Wszystko, co musisz wiedzieć o rezystorach

Rezystory to podstawowe elementy elektroniczne, które znajdziesz w niemal każdym urządzeniu elektronicznym. Ich głównym zadaniem jest ograniczanie przepływu prądu w obwodzie oraz podział napięcia. W tym artykule przyjrzymy się bliżej różnym rodzajom i typom rezystorów, aby lepiej zrozumieć ich zastosowania i właściwości.

Co to jest rezystor?

Rezystor zwany także opornikiem to element elektroniczny pasywny, który charakteryzuje się opornością (rezystancją) mierzoną w omach [Ω]. W obwodach elektrycznych rezystory są używane m.in. do:

• Ograniczania prądu elektrycznego.

• Tworzenia dzielników napięcia.

• Dopasowywania poziomów sygnałów.

• Stabilizacji i kontroli napięcia.

• Eliminacji zakłóceń.

Rodzaje rezystorów

Rezystory można podzielić na różne rodzaje w zależności od ich budowy, materiału, z którego są wykonane, oraz zastosowań.

1. Rezystory o stałej wartości oporu

Rezystory takie to najczęściej spotykane rezystory w elektronice. Ich rezystancja jest stała i nie zmienia się w zależności od warunków zewnętrznych.

Typy rezystorów stałych:

• Rezystory węglowe: Wykonane z mieszaniny węgla i spoiwa. Charakteryzują się niskim kosztem, ale mają stosunkowo duże odchylenia wartości oporu.

  • Zastosowania: Obwody niskiej precyzji.

• Rezystory metalizowane: Wykonane z cienkiej warstwy metalu osadzonej na ceramicznym rdzeniu. Są bardziej precyzyjne i stabilne niż rezystory węglowe.

  • Zastosowania: Obwody wymagające większej dokładności.

• Rezystory drutowe: Wykonane z drutu oporowego nawiniętego na rdzeń. Mają dużą moc i są odporne na przegrzewanie.

  • Zastosowania: Obwody dużej mocy, np. w zasilaczach.

• Rezystory SMD (Surface Mount Device): Miniaturowe rezystory przeznaczone do montażu powierzchniowego. Charakteryzują się małymi rozmiarami i dużą gęstością upakowania.

  • Zastosowania: Urządzenia przenośne, nowoczesna elektronika o wysokiej gęstości komponentów.

2. Rezystory o zmiennej wartości oporu (potencjometry i trymerki)

Rezystory zmienne pozwalają na regulację wartości rezystancji poprzez obracanie pokrętła lub przesuwanie suwaka.

• Potencjometry: Używane do regulacji poziomu sygnałów, np. głośności w urządzeniach audio.

• Trymerki: Miniaturowe potencjometry służące do ustawiania parametrów w obwodach podczas produkcji lub serwisowania.

3. Rezystory specjalne

• Termistory: Zmieniają swoją rezystancję w zależności od temperatury.

  • NTC (Negative Temperature Coefficient): Rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury.

  • PTC (Positive Temperature Coefficient): Rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury.

  • CTR (Critical Temperature Resistor): Rezystancja zmienia się skokowo (rośnie lub spada) wraz z przekroczeniem określonej temperatury.

  • Zastosowania: Czujniki temperatury, ograniczniki prądu rozruchowego.

• Fotorezystory: Zmieniają rezystancję w zależności od natężenia światła.

  • Zastosowania: Automatyczne oświetlenie, czujniki światła.

• Warystory: Zmieniają rezystancję w odpowiedzi na napięcie. Używane do ochrony obwodów przed przepięciami.

• Rezystory precyzyjne: Wykonane z myślą o zapewnieniu bardzo dokładnej rezystancji. Stosowane w precyzyjnych aplikacjach, takich jak urządzenia pomiarowe.

Parametry rezystorów

Podczas wyboru rezystora warto zwrócić uwagę na następujące parametry:

1. Rezystancja: Wyrażana w omach (Ω), określa opór stawiany prądowi.

2. Moc znamionowa: Maksymalna moc, jaką rezystor może rozproszyć bez uszkodzenia. Typowe wartości to 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W itd.

3. Tolerancja: Określa dopuszczalną odchyłkę od nominalnej wartości rezystancji (np. ±5%, ±1%).

4. Temperaturowy współczynnik rezystancji (TCR): Mówi, jak zmienia się rezystancja w zależności od temperatury otoczenia.

5. Maksymalne napięcie pracy: Najwyższe napięcie, jakie może być przyłożone do rezystora.

Zastosowanie rezystorów

Rezystory są kluczowymi elementami w wielu zastosowaniach elektronicznych:

• Podział napięcia: Dzielniki napięcia są wykorzystywane do zmniejszania poziomów napięcia.

• Ograniczenie prądu: Chronią inne elementy obwodu przed przepływem zbyt dużego prądu.

• Czujniki: Termistory i fotorezystory umożliwiają detekcję zmian w otoczeniu.

• Ochrona obwodów: Warystory chronią przed przepięciami, a rezystory węglowe często działają jako zabezpieczenia przed zwarciami.

Podsumowanie

Rezystory to nieodzowny element każdej konstrukcji elektronicznej. Wybór odpowiedniego rezystora zależy od jego parametrów oraz specyficznych wymagań projektu. Znajomość różnorodnych typów rezystorów oraz ich zastosowań pozwala na lepsze projektowanie i diagnozowanie obwodów. W kolejnym artykule skupimy się na odczytywaniu wartości rezystorów oraz metodach ich identyfikacji.

W następnych wpisach będziemy pisać bardziej szczegółowo o poszczególnych typach rezystorów jak i poruszymy temat odczytu rezystancji na podstawie oznaczeń na obudowie.