Как работают резисторы и как они применяются в схемах

Резистор - это распространенный электронный компонент, который ограничивает размер и направление тока. Резисторы работают, используя сопротивляющие свойства материала, то есть то, насколько хорошо он блокирует поток электричества. Единица сопротивления - это ом (Ω), а размер сопротивления зависит от типа, формы и температуры материала. Значение сопротивления резистора обычно определяется цветным штрих-кодом или номером, а разные цвета представляют разные значения.

Резисторы широко используются в схемах. Они могут выполнять такие функции, как управление током, разделение напряжения, фильтрация, предвзятость и совпадение. Управление током - самая основная функция резистора. Он может регулировать размер тока в соответствии с законом Ома (V=IR), где V - напряжение, I - ток, а R - сопротивление. Например, если в цепи есть источник питания 5 В и сопротивление 100 Ом, то ток через сопротивление равен 5 В/100 Ом = 0,05 А или 50 мА. Если резистор заменить на $200Ω$, то ток становится 5V/200Ω=0.025A, что составляет 25mA. Таким образом, величину тока можно контролировать, изменяя значение сопротивления резистора.

Резисторы также могут использоваться для защиты других компонентов в схеме. Например, если в цепи есть источник питания 5 В и 1 Ом резистора, то ток через резистор составляет 5 В/1 Ом = 5 А, что может быть слишком большим., вызывая перегрев или повреждение цепи. Чтобы избежать этой ситуации, вы можете добавить подходящий резистор в схему, например, 100Ω$, тогда ток будет уменьшен до 5В/100Ω=0,05А, что составляет 50mA, тем самым защищая безопасность схемы.

Резисторы также могут использоваться для разделения напряжения, т.е. разделения одного напряжения на два или более разных напряжений. Это использует закон разделения напряжения резистора, что означает, что если в цепи есть два или более резистора в серии, напряжение от источника питания будет распределено на каждый резистор пропорционально резистору. Например, если схема имеет источник питания 10 В и два резистора, один 100 О и один 200 О, то напряжение через 100 О резистор составляет 10 В имэ 100 О/ ((100 О+200 О) = 3,33 В, напряжение на 200 О резисторе составляет 10 В имэ 200 О/ ((100 Таким образом, вы можете получить два разных напряжения для разных целей.

Резисторы также могут использоваться для фильтрации, которая состоит в том, чтобы удалить шум или помехи сигналов из цепи. Это использует комбинацию резисторов и конденсаторов или индукторов для формирования низкопроходной, высокопроходной, полосовой проходной или полосовой отталкивающей фильтра. Фильтр низкого пропуска допускает только низкочастотные сигналы, фильтр высокого пропуска допускает только высокочастотные сигналы, фильтр полосы пропуска допускает только определенный диапазон частотных сигналов, а фильтр полосы остановки блокирует только определенный диапазон частот. частотный сигнал про Например, если схема имеет 100Ω резистор и 1μF конденсатор параллельно, то схема является фильтром низкого пропускания, и ее частота отсечения составляет 1/(2pi RC) = 1.59kHz, то есть только частоты ниже Только сигналы на 1.59kHz могут проходить, а

Резисторы также могут использоваться для смещения, то есть для обеспечения стабильного рабочего напряжения или тока для определенных компонентов в схеме. Это использует функцию деления напряжения резистора для обеспечения подходящего напряжения или тока для транзисторов, диодов, оп-ампер и других компонентов в схеме, чтобы поддерживать их в нормальном рабочем состоянии. Например, если в цепи есть источник питания 10 В и 100 Ом резистор, то через резистор будет напряжение 10 В. Если основание транзистора подключено к одному концу резистора, то основание транзистора будет напряжение 10 В, что включает транзистор.

Резисторы также могут использоваться для сопоставления, т.е. сопротивления различных частей цепи равны или схожи, чтобы повысить эффективность и стабильность цепи. Это использует преимущества импедантных характеристик резистора, то есть того, насколько резистор блокирует сигналы переменного тока. Импеданс также измеряется в омах (Ω), и его величина зависит от частоты сигнала и индуктивности или емкости резистора. Импеданс резистора можно рассчитать с помощью закона Ома (V=IZ), где V - напряжение, I - ток, а Z - импеданс. Например, если схема имеет источник 10В переменного тока и 100Ω сопротивление, то ток через сопротивление составляет 10V/100Ω = 0,1A, независимо от частоты источника. Если подключить нагрузку 100Ω к одному концу резистора, то схема совпадает, и мощность от источника питания может быть полностью передана нагрузке. Если импеданс нагрузки не составляет 100Ω, то схема не соответствует, и часть мощности от источника питания будет отражаться обратно, вызывая потерю и помехи в схеме.

Подводя итог, принцип работы резистора заключается в использовании характеристик сопротивления материала для ограничения и распределения тока. Резисторы широко используются в схемах. Они могут реализовать управление током, разделение напряжения, фильтрацию, смещение, совпадение и другие функции, которые облегчают проектирование и оптимизацию цепей. Понимание того, как работают резисторы и основные схемы, поможет нам лучше понимать и использовать электронные устройства.