Materiały są podzielone na dwa różne typy, a mianowicie przewodniki i izolatory. Przewodnik umożliwia przepływ prądu, podczas gdy izolator nie. Dlatego materiały przewodnika powinny wymagać rozszerzenia rezystor elementy w ich strukturze. Każde urządzenie elektryczne posiada obwód wewnętrzny, a działanie tego obwodu zależy głównie od prawidłowego napięcia wejściowego, połączeń uziemiających, a odprowadzane ciepło powinno być minimalne. Z tego wszystkiego jednym z ważnych punktów, które należy wziąć pod uwagę, jest rezystancja obwodu. W każdym projekcie obwodu elektrycznego rezystory odgrywają kluczową rolę, pomagając obwódowi w utrzymaniu odpowiedniego napięcia i prądu. Pod koniec tego artykułu przestudiujemy, czym jest opór elektryczny, jednostka oporu, opór elektryczny, opór elektryczny i przewodnictwo, wzór i przykłady.
Co to jest opór elektryczny?
Rezystor jest dwuzaciskowy element elektryczny . Podstawową właściwością rezystora jest przeciwdziałanie przepływowi elektrycznemu lub zmniejszanie przepływu prądu. Ponieważ czasami pozwala na przepływ dużego prądu, więc może uszkodzić urządzenie. Każde urządzenie elektryczne wymaga napięcia wejściowego, aby zacząć działać, ponieważ urządzenie uzyskuje wystarczające napięcie wejściowe, które pomaga uzyskać wystarczającą energię dla przepływu elektronów. Powoduje to generowanie prądu w urządzeniu. Każde urządzenie ma pewne ograniczenia, takie jak maksymalna moc wejściowa, maksymalny poziom prądu. Więc gdy urządzenie osiągnie więcej prądu niż wynosi limit, będzie to uszkodzenie. Aby tego uniknąć, należy ograniczyć prąd za pomocą rezystora.
Projektując obwód dla urządzenia, producenci znają ograniczenia elektryczne dla urządzenia. Zgodnie z wymaganiami umieszczają kilka rezystorów w obwodzie, aby utrzymać wystarczający prąd. Mimo to rezystory mogą zapobiegać / unikać nadmiernego prądu. W ten sposób rezystory odgrywają ważną rolę w obwodach i urządzeniach.
Prawo Ohma
Niemiecki naukowiec George Simon Ohm zaproponował twierdzenie, które pokazuje związek między napięciem, prądem i rezystorem. Dzięki temu twierdzeniu możemy dowiedzieć się, jaka wartość rezystancji jest wymagana dla obwodu o znanej wartości napięcia i prądu. Możemy również znaleźć wartości napięcia, rezystora i prądu za pomocą prawa twierdzenia Ohma.
Prawo Ohma
Prawo Ohma stwierdza, że prąd przepływający przez materiał / urządzenie przewodzące między zakresami jest wprost proporcjonalny do napięcia w tym samym zakresie. Lub w inny sposób prąd generowany przez urządzenie przewodzące jest wprost proporcjonalny do jego napięcia wejściowego. Jednostką rezystancji są omy i oznaczona jest symbolem Ω. Poniższe równanie przedstawia wzór na opór elektryczny.
V = I * R
Z powyższego prawa Ohma możemy również znaleźć wartość prądu i rezystancji.
I = V / R
R = V / I
Jak działa rezystor?
Tutaj pojawia się interesujące pytanie, jak działa rezystor i jak zapobiegnie przepływowi elektrycznemu? Odpowiedź brzmi: zależy to od jego struktury i projektu. Jeśli wyraźnie przyjrzymy się konstrukcji rezystora, okaże się, że jest krótki, ma kolorowe paski na górze i ma dwa połączenia, dzięki temu możemy podłączyć dowolną stronę do obwodu. Poniższy rysunek pokazuje, jak wygląda rezystor.
