Полярность резистора: Урок 2.2 — Резисторы

Содержание

Полярность падения напряжения

  1. Радиоэлектроника
  2. Схемотехника
  3. Основы электроники и схемотехники
  4. Том 1 – Цепи постоянного тока
  1. Книги / руководства / серии статей
  2. Основы электроники и схемотехники. Том 1. Цепи постоянного тока

Добавлено 24 октября 2020 в 21:29

Сохранить или поделиться

При использовании традиционного обозначения протекания тока мы можем отследить направление тока в цепи, начав с положительного (+) вывода и перейдя к отрицательному (-) выводу батареи, единственного источника напряжения в заданной цепи. Отсюда мы можем увидеть, что ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6 и снова обратно к 1 (рисунок 1).

Когда ток встречает сопротивление 5 Ом, на концах резистора происходит падение напряжения. Полярность этого падения напряжения положительная (+) в точке 3 относительно точки 4. В соответствии с направлением тока мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе символами плюс и минус; на какой бы вывод резистора ток ни входил, он будет положителен по отношению к выводу резистора, из которого ток

выходит:

Рисунок 1 – Полярность падения напряжения на резисторе

Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, отметив полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:

Между точками 1 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 6 (-) = 10 вольт

Хотя документировать полярность падения напряжения в этой цепи может показаться немного глупым, это важная концепция, которую нужно освоить. Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и/или источников напряжения.

Полярность не имеет ничего общего с законом Ома

Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но это не закон Ома.

Резюме

  • Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением тока через него: плюс на входе и минус на выходе.

Оригинал статьи:

Теги

ОбучениеПадение напряженияПолярностьСхемотехникаЭлектрический токЭлектрическое напряжениеЭлектричество

Сохранить или поделиться

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus. com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.


Как проверить резистор мультиметром на исправность: инструкция

Электрическая цепь невозможна без наличия в ней сопротивления, что подтверждается законом Ома. Именно поэтому резистор по праву считается самой распространенной радиодеталью. Такое положение вещей говорит о том, что знание тестирования таких элементов всегда может пригодиться при ремонте электротехники. Рассмотрим ключевые вопросы, связанные с тем, как проверить обычный резистор на исправность, пользуясь тестером или мультиметром.

Основные этапы тестирования

Несмотря на разнообразие резисторов, у обычных элементов этого класса линейная ВАХ, что существенно упрощает проверку, сводя ее к трем этапам:

  1. внешний осмотр;
  2. радиодеталь тестируется на обрыв;
  3. осуществляется проверка соответствия номиналу.

Если с первым и вторым пунктом все понятно, то с последним есть нюансы, а именно, необходимо узнать номинальное сопротивление. Имея принципиальную схему, сделать это не составит труда, но вся беда в том, что современная бытовая техника довольно редко комплектуется технической документацией. Выйти из создавшего положения можно, определив номинал по маркировке. Кратко расскажем как это сделать.

Виды маркировок

На компонентах, выпущенных во времена Советского Союза, было принято указывать номинал на корпусе детали (см. рис.1). Этот вариант не требовал расшифровки, но при повреждении целостности конструкции или выгорании краски могли возникнуть проблемы с распознаванием текста. В таких случаях всегда можно было обратиться к принципиальной схеме, которой комплектовалась вся бытовая техника.

Рисунок 1. Резистор «УЛИ», на корпусе виден номинал детали и допуск

Цветовое обозначение

Сейчас принята цветовая маркировка, представляющая собой от трех до шести колец разной окраски (см. рис. 2). Не надо видеть в этом происки врагов, поскольку данный способ позволяет установить номинал даже на сильно поврежденной детали. А это весомый фактор, учитывая, что современные бытовые электроприборы не комплектуются принципиальными схемами.

Рис. 2. Пример цветовой маркировки

Информацию по расшифровке данного обозначения на компонентах несложно найти в интернете, поэтому приводить ее в рамках этой статьи не имеет смысла. Есть также множество программ-калькуляторов (в том числе и онлайн), позволяющих получить необходимую информацию.

