Αντίσταση

Οι αντιστάσεις είναι ευρέως διαδεδομένες στον ηλεκτρονικό εξοπλισμό και είναι κοινά στοιχεία ηλεκτρικών δικτύων και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Ως διακριτά στοιχεία, οι πρακτικές αντιστάσεις μπορούν να κατασκευαστούν από μια ποικιλία ενώσεων και σχημάτων. Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται επίσης σε ολοκληρωμένα κυκλώματα. Οι αντιστάσεις υψηλής ισχύος, οι οποίες μπορούν να διαχέουν πολλά watt ηλεκτρικής ισχύος ως θερμότητα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ελεγκτές κινητήρα, συστήματα διανομής ισχύος ή ως δοκιμαστικά φορτία γεννήτριας. Οι αντιστάσεις των σταθερών αντιστάσεων ποικίλλουν ελάχιστα ανάλογα με τη θερμοκρασία, το χρόνο ή την τάση λειτουργίας. Οι μεταβλητές αντιστάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αλλαγή στοιχείων κυκλώματος (όπως ένας έλεγχος έντασης ήχου ή ένας ρυθμιστής λαμπτήρων) ή ως αισθητήρες θερμότητας, φωτός, υγρασίας, δύναμης ή χημικής δραστηριότητας.

Αντιστάσεις σε σειρά και παράλληλες

Αντίσταση σε σειρά

Όταν η διέλευση φορτίου, γνωστή ως ρεύμα, πρέπει να περάσει διαδοχικά μέσω συσκευών, οι αντιστάσεις συνδέονται σε σειρά. Εάν το ρεύμα περάσει από ένα άτομο που κρατά ένα κατσαβίδι και στη Γη, το R1 μπορεί να αντιπροσωπεύει την αντίσταση του άξονα του κατσαβιδιού, το R2 την αντίσταση της λαβής του κατσαβιδιού, το R3 την αντίσταση του σώματος του ατόμου και το R4 την αντίσταση των παπουτσιών του. Μια σειρά σύνδεσης αντιστάσεων με μια πηγή τάσης φαίνεται στο σχήμα. Δεδομένου ότι το ρεύμα πρέπει να ρέει μέσω κάθε αντίστασης με τη σειρά, φαίνεται εύλογο ότι η συνολική αντίσταση είναι το άθροισμα των επιμέρους αντιστάσεων, η συνολική αντίσταση R s μιας σύνδεσης σειράς είναι:

R s =R 1 + R 2 + R 3+…+Rn

Παράλληλη αντίσταση

Οι αντιστάσεις συνδέονται παράλληλα όταν συνδέονται απευθείας στην πηγή τάσης συνδέοντας καλώδια χαμηλής αντίστασης. Ως αποτέλεσμα, κάθε αντίσταση λαμβάνει ολόκληρη την τάση από την πηγή. Κάθε αντίσταση τραβάει την ίδια ποσότητα ρεύματος σαν να ήταν συνδεδεμένη απευθείας στην πηγή τάσης (υπό την προϋπόθεση ότι η πηγή τάσης δεν είναι υπερφορτωμένη). Για παράδειγμα, οι προβολείς, το ραδιόφωνο και άλλα εξαρτήματα ενός αυτοκινήτου είναι καλωδιωμένα παράλληλα έτσι ώστε να μπορούν χρησιμοποιήστε ολόκληρη την τάση της πηγής και εργαστείτε εντελώς ανεξάρτητα. Το ίδιο ισχύει και στο σπίτι σας ή σε οποιαδήποτε άλλη δομή.

Χρωματικός κωδικός αντιστάσεων

Ο χρωματικός κώδικας της αντίστασης τεσσάρων ζωνών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αντιστάσεων μικρότερης ακρίβειας με ανοχές 5%, 10% και 20%. Υπάρχουν μερικές απλές οδηγίες για τον προσδιορισμό των τιμών των αντιστάσεων. Για παράδειγμα, σε μια αντίσταση τεσσάρων ζωνών, τα δύο πρώτα χρώματα αντιπροσωπεύουν τους πιο κρίσιμους αριθμούς για την τιμή αντίστασης. Σε κάθε χρωματική ζώνη εκχωρείται ένας αριθμός που κυμαίνεται από το 0 έως το 9 και αυτές οι ζώνες θα αποκωδικοποιούν γενικά διαφορετικούς αριθμούς σε έναν ευδιάκριτο κωδικό.

