Снага отпорника: ознака на дијаграму, како повећати шта урадити ако нема погодног

У круговима електронске опреме један је од најчешћих елемената отпорник, његово друго име је отпор. Има низ карактеристика, међу којима је и снага. У овом ћемо чланку говорити о отпорницима, шта урадити ако немате одговарајући елемент напајања и зашто изгарају.

Карактеристике отпорника

1. Главни параметар отпорника је називни отпор.

2. Други параметар путем којег је изабран је максимална (или крајња) расипност снаге.

3. Температурни коефицијент отпора - описује колико се отпор мења када се његова температура промени за 1 степен Целзијуса.

4. Дозвољено одступање од номиналне вредности. Обично, расипање параметара отпорника од једног декларисаног у опсегу од 5-10%, то зависи од ГОСТ-а или техничких спецификација за које се производи, постоје тачни отпорници са одступањем до 1%, обично коштају више.

5. Максимални радни напон зависи од дизајна елемента.У кућанским електричним апаратима са напајањем од 220В могу се користити готово сви отпорници.

6. Карактеристике буке.

7. Максимална температура околине. Ово је таква температура која може бити када се достигне максимално расипање снаге самог отпорника. О томе ћемо детаљније говорити касније.

8. Отпорност на влагу и топлоту.

Постоје још две карактеристике за које почетници најчешће не знају:

1. Лажна индуктивност.

2. Лажни капацитет.

Оба параметра зависе од врсте и конструкцијских карактеристика отпорника. Индукција има било ког проводника, питање је у величини. Типичне вредности паразитских индуктивитета и капацитета су бесмислене. Лажне компоненте треба узети у обзир приликом дизајнирања и поправка високофреквентних уређаја.

На ниским фреквенцијама (на пример, у опсегу звука до 20 кХз), они не утичу значајно на рад кола. У високофреквентним уређајима, са радним фреквенцијама од стотина хиљада и више хертза, чак и локација нумера на плочи и њихов облик дају значајан утицај.

Снажни отпорник

Из физике се многи сећају формуле снаге за електричну енергију, а то су:П = У * И

Из тога слиједи да линеарно зависи од струје и напона. Струја кроз отпорник зависи од његовог отпора и напона који се на њега односи, односно:

И = У / Р

Пад напона преко отпорника (колики напон остаје на његовим стезаљкама од оног који је примењен у кругу у коме је уграђен) такође зависи од струје и отпора:

И = У / Р

Сада ћемо једноставним речима објаснити шта је снага отпорника и где се он додељује.

Било који метал има свој специфични отпор, то је таква вредност која зависи од структуре самог метала. Када носачи набоја (у нашем случају електрони), под утицајем електричне струје, струју кроз проводник, сударају се са честицама од којих се састоји метал.

Као резултат ових судара омета се проток струје. Ако је веома уопштено, испоставило се да је гушћа метална конструкција, што је тежи ток струје (већи је отпор).

На слици је приказан пример кристалне решетке, ради јасноће.

Ови судари стварају топлоту. Ово се може замислити као да пролазите кроз гомилу (велики отпор), где вас гурају, или ако шетате празним ходником, где се јаче знојите?

Иста ствар се догађа и са металом. Снага се ослобађа као топлота. У неким случајевима је то лоше, јер је ефикасност уређаја смањена.У другим ситуацијама, на пример, ово је корисно својство у раду грејних елемената. У жаруљама са жарном нити се због свог отпора спирала загрева до светлог сјаја.

Али како се то односи на отпорнике?

Чињеница је да се отпорници користе за ограничавање струје при напајању било којег уређаја или елемената круга или за подешавање начина рада полуводичких уређаја. Ми смо то описали у чланку о биполарним транзисторима. Из горње формуле постаће јасно да је струја смањена због смањења напона. Може се рећи да прекомерни напон сагорева у облику топлоте на отпорнику, док се снага сматра истом формулом као и укупна снага:

П = У * И

Ту је У број волти "сагорених" на отпорнику, а ја је струја која пролази кроз њега.

Производња топлоте на отпорнику објашњава се Јоуле-Ленз-овим законом који односи количину топлине која се ослобађа на струју и отпор. Што је прво или друго веће, биће ослобођено више топлоте.

Да би се из ове формуле учинило погодним, заменом Охмовог закона за део ланца, изводе се још две формуле.

Да бисте одредили снагу преко напона на отпорнику:

П = (У ^ 2) / Р

Да бисте одредили снагу кроз струју која тече кроз отпорник:

П = (И ^ 2) / Р

Мало праксе

На пример, утврдимо колику снагу даје 1-охмски отпорник прикључен на 12В напонски извор.

Прво израчунајмо струју у кругу:

И = 12/1 = 12А

Сада напајање према класичној формули:

П = 12 * 12 = 144 вата.

Једна радња у прорачунима може се избећи ако користите горње формуле, хајде да проверимо ово:

П = 12 ^ 2/1 = 144/1 = 144 В.

Све се уклапа. Отпор ће генерисати топлоту снаге 144В. То су условне вредности узете као пример. У пракси таквих отпорника нећете наћи у електроничкој опреми, осим великих отпора за регулацију једносмерних мотора или покретања моћних синхроних машина у асинхроном режиму.