Маркировка SMD элементов

Компоненты навесного монтажа (например, smd резистор, диод, конденсатор и т.д.) стали маркировать цифрами, но ввиду малого размера деталей эту информацию требовалось зашифровать. Для сопротивлений, в большинстве случаев, принято обозначение из трех цифр, где первые две — это значение, а последняя — множитель (см. рис. 3).

Рис. 3. Пример расшифровки номинала SMD резистора

Внешний осмотр

Нарушение штатного режима работы вызывает перегрев детали, поэтому, в большинстве случаев, определить проблемный элемент можно по внешнему виду. Это может быть как изменение цвета корпуса, так и его полное или частичное разрушение. В таких случаях необходимо заменить сгоревший элемент.

Рисунок 4. Яркий пример того, как может сгореть резистор

Обратите внимание на фото сверху, компонент, отмеченный как «1», явно нуждается в замене, в то время как соседние детали «2» и «3» могут оказаться рабочими, но их требуется проверить.

Проверка на обрыв

Действия производятся в следующем порядке:

  1. Включаем прибор в режим «прозвонки». На рисунке 5 отмечена эта позиция как «1». Рис. 5. Установка режима (1) и подключение щупов (2 и 3)
  2. Подключаем щупы к гнездам «2» и «3» (см. рис.5). Несмотря на то, что в нашем тестировании полярность не имеет значения, лучше сразу приучить себя подключать щупы правильно. Поэтому к гнезду «2» подключаем красный провод (+), а к «3» — черный (-).

Если модель прибора, которым вы пользуетесь, отличается от того, что приведен на рисунке, ознакомьтесь с прилагающейся к мультиметру инструкцией.

  1. Касаемся щупами выводов проблемного элемента на плате. Если деталь «не звонится» (мультиметр покажет цифру 1, то есть бесконечно большое сопротивление), можно констатировать, что проверка показала обрыв в резисторе.

Обратим внимание, что данное тестирование можно проводить, не выпаивая элемент с платы, но это не гарантирует 100% результат, поскольку тестер может показать связь через другие компоненты схемы.

Проверка на номинал

Если деталь выпаяна, то этот этап позволит гарантированно показать ее работоспособность. Для тестирования нам необходимо знать номинал. Как определить его по маркировке, было написано выше.

Алгоритм наших действий следующий:

  1. Подключаем щупы, так как на предыдущем тестировании.
  2. Включаем измерение сопротивления (диапазон приведен на рисунке 6) в режиме большем, чем номинал, но максимально близким к нему. Например, нам необходимо проверить резистор 47 кОм, следовательно, нужно выбрать диапазон «200К». Рисунок 6. Диапазоны измерения сопротивления (отмечены красным)
  3. Касаемся щупами выводов, снимаем показания и сравниваем их с номиналом. Если они не совпадают, а это можно гарантировать с вероятностью близкой к 100%, не стоит отчаиваться. Следует учитывать как погрешность прибора, так и допуск самого элемента. Здесь необходимо сделать небольшое пояснение.

Что такое допуск, и насколько он важен?

Эта величина показывает возможное отклонение у данной серии от указанного номинала.

В правильно рассчитанной схеме должен учитываться этот показатель, либо после сборки производится соответствующая наладка. Как вы понимаете, наши друзья из «Поднебесной» не утруждают себя этим, что положительно отражается на стоимости их товара.

Результат такой политики был показан на рисунке 4, деталь работает какое-то время, пока не наступает предел запаса ее прочности.

  1. Принимаем решение, сравнив показания мультметра с номиналом, если расхождение выходит за пределы погрешности, деталь однозначно нуждается в замене.

Как тестировать переменный резистор?

Принцип действий в данном случае не сильно отличается, распишем их на примере детали, изображенной на рисунке 7.

Рис. 7. Подстроечный резистор (внутренняя схема отмечена красным кругом)

Алгоритм следующий:

  1. Проводим измерение между ножками «1» и «3» (см. рис. 7) и сравниваем полученное значение с номиналом.
  2. Подключаем щупы к выводам «2» и любому из оставшихся («1» или «3», значения не имеет).
  3. Вращаем подстроечную ручку и наблюдаем за показаниями прибора, они должны меняться в диапазоне от 0 до величины, полученной в пункте 1.

Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая на плате?

Такой вариант тестирования допустим только с низкоомными элементами. При номинале более 80-100 Ом, с большой вероятностью, на измерение будут влиять другие компоненты. Окончательно можно дать ответ, только внимательно изучив принципиальную схему.

Как работают светодиоды и их виды, полярность и расчет резистора

Светодиоды – одни из самых популярных электронных компонентов, использующиеся практически в любой схеме. Словосочетание “помигать светодиодами” часто используется для обозначений первой задачи при проверке жизнеспособности схемы. В этой статье мы узнаем, как работают светодиода, сделаем краткий обзор их видов, а также разберемся с такими практическими вопросами как определение полярности и расчет резистора.

Устройство светодиода

Светодиоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

 

Светодиод состоит из нескольких частей: 

  • анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл; 
  • катод, по которому подается отрицательная полуволна на кристалл; 
  • отражатель; 
  • кристалл полупроводника; 
  • рассеиватель.  

Эти элементы есть в любом светодиоде, вне зависимости от его модели.   

Светодиод является низковольтным прибором. Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, но их ток выше – достигает 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.  

Подключать светодиод нужно с соблюдением полярности, иначе он выйдет из строя.  

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают разных цветов. Получить нужный оттенок можно несколькими способами.  

Первый – покрытие линзы люминофором. Таким способом можно получить практически любой цвет, но чаще всего эта технология используется для создания белых светодиодов.  

RGB технология. Оттенок получается за счет применения в одном кристалле трех светодиодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность каждого из них, и получается нужное свечение.  

Применение примесей и различных полупроводников. Подбираются материалы с нужной шириной запрещенной зоны, и из них делается кристалл светодиода.    

Принцип работы светодиодов

Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.  

При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны. 

Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия: 

  • ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света; 
  • полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.   

Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.  

Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).  

Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.  

Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.  

Виды светодиодов, классификация

По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды.  Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении.  

По типу исполнения выделяют: 

  • Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света. Dip светодиоды

     

  • Spider led. Такие светодиоды похожи на предыдущие, но имеют 4 выхода. В таких диодах оптимизирован теплоотвод, повышается надежность компонентов. Активно используются в автомобильной технике.  
  • Smd – светодиоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светодиодам. Smd

     

  • Cob (Chip-On-Board) – кристалл установлен непосредственно на плате. К преимуществам такого решения относятся защита от окисления, малые габариты, эффективный отвод тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды такой марки являются самыми инновационными. Используются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрывается люминофором. Активно используются в автомобильной индустрии для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и экранов компьютеров.   Cob
  • Волоконные – разработка 2015 года. Могут использоваться в производстве одежды.  Волоконные
  • Filament также является инновационным продуктом. Отличаются высокой энергоэффективностью. Используются для создания осветительных ламп. Важное преимущество – возможность осуществления монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря такому нанесению есть возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены последовательно. Число кристаллов обычно ограничивается 28 штуками. Светодиоды помещаются в колбу, которая покрыта люминофором. Иногда филаментные светодиоды могут относить к классу COB изделий. Filament

     

  • Oled. Органические тонкопленочные светодиоды. Используются для построения органических дисплеев.  Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К преимуществам относятся малые габариты, равномерное освещение по всей площади, широкий угол свечения, низкая стоимость, длительный срок службы, низкое потребление электроэнергии.  Oled
  • В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.  

Светодиоды могут быть:

  • мигающими – используются для привлечения внимания;
  • многоцветными мигающими;
  • трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
  • RGB;
  • монохромными.

Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.  

Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К). 

По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света.  

Полярность светодиодов

Полярность светодиодов

При неправильном включении светодиод может сломаться. Поэтому важно уметь определять полярность источника света.  Полярность – это способность пропускать электрический ток в одном направлении.  