Σε μια αντίσταση ζώνης τεσσάρων χρωμάτων, για παράδειγμα, οι δύο πρώτες χρωματικές ζώνες είναι καφέ και κόκκινο, και οι τιμές είναι 1 και 2. Η τρίτη ζώνη παρέχει τον πολλαπλασιαστή (ισχύς του δέκα), που υποδεικνύει ότι τα δύο σημαντικά bit πρέπει να είναι πολλαπλασιάζεται με την ίδια εκχωρημένη τιμή για κάθε χρώμα όπως στην προηγούμενη φάση (αν το χρώμα της ζώνης είναι 2, πολλαπλασιάστε το με 2 για να πάρετε 102 =100, διαφορετικά προσθέστε δύο μηδενικά). Στο προηγούμενο παράδειγμα, η τιμή της αντίστασης θα ήταν 1200 ή 1,2 k. Εάν η ζώνη πολλαπλασιαστή είναι ασημί ή χρυσό, η υποδιαστολή μπορεί να μετακινηθεί προς τα αριστερά μέσω ενός ή δύο θέσεων στο προηγούμενο παράδειγμα. Στη συνέχεια, η τιμή ανοχής και το χρώμα που αποδίδεται σε κάθε ανοχή. Η ανοχή για το χρυσό είναι ±5%, και η ανοχή για το ασήμι είναι ±10%.

Αιτίες αστοχίας αντιστάσεων

Η οξείδωση είναι μια από τις πιο κοινές αιτίες αστοχίας της αντίστασης. Η πιο κοινή αιτία οξείδωσης είναι η λειτουργία της αντίστασης σε λανθασμένη θερμοκρασία. Κάθε αντίσταση βαθμολογείται για μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Η λειτουργία του σε θερμοκρασίες πάνω από αυτό το επίπεδο συνήθως οδηγεί σε ευεργετικές αλλαγές στην αντίσταση. Αυτό προκαλείται από την οξείδωση. Η υποτίμηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος ενός κυκλώματος είναι ένα τυπικό ζήτημα, με την υποεκτίμηση να είναι πιο συνηθισμένη από την υπερεκτίμηση. Ως αποτέλεσμα, για να αποφύγετε την υπερθέρμανση και την οξείδωση, μπορεί να θέλετε να μειώσετε μια αντίσταση που βρίσκεται κοντά σε τρανζίστορ ισχύος ή ισχύ αντίσταση, μειώνοντας τις πιθανότητες αστοχίας.

Ένα σφάλμα κυκλώματος είναι ένας άλλος παράγοντας που μπορεί να προκαλέσει κακή συμπεριφορά ή πλήρη αποτυχία μιας αντίστασης. Εάν, για παράδειγμα, ένα δυσλειτουργικό κύκλωμα αναγκάσει την αντίσταση να λειτουργήσει σε ισχύ μεγαλύτερη από την ονομαστική της ισχύ για μεγάλο χρονικό διάστημα, σίγουρα θα αποτύχει.

Η υπερβολική ενέργεια είναι μια τρίτη αιτία αστοχίας της αντίστασης που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Η υπερβολική ενέργεια προκαλεί υπερβολική θερμοκρασία, η οποία οδηγεί σε διακυμάνσεις της αντίστασης σε τακτική βάση. Η τάση τάσης είναι επίσης μια τυπική αιτία αστοχίας της αντίστασης.

Συμπέρασμα

Τα εξαρτήματα όπως οι αντιστάσεις μπορούν να κωδικοποιηθούν με χρώμα για να προσδιοριστούν τα επίπεδα αντίστασης, η ανοχή τους κ.λπ. Η ονομαστική ισχύς υποδεικνύεται από το μέγεθος της αντίστασης. Γενικά, η αντίσταση, η ονομαστική ισχύς και οι τιμές ανοχής των αντιστάσεων μεγάλης ισχύος σημειώνονται στην αντίσταση με γράμματα ή αριθμούς. Ωστόσο, για τις μικρές αντιστάσεις, τυπώνεται με μικρά γράμματα, επιτρέποντας τη δήλωση των παραμέτρων της αντίστασης με διαφορετικό τρόπο.