Практическое применение резисторов

Варианты применения резисторов следуют напрямую из закона Ома. При этом нужно помнить, что:

 

А.      При подаче напряжения на резистор, по нему пойдет ток, обратно пропорциональный величине сопротивления.

Б.      Если в схеме, где подключен резистор, идет ток, то на резисторе будет падать напряжение, прямо пропорциональное его сопротивлению.

В.      Если по резистору течет ток, то на нем будет рассеиваться мощность, прямо пропорциональная току и сопротивлению.

 

 

На этих правилах основаны области применения резисторов:

 

1.    Делитель напряжения. В усилительных каскадах необходимо задать начальное смещение базы транзистора    

Эту функцию выполняет резистор R_2. Совместно с резистором R₁ он задает ток делителя, при котором на R₂ падает напряжение, необходимое для начального смещения базы транзистора VT.

 

 

2. Ограничитель тока. Рассмотрим схему включения светодиода.  

 

В отличие от расхожего заблуждения, техническим параметром светодиода является не напряжение, а рабочий (номинальный) ток, который мы должны ему обеспечить. Если ток получится меньше, светодиод не загорится, если больше – выйдет из строя. Большинство светодиодов имеют рабочий ток 10 – 15 мА. Это наша отправная точка. Обычно на светодиоде падает около 2 В. Необходимо запитать светодиод от 24В. Значит, на резисторе при токе 15 мА должно упасть 22В. производим вычисления: R_св=U_Rсв/I_св=22/15*10^-3=1.47*10³Ом=1.47кОм. Я специально выбрал напряжение питания, отличное от того, что указано на рисунке.

 

 

3. Цепь «подтяжки» входного сигнала микросхемы.

 

Предположим, что вывод «2» микросхемы DD1(вход) является нагрузкой выхода другой микросхемы, имеющей третье, высокоимпедансное состояние. Тогда в определенные моменты времени вывод «2» окажется «в воздухе», и для микросхемы DD1 может наступить ложное срабатывание. Чтобы этого не произошло, уровень сигнала на выводе «2» подтягивают резистором до того значения, которое он должен иметь в отключенном состоянии (лог. 1 или лог. 0). Лог. 1 подтягивают от напряжения питания; лог. 0 – от «земли».

 

 

4.    Элемент рассеяния тепла. Проще говоря, это калорифер. Если в паспорте на обогревательный прибор сказано, что его мощность 2кВт, то при включении в сеть 220В по нему пойдет ток I=2*10³/220=9.1А. Каково же сопротивление нагревателя? R=U/I=220/9.1=примерно 22Ом.

 

К этой же категории относятся тормозные резисторы. Это очень мощные резисторы, применяемые на железнодорожном транспорте для электрического торможения вместо рекуперации. Вы можете увидеть батареи этих резисторов в ящиках под днищем вагонов электропоездов. У электровозов они размещаются на крыше. В режиме генератора тяговый двигатель нагружается на тормозной резистор, создавая тормозной момент.