抵抗器は、電子機器で最も広く使用されている要素の1つです。この名前は、アマチュア無線家の用語の狭い枠組みから長い間外れています。そして、少なくとも少し電子機器に興味がある人にとって、この用語は誤解を引き起こしてはなりません。
抵抗器とは
最も簡単な定義は次のとおりです。抵抗器は、抵抗器を流れる電流に抵抗する電気回路の要素です。要素の名前はラテン語の「resisto」-「Iresist」に由来します。アマチュア無線家はこの部分をそのように呼ぶことがよくあります-抵抗。
抵抗器とは何か、抵抗器は何のためにあるかを考えてください。これらの質問への回答は、電気工学の基本概念の物理的意味に精通していることを意味します。
抵抗器の動作原理を説明するために、水道管の例えを使用できます。パイプ内の水の流れが何らかの形で妨げられると（たとえば、パイプの直径を小さくすることによって）、内圧が上昇します。バリアを取り除くことで、圧力を下げます。電気工学では、この圧力は電圧に対応します。電流が流れにくくすることで、回路内の電圧を上げ、抵抗を減らし、電圧を下げます。
パイプの直径を変えることで、水の流れの速度を変えることができ、電気回路では、抵抗を変えることで、電流の強さを調整することができます。抵抗値は、エレメントの導電率に反比例します。
抵抗素子の特性は、次の目的に使用できます。
- 電流を電圧に、またはその逆に変換する。
- 指定された値を得るために流れる電流を制限します。
- 分圧器の作成（たとえば、測定器で）。
- 他の特別な問題を解決する（たとえば、無線干渉を減らす）。
抵抗器とは何か、なぜそれが必要なのかを説明するために、次の例を使用できます。おなじみのLEDの輝きは低い電流強度で発生しますが、それ自体の抵抗が非常に小さいため、LEDを回路に直接配置すると、5 Vの電圧でも、LEDを流れる電流は許容パラメータを超えます。パーツの。このような負荷から、LEDはすぐに故障します。したがって、抵抗が回路に含まれています。この場合の目的は、電流を特定の値に制限することです。
すべての抵抗素子は、能動素子とは異なり、電気回路の受動部品であり、システムにエネルギーを与えず、消費するだけです。
抵抗器が何であるかを理解したら、それらのタイプ、指定、およびマーキングを考慮する必要があります。
抵抗器の種類
抵抗器の種類は、次のカテゴリに分類できます。
- 規制されていない（永続的）-ワイヤー、コンポジット、フィルム、カーボンなど。
- 調整可能（変数とトリマー）。トリマー抵抗器は、電気回路を調整するように設計されています。可変抵抗の要素（ポテンショメータ）は、信号レベルを調整するために使用されます。
別のグループは、半導体抵抗素子（サーミスタ、フォトレジスタ、バリスタなど）で表されます。
抵抗器の特性は、その目的によって決まり、製造時に設定されます。重要なパラメータの中で：
- 定格抵抗。これは、オーム（Ohm、kOhm、MΩ）で測定される要素の主な特性です。
- 指定された公称抵抗のパーセンテージとしての許容偏差。製造技術によって決定された、指標の可能な広がりを意味します。
- 消費電力は、抵抗が長期間の負荷の下で消費できる最大電力です。
- 抵抗器の温度係数は、1℃の温度変化による抵抗器の抵抗器の相対的な変化を示す値です。
- 動作電圧（電気的強度）を制限します。これは、部品が宣言されたパラメータを保持する最大電圧です。
- ノイズ特性-抵抗によって信号に導入される歪みの程度。
- 耐湿性と耐熱性-湿度と温度の最大値。これを超えると、部品の故障につながる可能性があります。
- 電圧係数。抵抗の印加電圧依存性を考慮した値。
マイクロ波領域で抵抗を使用すると、寄生容量とインダクタンスという追加の特性が重要になります。
半導体抵抗器
これらは、電気抵抗が環境のパラメータ（温度、照明、電圧など）に依存する2つのリードを持つ半導体デバイスです。このような部品の製造には、不純物がドープされた半導体材料が使用され、そのタイプによって決定されます。外部の影響に対する導電率の依存性。
半導体抵抗素子には次の種類があります。
- ライン抵抗器。軽合金材料で作られたこの要素は、広範囲の電圧と電流で外部の影響に対する抵抗の依存性が低く、集積回路の製造に最もよく使用されます。
- バリスタは、抵抗が電界の強さに依存する要素です。バリスタのこの特性は、そのアプリケーションの範囲を決定します。デバイスの電気的パラメータを安定化および調整するため、過電圧から保護するため、およびその他の目的のためです。
- サーミスタ。この種の非線形抵抗素子には、温度に応じて抵抗を変化させる機能があります。サーミスタには、温度とともに抵抗が減少するサーミスタと、温度とともに抵抗が増加するサーミスタの2種類があります。サーミスタは、温度プロセスを常に制御することが重要な場合に使用されます。
- フォトレジスタ。このデバイスの抵抗は、光フラックスの影響下で変化し、印加電圧に依存しません。鉛とカドミウムは製造に使用されていますが、多くの国では、これが環境上の理由からこれらの部品の使用を拒否した理由でした。今日、フォトレジスターは、同様のノードで使用されるフォトダイオードやフォトトランジスターよりも需要が劣っています。
- 歪みゲージ。この要素は、外部の機械的作用（変形）に応じて抵抗を変化させることができるように設計されています。機械的作用を電気信号に変換するユニットで使用されます。
線形抵抗器やバリスタなどの半導体素子は、外的要因への依存度が弱いという特徴があります。ひずみゲージ、サーミスタ、フォトレジスタの場合、特性の衝撃への依存性が強くなります。