Полярность моно определить несколькими способами: 

  • Визуально. Это самый простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со стеклянной колбой нужно посмотреть внутрь. Площадь катода будет больше, чем площадь анода. Если посмотреть внутрь не получится, полярность определяется по контактам – длинная ножка соответствует положительному электроду. Светодиоды типа  SMD имеют метки, указывающие на полярность. Они называются скосом или ключом, который направлен на отрицательный электрод. На маленькие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод является минусом. Также некоторые светодиоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.  
  • При помощи подключения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светодиода. Для этого нужен источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светодиод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение нужно повышать, и светодиод должен загореться при правильном включении.   
  • При помощи тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на дисплее должно загореться число , отличное от 1. В ином случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светодиод загорится. В ином случае он не отреагирует. Третий способ – путем установки светодиода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светодиод загорится.  
  • По технической документации. Каждый светодиод имеет свою маркировку, по которой можно найти информацию о компоненте. Там же будет указана полярность электродов.  

Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя нужного инструмента.   

Расчет сопротивления для светодиода

Диод имеет малое внутреннее сопротивление. При подключении его напрямую к блоку питания, элемент перегорит. Чтобы этого не случилось, светодиод подключается к цепи через токоограничивающий резистор. Расчет производится по закону Ома: R=(U-Uled)/I, где R – сопротивление токоограничивающего резистора, U – питание источника; Uled – паспортное значение напряжения для светодиода, I – сила тока. По полученному значению и подбирается мощность резистора.  

Важно правильно рассчитать напряжение. Оно зависит от схемы подключения элементов.  

Можно не производить расчет сопротивления, если использовать в цепи мощный переменный или подстроечный резистор. Токоограничивающие резисторы существуют разного класса точности. Есть изделия на 10%, 5% и 1 % – это значит, что погрешность варьируется в указанном диапазоне.  

Выбирая токоограничивающий резистор, нужно обратить внимание и на его мощность. почти всегда, если при малом рассеивании тепла устройство будет перегреваться и выйдет из строя. Это приведет к разрыву электрической цепи.  

Когда нужно использовать токоограничивающий резистор: 

  • когда вопрос эффективности схемы не является основным – например, индикация; 
  • лабораторные исследования. 

В остальных случаях лучше подключать светодиоды через стабилизатор – драйвер, что особенно это актуально в светодиодных лампах. 

Онлайн – сервисы и калькуляторы для расчета резистора:

Как проверить резистор на плате

Резистор — это один из наиболее часто используемых элементов в современной электронике. Его название происходит от английского «resist», что означает сопротивление. С помощью резистора можно ограничить действие электрического тока и измерять его, разделять напряжение, задавать обратную связь в электрической цепи. Смело можно сказать, что без этого элемента не обходится ни одна электросхема, ни один прибор. Именно поэтому часто появляется необходимость в измерении сопротивления резистора мультиметром и проверке его работоспособности. В этом материале будет рассказано, как проверить плату на работоспособность мультиметром.

Что такое резистор

В русской научной литературе электрорезиторы часто называют просто «сопротивление». Из этого наименования сразу же становится понятно его предназначение — сопротивляться действию электрического тока. Резистор является пассивным электроэлементом, так как под его действием ток только уменьшается, в отличие от активных элементов, которые повышают его действие.

Из закона Ома и второго закона Кирхгофа следует, что если ток протекает через резистор, то его напряжение падает. Величина его равна силе протекающего тока, умноженной на сопротивление резистора.

Важно! Условное обозначение резистора на схемах — это прямоугольник, так что это легко запомнить. В зависимости от вида резистора он изображается как прямоугольник с обозначением внутри.

Резисторы подразделяют по методу монтажа. Они бывают:

  • Выводными, то есть монтируются сквозь микросхему с радиальными или аксиальными выводами-ножками. Этот вид использовался повсеместно несколько десятков лет назад и сейчас используется для простых устройств;
  • SMD, то есть электрорезисторы без выводов. Они имеют лишь незначительно выступающие ножки, поэтому они монтируются в саму плату. В современных приборах чаще всего используют именно их, так как при автоматической сборке платы конвейером это выгодно и быстро.

