор на струјата, притоа создавајќи пад на напонот меѓу приклучоците. Давањето отпор на струјата како основна особина на отпорникот се опишува со се електричниот отпор. Спрема Омовио закон електричниот отпор е еднаков на падот на напонот на отпорникот поделен со јачината на струјата која протекува низ отпорникот. Со други зборови, отпорот е константа на односот меѓу напонот и струјата на отпорникот. Отпорникот се користи како елемент на електричните мрежи и електронските уреди.

Фиксните отпорници имаат отпорност која незначително се менува со температурата, времето или работниот напон. Променливите отпорници може да се користат за дотерување на елементите на колата (како што е контрола на јачината на звукот или намалување на светлината на светилка), или како сетилни (сензорни) уреди за топлина, светлина, влажност, сила или хемиска активност.

Отпорниците се вообичаени елементи на електрични и електронски кола и се сеприсутни во електронската опрема. Во пракса отпорниците како дискретни компоненти може да бидат направени од различни материјали и да имаат различни облици. Отпорниците исто така се составен дел на интегрираните кола.

Електричната функција на отпорниците е специфицирана со неговиот отпор – вообичаено отпорниците во продажба се произведуваат во опсег од повеќе од девет редови на големина. Номиналната вредност на отпорниците е во рамките на производната толеранција означена на компонентата.

Примена[уреди | уреди извор]

Ознака според стандардот IEC
Ознака според стандардот ANSI
  • Ако е позната струјата во колот, тогаш отпорникот се користи за правење позната разлика на потенцијалот пропорционална на таа струја. Обратно, доколку е позната разликата на потенцијалот меѓу две точки во колото, тогаш отпорникот може да се користи за добивање позната струја пропорционална на таа разлика на потенцијалот.
  • Ограничување на струјата. Поставувањето на отпорник во серија со некоја друга компонента, како што е ЛЕД диода, струјата низ таа компонента се ограничува на позната и дозволена вредност.
  • Придушувач (атенуатор) е мрежа од два или повеќе отпорници (делител на напон) кои служат за смалување на напонот на сигналот.
  • Линиски терминатор е отпорник на крајот на линија за пренос, конструиран како завршна импеданса (отпор чија вредност на отпорност одговара на отпорот на остатокот од колото на кое е споен) и со тоа ја минимизира рефлексијата на сигналот.

Идеален отпорник[уреди | уреди извор]

СИ единица за електричен отпор е 1 (ом). Компонента има отпор од 1 (ом) ако напонот од 1V (волт) на краевите на елементот дава струја од 1A (ампера), која е еквивалент на тек од 1 C/s (кулон електричен набој во секунда). Често се користат и претставки k (килоом - 1000 ома) и M (мегаом - милион ома).

Кај идеалниот отпорник, отпорноста останува константна без разлика на доведениот напон или струјата низ елементот или брзината на промена на струјата. Иако реалните отпорници не можат да го постигнат ова барање, истите се проектирани да имаат мали варијации во електричниот отпор кога се подвргнати на тие промени, или на промени на температура или останати фактори од околината.

Отпор на спроводник За пресметување на отпор на спроводник може да се користи следниот израз:

каде, е отпор на 20°C, специфична електрична отпорност на материјалот од кој е направен спроводникот, l должина на спроводникот и S површина на напречниот пресек на спроводникот.

Реалen отпорник[уреди | уреди извор]

Специфична отпорност и топлотни коефициенти на некои материјали
Материјал ρ у Ωm α у 1/K
Сребро 1,6 • 10-8 3,8 • 10-3
Бакар 1,7 • 10-8 3,9 • 10-3
Силициум 640 -7,5 • 10-2

Отпорникот има дефиниран најголем работен напон и струја над кои вредности отпорноста на елементот може да се промени (во некои случаи и драстично) или отпорникот може да биде физички оштетен (на пример, може да биде прегреан или може да прегори). Иако некои отпорници имаат одредена напонска и струјна класа, поголемиот број се делат според максималната моќност која се одредува според физичката големина на отпорникот. Најчести класи на моќност за јаглените и метал-филм отпорниците се 1/8 W (ват), 1/4 W и 1/2 W. Отпорниците изработени од метал-филмови и јаглени филмови се многу постабилни од јаглените отпорници како температурно така и од аспект на стареење.