Који су отпорници и како су означени на дијаграму

Број капацитета отпорника је стандардни: 0,05 (0,62) - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 5

То су типичне вредности уобичајених отпорника, постоје и велике или друге вредности. Али ова серија је најчешћа. При састављању електронике користи се електрични круг са серијским бројем елемената. Номинални отпор је наведен рјеђе, а називни отпор и снага су исказани још рјеђе.

Да би се брзо утврдило снагу отпорника у кругу, уведени су одговарајући УГО-и (графичке конвенције) према ГОСТ-у. Изглед таквих ознака и њихово тумачење представљени су у табели испод.

Опћенито, ови подаци, као и назив одређене врсте отпорника, наведени су у попису елемената, тамо је дозвољена и толеранција у%.

Споља се разликују по величини, што је елемент снажнији, то је већа и његова величина. Већа величина повећава површину размене топлоте отпорника са околином. Стога се топлота која се ослобађа када струја пролази кроз отпор брзо даје ваздуху (ако је околина ваздух).

То значи да се отпорник може загрејати с већом снагом (да ослободи одређену количину топлоте по јединици времена). Када температура отпора достигне одређени ниво, спољни слој са обележавањем почиње да сагорева, а затим отпорнички слој (филм, жица или нешто треће) изгорева.

Да бисте проценили колико отпорник може да се загреје, погледајте грејну завојницу растављеног моћног отпорника (више од 5 В) у керамичкој футроли.

У карактеристикама је постојао такав параметар као што је дозвољена температура околине. Означено је за исправан избор елемента. Чињеница је да будући да је снага отпорника ограничена способношћу да преноси топлину и истовремено не прегријава, већ преноси топлину, тј.хлађење елемента конвекцијом или присилним протоком ваздуха треба да буде што већа разлика у температури елемента и околине.

Стога, ако је елемент превише врућ око елемента, он ће се брзо загрејати и изгорети, чак и ако је електрична снага на њему испод максималне распршене. Нормална температура је 20-25 степени Целзијуса.

Наставак ове теме:

Како снизити напон помоћу отпорника

Прорачун и избор отпорника за ЛЕД

Прорачун деливача напона на отпорницима

Употреба додатних отпорника

Шта ако нема отпорника потребне снаге?

Чест проблем са шункама је недостатак отпорника потребне снаге. Ако имате јаче отпорнике него што вам је потребно - у томе нема ништа лоше, можете га поставити без оклевања. Кад би се само уклапао у величину. Ако су сви доступни отпорници на снази мање него што је потребно, то је већ проблем.

У ствари, решавање овог проблема је прилично једноставно. Сјетите се закона серије и паралелног повезивања отпорника.

1. Уз серијско повезивање отпорника, збир пада напона кроз цео круг једнак је збиру падова у сваком од њих. А струја која пролази кроз сваки отпорник једнака је укупној струји, тј. ЈЕДНА струја струје у кругу из серијски повезаних елемената, али се РАЗЛИЧИТИ напони примењени на сваки од њих одређују према Охмовом закону за део круга (види горе) Утотал = У1 + У2 + У3

2. Паралелним повезивањем отпорника, пад свих напона је једнак, а струја која струји у свакој од грана обрнуто је пропорционална отпору гране. Укупна струја ланца паралелно повезаних отпорника једнака је збиру струја сваке од грана.

Ова слика приказује све горе наведено, у погодном облику за памћење.

Дакле, као и код серијског повезивања отпорника, напон на сваком од њих опада, а паралелним спајањем, струја, онда ако је П = У * И

Снага додељена сваком од њих ће се сходно смањити.

Стога, ако немате отпорник од 100 Охм до 1 В, готово увијек га можете замијенити с два отпорника од 50 Охм и 0,5 В, који су спојени серијски, или 2 200 Охм и 0,5 В отпорника паралелно.

Управо сам написао "АЛМОСТ АЛВАИС". Чињеница је да нису сви отпорници подједнако добро носе ударне струје, на пример у неким склоповима повезаним са набојем великих кондензатора, у почетном тренутку преносе велико ударно оптерећење, што може да оштети његов отпорнички слој. Такви се пакети морају проверити у пракси или дугим прорачунима и читањем техничке документације и спецификација за отпорнике, што готово никада и нико не чини.

Закључак

Снага отпорника није мање важна од његовог номиналног отпора. Ако не обратите пажњу на избор отпора који су вам потребни, тада ће они изгорети и брзо се загријати, што је лоше у било којем кругу.

Када поправљате опрему, посебно кинеску, ни у којем случају не покушавајте да поставите отпорнике ниже снаге, боље је ставити са маргином, ако постоји таква могућност да се она стави у величину на плочу.

За стабилан и поуздан рад електронског уређаја, потребно је да одаберете снагу, барем са напоном од половине очекиваног, или још боље, 2 пута већим. То значи да ако је, према прорачунима, на отпорнику додељено 0,9-1 В, тада снага отпорника или његовог склопа треба да буде не мања од 1,5-2 В.