Что такое мультиметр

Мультиметр — это прибор, который может производить замеры силы постоянного или переменного тока, напряжения и сопротивления. Он заменяет собой сразу три аналоговых или цифровых прибора: амперметр, вольтметр и омметр. Также он способен изменять основные показатели любой электрической сети, производить ее прозвон. Существует два вида мультиметров: цифровые и аналоговые. Первые представляют собой портативные устройства с дисплеем для отображения результатов. Большинство мультиметров на современном рынке — цифровые. Второй тип уже устарел и не пользуется былой популярностью. Он выглядит, как обычный измерительный прибор со шкалой делений и аналоговой стрелкой, показывающей значение измерений.

Прозвон резистора

Резистор можно и нужно прозванивать. Прозвонить можно и без выпаивания элемента с платы. Прозванивание элемента на обрыв производится следующим образом:

  1. Включить мультиметр и выключить прибор, если прозвонка осуществляется без выпаивания;
  2. Мультиметром без учета полярности прикоснуться к выводам электрорезистора;
  3. Зафиксировать значение. Если оно равно единице, то это свидетельствует о неисправности и произошел обрыв, а сам элемент следует заменить.

При невыпаивании следует учитывать тот факт, что если схема сложная, то, возможно, придется делать прозвонку через обходные пути и цепи. О 100 % неисправности элемента сказать можно лишь тогда, когда хотя бы одна из его ножек выпаяна.

Полярность резистора

Многие интересуются тем, как узнать полярность резистора, чтобы точно определить, каким контактом выхода и куда его вставлять. Чтобы не вводить людей в заблуждение, сразу можно сказать, что полярности у электрорезистора нет и быть не может. Данный радиоэлемент бесполярен. Считается, что резисторы неполярны и подключаться к печатной плате могут при любом положении своих выводов, в любой их комбинации. Как и с предохранителем, проверять работоспособность резистора можно в любой комбинации контактов мультиметра и выводов, а порядок его припайки к электрическим схемам разницы не имеет. Важно лишь учитывать и проверять номинальную сопротивляемость элемента перед припоем, так как потом в случае появившихся неисправностей сделать это будет тяжелее за счет влияния на измерение других элементов и цепей платы.

Номинальное сопротивление

Основной параметр любого резистора — это номинал сопротивления. Равномерностью этого сопротивления является единица измерения Ом. Номинальное значение любого приобретенного резистора маркируется на нем самом, то есть на его корпусе с помощью обозначений в виде полосочек различного цвета. Это было сделано в первую очередь для удобства конвейерного монтажа, где автоматы с машинным зрением с легкостью определяют элемент, который нужно использовать.

Важно! Узнать номинал можно несколькими способами: с помощью специальных справочников и таблиц обозначений, а также любым измерительным прибором.

Таблицы представлены в любом справочнике по электронике и электротехнике, а также идут в комплекте с купленным набором резисторов. Второй способ определения более удобный и понятный, так как все, что нужно сделать — это измерить сопротивление собственноручно. Это поможет определить, насколько сопротивление отличается от номинального, и даст характеристику элемента.

Проверка мультиметром

Для того чтобы проверить электрорезистор, следует действовать следующим образом:

  1. Взять требующий проверки радиоэлемент;
  2. Включить мультиметр и настроить его на измерение сопротивления;
  3. Задать шкалу измерения и ее границы;
  4. Любым способом подключить один щуп мультиметра к одной из сторон резистора, а второй — к оставшейся стороне;
  5. Зафиксировать измерения на экране или аналоговой шкале и закончить тестирование.

Если значение равно нулю или сильно отличается от номинального, то элемент неисправен и подлежит утилизации, так как изменение значения может вывести из строя всю схему. Если значение в норме, то электрорезистор можно использоваться для создания электронных схем. При проверке значений, не выпаивая электрорезистор, следует учитывать влияние шунтирующих цепей.

Таким образом, был разобран вопрос: как проверить резистор мультиметром или тестером. На самом деле сложного ничего нет, так как данный радиоэлемент является одним из самых простых и распространенных среди всех и имеет всего два выхода-контакта без учета полярности. Именно поэтому проверить его сможет каждый, у кого есть мультиметр, тестер или омметр.