Реалните отпорници внесуваат и нешто индуктивитет и мала количина капацитет, кои ги менуваат динамичките карактеристики на реалниот отпорник во однос на идеалниот отпорник.[1]

Отпорниците се елементи чии својства се менуваат со промена на температурата. Иако промената на отпорноста во однос на промената на температурата е многу нелинеарна, може да се апроксимира со следниот израз:

где је

Електричната отпорност е еднаква на падот на напонот низ отпорникот поделена со струјата низ него при константна температура. Отпорниците се употребуваат во електрични и електронски кола. Електричната отпорност се мери во оми (Ω). Бидејќи отпорниците се произведени со голем опсег на отпор, се користат и милиоми (1 mΩ = 10−3 Ω), килооми (1 kΩ = 103 Ω) како и мегаоми (1 MΩ = 106 Ω)

Видови отпорници[уреди | уреди извор]

Неколку вида отпорници
Овој реостат со моќност од 2 kW се користи за динамичко кочење на ветротурбини

Фиксни отпорници[уреди | уреди извор]

Некои отпорници се цилиндрични, со активен отпорен материјал во средината (масени отпорници повеќе не се користат) или на површината на цилиндарот (филм) отпорници и спроводни метални приклучоци изведени до оската на цилиндарот на секоја страна. Се користат јаглен-филм и метал-филм отпорници. Отпорниците со голема моќност се физички големи, проектирани ефикасно да ја дисипираат топлината и обично се изведуваат како мотани отпорници. Отпорниците во сметачите се многу помали, обично изработени во СМД технологија без жични приклучоци. Отпорниците е вградуваат во интегрирани кола во фабричка постапка користејќи го фактот дека полуспроводиниците имаат отпорно и дека може да се користат како отпорници.

Променливи отпорници[уреди | уреди извор]

Променлив отпорник е отпорник чија вредност може да се дотера со вртење на оската или со поместување на лизгач. Се нарекуваат потенциометри или реостати и овозможуваат отпорноста во колото рачно да се менува. Реостатите се користат за сите отпорници со моќност над 1/2 W.

Променливите отпорници може да бидат едновртни или повеќевртни. Најчести примери:

  • Реостат: променлив отпорник со два приклучоци, еден фиксен, а другиот лизгачки. Се користат за големи струи.
  • Потенциометар: најчест вид на променлив отпорник. Честа примена е контрола на јачината на звукот во аудио засилувачите.

Останати видови отпорници[уреди | уреди извор]

  • Метал-оксиеден варистор (МОВ) е специјален вид отпорник кој ја менува својата отпорност со зголемување на напонот: многу голема отпорност на низок напон и многу мала отпорност на високи напони. Работи како прекинувач. Обично се користи како заштита на енергетски склопови од краток спој или одводник на атмосферско празнење на уличните светилки, или како елемент за ограничување на порастот на струјата во индуктивни кола.
  • Термистор е температурно зависен отпорник. Постојат два вида, а се разликуваат според предзнакот на нивниот температурен коефициент:
    • ПТК (Positive Temperature Coefficient) отпорник е отпорник со позитивен температурен коефициент. Како што расте температурата, така и отпорноста на термисторот се зголемува. ПТК термисторите често може да се најдат во телевизорите во сериска врска со демагнетизирачка намотка каде се користи за осигурување од краткотрајни струјни удари низ намотката кога телевизорот е вклучен.
    • НТк (Negative Temperature Coefficient) отпорник е исто така температурно зависен отпорник, но со негативен температурен коефициент. Кога температурата се зголемува, отпорноста на термисторот опаѓа. НТК термисторите често се користат во едноставни температурни детектори и мерни инструменти.
  • Фотоотпорник е отпорник чија отпорност се менува според светлината која паѓа на него. Се користат како сетилници, а во наједноставен случај за автоматско палење и гасење на уличните светилки.