図の半導体抵抗器は、直感的な記号で示されています。
回路内の抵抗
ロシアの回路では、一定の抵抗を持つ要素は通常、白い長方形として示され、その上に文字Rが付いている場合があります。外国の回路では、上部に同様の文字Rが付いた「ジグザグ」アイコンの形で抵抗器の指定を見つけることができます。部品のパラメータがデバイスの動作にとって重要である場合は、図にそれを示すのが通例です。
パワーは、長方形のストライプで示すことができます。
- 2W-2本の垂直線;
- 1W-1つの垂直線;
- 0.5W-1本の縦線;
- 0.25W-1本の斜線;
- 0.125W-2本の斜線。
図のパワーをローマ数字で示すことは許容されます。
可変抵抗器の指定は、調整の可能性を象徴する長方形の上に矢印が付いた追加の線の存在によって区別されます。番号はピン番号を示すことができます。
半導体抵抗器は同じ白い長方形で示されていますが、制御動作のタイプを示す文字が付いた斜線（フォトレジスターを除く）で囲まれています（U-バリスタの場合、P-ひずみゲージの場合、t-サーミスタの場合） ）。フォトレジスターは、光を象徴する2つの矢印が指す円の長方形で示されます。
抵抗器のパラメータは、流れる電流の周波数に依存しません。つまり、この要素はDC回路とAC回路（低周波数と高周波数の両方）で同等に機能します。例外は巻線型抵抗器です。これは本質的に誘導性であり、高周波数およびマイクロ波周波数での放射によりエネルギーを失う可能性があります。
電気回路の特性の要件に応じて、抵抗器を並列および直列に接続できます。異なる回路接続の総抵抗を計算するための式は大幅に異なります。直列に接続されている場合、総抵抗は回路に含まれる要素の値の単純な合計に等しくなります：R \ u003d R1 + R2 + ...+Rn。
並列に接続した場合、総抵抗を計算するには、要素の値の逆数を加算する必要があります。これにより、最終値とは逆の値になります：1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + ... 1/Rn。
並列に接続された抵抗器の総抵抗は、それらの最小のものよりも小さくなります。
宗派
「公称抵抗範囲」と呼ばれる抵抗素子の標準抵抗値があります。このシリーズを作成するためのアプローチは、次の考慮事項に基づいています：値間のステップは許容偏差（エラー）をカバーする必要があります。例-要素の値が100オームで、許容誤差が10％の場合、シリーズの次の値は120オームになります。隣接する金種は、エラーの広がりとともに、それらの間の値の全範囲を実質的にカバーするため、このような手順により、不要な値を回避できます。
製造された抵抗器は、公差が異なる直列に結合されます。各シリーズには、独自の名目上のシリーズがあります。
シリーズ間の違い：
- E 6-許容誤差20％;
- E 12-公差10％;
- E 24-許容誤差5％（場合によっては2％）;
- E 48-許容誤差2％;
- E 96-許容誤差1％;
- E 192-0.5％の許容誤差（0.25％、0.1％以下の場合もあります）。
最も広く使用されているE24シリーズには、24の抵抗値が含まれています。
マーキング
抵抗素子のサイズは、その消費電力に直接関係します。抵抗素子が大きいほど、部品の寸法が大きくなります。ダイアグラム上で数値を示しやすい場合、製品のマーキングが難しい場合があります。電子機器製造における小型化の傾向により、ますます小型のコンポーネントの必要性が高まっており、パッケージへの情報の書き込みと読み取りの両方の複雑さが増しています。
ロシアの業界で抵抗器の識別を容易にするために、英数字のマーキングが使用されています。抵抗は次のように示されます。数字は額面を示し、文字は数字の後ろ（10進数の場合）または数字の前（数百の場合）に配置されます。値が999オーム未満の場合、数字は文字なしで適用されます（または文字RまたはEが有効です）。値がkOhmで示されている場合、文字Kは数字の後ろに置かれ、文字MはMΩでの値に対応します。
アメリカの抵抗器の定格は3桁で示されています。それらの最初の2つは金種を想定し、3つ目は値に追加されたゼロの数（10）です。
電子部品のロボット生産では、適用された記号がボードに面する部品の側面に配置されることが多く、情報の読み取りが不可能になります。
色分け
パーツのパラメータに関する情報をどの側からでも読み取れるようにするために、カラーマーキングが使用され、ペイントは環状のストライプで塗布されます。各色には独自の数値があります。詳細のストライプは、結論の1つに近い位置に配置され、そこから左から右に読み取られます。パーツのサイズが小さいために、カラーマーキングを1つの結論にシフトできない場合は、最初のストリップを残りのストリップの2倍の幅にします。
許容誤差が20％の要素は3本の線で示され、5〜10％の誤差の場合は4本の線が使用されます。最も正確な抵抗器は5〜6本の線で示され、最初の2本は部品定格に対応しています。 4つのレーンがある場合、3番目のレーンは最初の2つのレーンの小数乗数を示し、4番目の線は精度を意味します。 5つのバンドがある場合、それらの3番目は3番目の金種、4番目はインジケーターの次数（ゼロの数）、5番目は精度です。 6行目は、温度抵抗係数（TCR）を意味します。
4ストライプのマーキングの場合、ゴールドまたはシルバーのストライプが常に最後になります。
すべての標識は複雑に見えますが、マーキングをすばやく読み取る能力には経験が伴います。
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