Чаще всего встречаются неисправности резисторов, связанные с выгоранием токопроводящего слоя или нарушением контакта между ним и хомутиком. Для всех случаев дефектов существует простой тест. Разберемся, как проверить резистор мультиметром.

Типы мультиметров

Прибор бывает стрелочным или цифровым. Для первого не требуется источник питания. Он работает как микроамперметр с переключением шунтов и делителей напряжения в заданные режимы измерений.

Цифровой мультиметр показывает на экране результаты сравнения разницы между эталонными и измеряемыми параметрами. Для него нужен источник питания, влияющий на точность измерений по мере разрядки. С его помощью производится тестирование радиодеталей.

Виды неисправностей

Резистором называют электронный компонент с определенным или переменным значением электрического сопротивления. Перед тем как проверить резистор мультиметром, его осматривают, визуально проверяя исправность. Прежде всего определяется целостность корпуса по отсутствию на поверхности трещин и сколов. Выводы должны быть надежно закреплены.

Неисправный резистор часто имеет полностью обгоревшую поверхность или частично – в виде колечек. Если покрытие немного потемнело, это еще не характеризует наличие неисправности, а говорит лишь о его нагреве, когда выделяемая на элементе мощность в какой-то момент превысила величину допустимой.

Деталь может выглядеть как новая, даже если внутри оборвется контакт. У многих здесь возникают проблемы. Как проверить резистор мультиметром в данном случае? Необходимо наличие принципиальной схемы, по которой производятся замеры напряжения в определенных точках. Для облегчения поиска неисправностей в электрических цепях бытовой техники выделяются контрольные точки с указанием на них величины этого параметра.

Проверка резисторов производится в самую последнюю очередь, когда нет сомнений в следующем:

  • полупроводниковые детали и конденсаторы исправны;
  • на печатных платах нет сгоревших дорожек;
  • отсутствуют обрывы в соединительных проводах;
  • соединения разъемов надежны.

Все вышеперечисленные дефекты появляются со значительно большей вероятностью, чем выход из строя резистора.

Характеристики резисторов

Величины сопротивлений стандартизованы в ряды и не могут принимать любые значения. Для них задаются допустимые отклонения от номинала, зависимые от точности изготовления, температуры среды и других факторов. Чем дешевле резистор, тем больше допуск. Если при измерении величина сопротивления выходит за его пределы, элемент считается неисправным.

Еще одним важным параметром является мощность резистора. Одной из причин преждевременного выхода детали из строя является ее неправильный выбор по этому параметру. Мощность измеряется в ваттах. Ее выбирают такой, на которую он рассчитан. На схеме условного обозначения мощность резистора определяется по знакам:

  • 0,125 Вт – двойная косая черта;
  • 0,5 Вт – прямая продольная черта;
  • римская цифра – величина мощности, Вт.

Резистор для замены выбирается по тем же параметрам, что и неисправный.

Проверка резисторов на соответствие номиналам

Для проверки необходимо найти значения сопротивлений. Их можно увидеть по порядковому номеру элемента на схеме или в спецификации.

Измерение сопротивления является самым распространенным способом проверки резистора. В данном случае определяется соответствие номиналу и допуску.

Величина сопротивления должна быть в пределах диапазона, который на мультиметре устанавливается переключателем. Щупы подключаются к гнездам COM и VΩmA. Перед тем как проверить резистор тестером, сначала определяется исправность его проводов. Их замыкают между собой, и прибор должен показать величину сопротивления, равную нулю или немного больше. При измерениях малых сопротивлений эта величина вычитается из показаний прибора.

Если энергии элементов питания недостаточно, обычно получается сопротивление, отличное от нуля. В этом случае следует заменить батарейки, поскольку точность измерений будет низкой.

Новички, не зная, как проверить резистор на работоспособность мультиметром, часто касаются руками щупов прибора. Когда измеряются величины в килоомах, это недопустимо, поскольку получаются искаженные результаты. Здесь следует знать, что тело также имеет определенное сопротивление.