Технологија[уреди | уреди извор]

Отпорниците обично се произведуваат со намотување на метална жица околу керамика, пластика или околу стаклено влакно. Краевите на жиците се лемат на два извода кои се наоѓаат на краевите на јадрото. Склопот се заштитува со слој боја, со пластика или со слој емајл, печен на висока температура. Жичните изводи обично имаат пречник меѓу 0,6 и 0,8 mm и се заштитени со слој кој овозможува полесно лемење.

Преферирани вредности[уреди | уреди извор]

Отпорниците се произведуваат во вредности од милиоми до гигаоми, обично во серии од вредности определени од Меѓународната електротехничка комисија[2]. Сериите се наречени E6, E12, E24, E96 и E192, зависно од тоа колку вредности има од 10 до 100 (на пр. серијата Е6 има 6 вредности: 1; 2,2; 3,3; 4,7; 5,6 и 6,8.

Означување на отпорниците[уреди | уреди извор]

Означување со 4 прстени[уреди | уреди извор]

Отпорник означен со четири прстени (син, сив, црн, златен) од 68 ома и толеранција од ±5%.

Иако на некои отпорници е напишана вредноста на нивната електрична отпорност, најчесто означување е со четири обоени прстени околу телото на отпорникот. Кодирањето е едноставно: првите две бои ја означуваат вредноста, третиот е мултипликатор (бројот на нули - 10n), а четвртиот прстен ја означува прецизноста односно толеранцијата.

Боја на прстенот 1. 2. 3. (мултипликатор) 4. (толеранција)
Црна 0 0 ×100(=1)  
Кафена 1 1 ×101 ±1% (F)
Црвена 2 2 ×102 ±2% (G)
Портокалова 3 3 ×103  
Жолта 4 4 ×104  
Зелена 5 5 ×105 ±0,5% (D)
Сина 6 6 ×106 ±0,25% (C)
Виолетова 7 7 ×107 ±0,1% (B)
Сива 8 8 ×108 ±0,05% (A)
Бела 9 9 ×109
Златна     ×10-1 ±5% (J)
Сребрена     ×10-2 ±10% (K)
Без боја       ±20% (M)

Означување со 5 прстени[уреди | уреди извор]

Означувањето со 5 прстени се користи за поголема прецизност и за отпорници со пониска толеранција (1%, 0,5%, 0,25%, 0,1%). Принципот е ист како кај означувањето со 4 бои, разликата е во тоа што првите 3 прстени го означуваат вредноста, четвртиот е мултипликаторот (бројот на нули - 10n), а петтиот е толеранцијата.

Означување на отпорници за површинско нанесување[уреди | уреди извор]

Четири отпорници (елементот горе лево е кондензатор), вклучувајќи два отпорници од 27 оми и два отпорници од нула оми. Отпорниците од нула оми се користат за премостување бидејќи може да се вметнат со машина за нанесување на отпорници.

Технологијата за површинско нанесување особено се користи во производството на високоинтегрирани уреди, на пр. компјутерите. Во тој случај, отпорниците се означуваат со 3 бројки, од кои првите две се однесуваат на значајниот број, а третиот е мултипликатор (бројот на нули - 10n). Тука не е означена толеранцијата. На пример:

"334" = 33 × 10.000 ома = 330 килоома (kΩ)
"222" = 22 × 100 ома = 2,2 kΩ
"473" = 47 × 1.000 ома = 47 kΩ
"105" = 10 × 100.000 ома = 1 мегаома (МΩ)
"220" = 22 × 1 ома = 22 ома (Ω)

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Middleton, Wendy; Van Valkenburg, Mac E. (2002). Reference data for engineers: radio, electronics, computer, and communications (9 издание). Newnes. стр. 5–10. ISBN 0-7506-7291-9. 
  2. International Electrotechnical Commission (ИЕЦ) стандард 60063

Видете и: Отпорници

Поврзано[уреди | уреди извор]