Rezystor
Wewnątrz rezystora - jeśli złamiesz i otworzysz którąkolwiek stronę paska w kolorze rezystora, możesz zobaczyć izolowany pręt miedziany pokryty drutem miedzianym wokół niego. O liczbie zwojów drutu miedzianego decyduje wartość rezystancji rezystora. Jeśli rezystor ma więcej miedzianych zwojów w cienkiej postaci, to takie rezystory mają wyższą rezystancję. Jeśli rezystor ma małą liczbę zwojów miedzi, wówczas takie rezystory strukturalne mają niższą wartość rezystancji. Te rezystory o niższej wartości rezystancji są odpowiednie dla mini obwodów lub mniejszych aplikacji lub urządzeń. To tajemnica dotycząca tego, w jaki sposób rezystory mają różne wartości rezystancji. W następnej sekcji dowiesz się, jak rozmiar rezystora wpływa na jego wartość rezystancji.
Czy rozmiar rezystora wpływa na wartość rezystancji elektrycznej?
Rozmiar rezystora może również decydować o wartości rezystancji. Jak to oznacza według George'a Ohma, udowodniono również zależność między długością a rezystorem i materiałem (z jakiego materiału został wykonany rezystor). Zgodnie z jego oświadczeniem równanie to
R = ρ * L / A
Tutaj
R = opór
Ρ = Oporność właściwa materiału
L = długość
A = powierzchnia
Jak wiemy, materiały dzieli się na dwa typy. Są przewodnikami i izolatorami. W materiale przewodzącym długość odgrywa ważną rolę przy zachowaniu wartości rezystancji. W przewodzącym materiale, jeśli długość drutu jest tak długa, to zawiera on dużą liczbę wolnych elektronów. Więc te elektrony otrzymają wystarczającą energię kinetyczną, gdy uzyskają wystarczające napięcie wejściowe. I te elektrony zderzają się z innymi jonami dodatnimi.
Dlatego dłuższy przewód zapewnia większą rezystancję niż krótszy przewód / drut. Jeśli długość drutu wzrasta, zwiększa się również jego rezystancja zgodnie z powyższym stwierdzeniem. Ale jeśli powierzchnia materiału wzrasta, opór maleje. Tutaj opór i powierzchnia materiału są odwrotnie proporcjonalne do siebie. Rodzaj materiału może również naruszać wartość oporu. Podobnie jak temperatura może zmieniać wartość oporu.
- Jeśli urządzenia są pozytywne współczynniki temperaturowe , wówczas opór rośnie wraz ze wzrostem temperatury.
- Jeśli rezystory są stosowane w obwodzie szeregowo, wówczas taki obwód nazywa się siecią dzielnika napięcia.
- Gdy rezystory są używane równolegle w obwodzie, wówczas taki obwód nazywany jest siecią dzielącą prąd.
- Wartość rezystorów można poznać za pomocą techniki kodowania kolorami. Istnieją rezystory 3-pasmowe i rezystory czteropasmowe są szeroko stosowane w obwodach. Wszystkie rezystory mają na górze kolorowy pasek. Te kolory pomagają znaleźć ich wartość odporności. Dostępne kolory rezystorów to czarny, brązowy, czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, fioletowy, szary i biały. Na każdym rezystorze ostatni kolorowy pasek wskazuje wartość tolerancji. Na ostatnim pasku rezystorów dostępne są cztery kolory. Są brązowe, czerwone, złote i srebrne.
- Wartość tolerancji dla brązu wynosi ± 1%, czerwieni ± 2%, złota ± 5%, srebra ± 10%.
Każde urządzenie elektryczne do prawidłowego działania potrzebuje prądu. Przepływowi elektronów można przeciwdziałać opór elektryczny . Rezystory mają dwa zaciski, a ich rezystancja może zależeć od liczby zwojów miedzi wewnątrz rezystora. Widzieliśmy, jak opornik może przeciwdziałać przepływowi elektronów. Dzięki technice kodowania kolorami możemy znaleźć wartość rezystancji rezystora. W obwodach elektrycznych zastosowano rezystory trzypasmowe i czteropasmowe.
