Comment fonctionnent les résistances et leurs applications dans les circuits

Une résistance est un composant électronique courant qui limite la taille et la direction du courant. Les résistances fonctionnent en exploitant les propriétés résistives d’un matériau, c’est-à-dire sa capacité à bloquer le flux d’électricité. L’unité de résistance est ohms (Ω), et la taille de la résistance dépend du type, de la forme et de la température du matériau. La valeur de résistance d’une résistance est généralement identifiée par un code-barres ou un numéro de couleur, et différentes couleurs représentent des valeurs différentes.

Les résistances sont largement utilisées dans les circuits. Ils peuvent réaliser des fonctions telles que le contrôle du courant, la division de la tension, le filtrage, la polarisation et l’adaptation. Le contrôle du courant est la fonction la plus élémentaire d’une résistance. Il peut ajuster la taille du courant selon la loi d’Ohm (V = IR), où V est la tension, I est le courant et R est la résistance. Par exemple, s’il y a une alimentation 5V et une résistance 0Ω dans un circuit, le courant traversant la résistance est de 5V/100Ω=0.05A, ou 50mA. Si la résistance est remplacée par 0Ω$, alors le courant devient 5V/200Ω=0.025A, soit 25mA. De cette façon, l’amplitude du courant peut être contrôlée en modifiant la valeur de résistance de la résistance.

Les résistances peuvent également être utilisées pour protéger d’autres composants du circuit. Par exemple, s’il y a une alimentation 5V et une résistance 1Ω dans un circuit, le courant traversant la résistance est de 5V/1Ω=5A, ce qui peut être trop important. , provoquant une surchauffe ou des dommages au circuit. Afin d’éviter cette situation, vous pouvez ajouter une résistance appropriée au circuit, telle que 0Ω$, puis le courant sera réduit à 5V/100Ω=0.05A, soit 50mA, protégeant ainsi la sécurité du circuit.

Les résistances peuvent également être utilisées pour diviser la tension, c’est-à-dire diviser une tension en deux ou plusieurs tensions différentes. Cela tire parti de la loi de division de la tension de la résistance, ce qui signifie que s’il y a deux résistances ou plus en série dans un circuit, la tension de l’alimentation sera distribuée à chaque résistance proportionnellement à la résistance. Par exemple, si un circuit a une alimentation 10V et deux résistances, une 100Ω et une 200Ω, alors la tension aux bornes de la résistance 100Ω est de 10V imes 100Ω/(100Ω+200Ω)=3.33V , la tension sur la résistance 200Ω est de 10V imes 200Ω/(100Ω+200Ω)=6.67V. De cette façon, vous pouvez obtenir deux tensions différentes à des fins différentes.

Les résistances peuvent également être utilisées pour le filtrage, c’est-à-dire pour supprimer le bruit ou les signaux interférents d’un circuit. Il utilise une combinaison de résistances et de condensateurs ou d’inductances pour former un filtre passe-bas, passe-haut, passe-bande ou rejet de bande. Un filtre passe-bas ne laisse passer que les signaux basse fréquence, un filtre passe-haut ne laisse passer que les signaux haute fréquence, un filtre passe-bande ne laisse passer qu’une certaine gamme de signaux de fréquence et un filtre passe-bande ne bloque qu’une certaine gamme de fréquences. le signal de fréquence passe. Par exemple, si un circuit a une résistance de 100 Ω et un condensateur de 1 μF en parallèle, alors le circuit est un filtre passe-bas et sa fréquence de coupure est de 1/(2pi RC) = 1,59 kHz, c’est-à-dire que seules les fréquences inférieures Seuls les signaux à 1,59 kHz peuvent passer, et les signaux supérieurs à 1,59 kHz seront filtrés.

Les résistances peuvent également être utilisées pour polariser, c’est-à-dire pour fournir une tension ou un courant de fonctionnement stable à certains composants d’un circuit. Cela utilise la fonction de division de tension de la résistance pour fournir une tension ou un courant de polarisation approprié pour les transistors, les diodes, les amplis opérationnels et d’autres composants du circuit afin de les maintenir dans un état de fonctionnement normal. Par exemple, s’il y a une alimentation 10V et une résistance 100Ω dans un circuit, alors il y aura une tension de 10V aux bornes de la résistance. Si la base d’un transistor est connectée à une extrémité de la résistance, la base du transistor sera La tension est de 10V, ce qui allume le transistor.

Les résistances peuvent également être utilisées pour correspondre, c’est-à-dire que les résistances des différentes parties d’un circuit sont égales ou similaires pour augmenter l’efficacité et la stabilité du circuit. Cela tire parti des caractéristiques d’impédance de la résistance, c’est-à-dire de la mesure dans laquelle la résistance bloque les signaux alternatifs. L’impédance est également mesurée en ohms (Ω), et son amplitude dépend de la fréquence du signal et de l’inductance ou de la capacité de la résistance. L’impédance d’une résistance peut être calculée à l’aide de la loi d’Ohm (V=IZ), où V est la tension, I le courant et Z l’impédance. Par exemple, si un circuit a une source 10V AC et une résistance 100Ω, le courant traversant la résistance est 10V/100Ω = 0,1A, quelle que soit la fréquence de la source. Si vous connectez une charge de 100 Ω à une extrémité de la résistance, le circuit est adapté et la puissance de l’alimentation peut être entièrement transférée à la charge. Si l’impédance de la charge n’est pas de 100 Ω, le circuit n’est pas adapté et une partie de la puissance de l’alimentation sera réfléchie, provoquant des pertes et des interférences de circuit.

Pour résumer, le principe de fonctionnement d’une résistance est d’utiliser les caractéristiques de résistance du matériau pour limiter et répartir le courant. Les résistances sont largement utilisées dans les circuits. Ils peuvent réaliser le contrôle du courant, la division de la tension, le filtrage, la polarisation, l’adaptation et d’autres fonctions, qui facilitent la conception et l’optimisation des circuits. Comprendre le fonctionnement des résistances et les bases des circuits peut nous aider à mieux comprendre et utiliser les appareils électroniques.