При фиксации прибором величины сопротивления, равной бесконечности, это является показателем наличия обрыва (на экране горит "1"). Редко встречается наличие пробоя резистора, когда его сопротивление равно нулю.

После измерения полученное значение сравнивается с номиналом. При этом учитывается допуск. Если данные совпадают, резистор исправен.

Когда появляются сомнения в правильности показаний прибора, следует замерить величину сопротивления исправного резистора с тем же номиналом и сравнить показания.

Как измерить сопротивление, когда номинал неизвестен?

Установка максимального порога при измерении сопротивления не обязательна. В режиме омметра можно установить любой диапазон. Мультиметр из-за этого не выйдет из строя. Если прибор покажет "1", что означает бесконечность, порог следует увеличивать, пока на экране не появится результат.

Функция прозвонки

А еще как проверить резистор мультиметром на исправность? Распространенным способом является прозвонка. Положение переключателя для данного режима обозначается значком диода с сигналом. Знак сигнала может быть отдельно, верхняя граница срабатывания его не превышает 50-70 Ом. Поэтому резисторы, номиналы которых превышают порог, прозванивать не имеет смысла. Сигнал будет слабым, и его можно не услышать.

При значениях сопротивления цепи ниже граничного значения прибор издает писк через встроенный динамик. Прозвонка делается путем создания напряжения между точками схемы, выбранными с помощью щупов. Чтобы данный режим работал, нужны подходящие источники питания.

Проверка исправности резистора на плате

Сопротивление замеряют, когда элемент не подключен к остальным в схеме. Для этого нужно освободить одну из ножек. Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая из схемы? Это делается только в особых случаях. Здесь необходимо проанализировать схему подключений на наличие шунтирующих цепей. Особенно на показания прибора влияют полупроводниковые детали.

Заключение

Решая вопрос, как проверить резистор мультиметром, необходимо разобраться, как измеряется электрическое сопротивление и какие пределы устанавливаются. Прибор предназначен для ручного применения и следует запомнить все приемы использования щупов и переключателя.

Электрическая цепь невозможна без наличия в ней сопротивления, что подтверждается законом Ома. Именно поэтому резистор по праву считается самой распространенной радиодеталью. Такое положение вещей говорит о том, что знание тестирования таких элементов всегда может пригодиться при ремонте электротехники. Рассмотрим ключевые вопросы, связанные с тем, как проверить обычный резистор на исправность, пользуясь тестером или мультиметром.

Основные этапы тестирования

Несмотря на разнообразие резисторов, у обычных элементов этого класса линейная ВАХ, что существенно упрощает проверку, сводя ее к трем этапам:

  1. внешний осмотр;
  2. радиодеталь тестируется на обрыв;
  3. осуществляется проверка соответствия номиналу.

Если с первым и вторым пунктом все понятно, то с последним есть нюансы, а именно, необходимо узнать номинальное сопротивление. Имея принципиальную схему, сделать это не составит труда, но вся беда в том, что современная бытовая техника довольно редко комплектуется технической документацией. Выйти из создавшего положения можно, определив номинал по маркировке. Кратко расскажем как это сделать.

Виды маркировок

На компонентах, выпущенных во времена Советского Союза, было принято указывать номинал на корпусе детали (см. рис.1). Этот вариант не требовал расшифровки, но при повреждении целостности конструкции или выгорании краски могли возникнуть проблемы с распознаванием текста. В таких случаях всегда можно было обратиться к принципиальной схеме, которой комплектовалась вся бытовая техника.

Рисунок 1. Резистор «УЛИ», на корпусе виден номинал детали и допуск

Цветовое обозначение

Сейчас принята цветовая маркировка, представляющая собой от трех до шести колец разной окраски (см. рис. 2). Не надо видеть в этом происки врагов, поскольку данный способ позволяет установить номинал даже на сильно поврежденной детали. А это весомый фактор, учитывая, что современные бытовые электроприборы не комплектуются принципиальными схемами.

Рис. 2. Пример цветовой маркировки

Информацию по расшифровке данного обозначения на компонентах несложно найти в интернете, поэтому приводить ее в рамках этой статьи не имеет смысла. Есть также множество программ-калькуляторов (в том числе и онлайн), позволяющих получить необходимую информацию.

Маркировка SMD элементов

Компоненты навесного монтажа (например, smd резистор, диод, конденсатор и т.д.) стали маркировать цифрами, но ввиду малого размера деталей эту информацию требовалось зашифровать. Для сопротивлений, в большинстве случаев, принято обозначение из трех цифр, где первые две — это значение, а последняя — множитель (см. рис. 3).

Рис. 3. Пример расшифровки номинала SMD резистора

Внешний осмотр

Нарушение штатного режима работы вызывает перегрев детали, поэтому, в большинстве случаев, определить проблемный элемент можно по внешнему виду. Это может быть как изменение цвета корпуса, так и его полное или частичное разрушение. В таких случаях необходимо заменить сгоревший элемент.

Рисунок 4. Яркий пример того, как может сгореть резистор

Обратите внимание на фото сверху, компонент, отмеченный как «1», явно нуждается в замене, в то время как соседние детали «2» и «3» могут оказаться рабочими, но их требуется проверить.

Проверка на обрыв

Действия производятся в следующем порядке:

  1. Включаем прибор в режим «прозвонки». На рисунке 5 отмечена эта позиция как «1». Рис. 5. Установка режима (1) и подключение щупов (2 и 3)
  2. Подключаем щупы к гнездам «2» и «3» (см. рис.5). Несмотря на то, что в нашем тестировании полярность не имеет значения, лучше сразу приучить себя подключать щупы правильно. Поэтому к гнезду «2» подключаем красный провод (+), а к «3» — черный (-).

Если модель прибора, которым вы пользуетесь, отличается от того, что приведен на рисунке, ознакомьтесь с прилагающейся к мультиметру инструкцией.

  1. Касаемся щупами выводов проблемного элемента на плате. Если деталь «не звонится» (мультиметр покажет цифру 1, то есть бесконечно большое сопротивление), можно констатировать, что проверка показала обрыв в резисторе.

Обратим внимание, что данное тестирование можно проводить, не выпаивая элемент с платы, но это не гарантирует 100% результат, поскольку тестер может показать связь через другие компоненты схемы.

Проверка на номинал

Если деталь выпаяна, то этот этап позволит гарантированно показать ее работоспособность. Для тестирования нам необходимо знать номинал. Как определить его по маркировке, было написано выше.

Алгоритм наших действий следующий:

  1. Подключаем щупы, так как на предыдущем тестировании.
  2. Включаем измерение сопротивления (диапазон приведен на рисунке 6) в режиме большем, чем номинал, но максимально близким к нему. Например, нам необходимо проверить резистор 47 кОм, следовательно, нужно выбрать диапазон «200К». Рисунок 6. Диапазоны измерения сопротивления (отмечены красным)
  3. Касаемся щупами выводов, снимаем показания и сравниваем их с номиналом. Если они не совпадают, а это можно гарантировать с вероятностью близкой к 100%, не стоит отчаиваться. Следует учитывать как погрешность прибора, так и допуск самого элемента. Здесь необходимо сделать небольшое пояснение.

Что такое допуск, и насколько он важен?

Эта величина показывает возможное отклонение у данной серии от указанного номинала. В правильно рассчитанной схеме должен учитываться этот показатель, либо после сборки производится соответствующая наладка. Как вы понимаете, наши друзья из «Поднебесной» не утруждают себя этим, что положительно отражается на стоимости их товара.

Результат такой политики был показан на рисунке 4, деталь работает какое-то время, пока не наступает предел запаса ее прочности.

  1. Принимаем решение, сравнив показания мультметра с номиналом, если расхождение выходит за пределы погрешности, деталь однозначно нуждается в замене.

Как тестировать переменный резистор?

Принцип действий в данном случае не сильно отличается, распишем их на примере детали, изображенной на рисунке 7.

Рис. 7. Подстроечный резистор (внутренняя схема отмечена красным кругом)

Алгоритм следующий:

  1. Проводим измерение между ножками «1» и «3» (см. рис. 7) и сравниваем полученное значение с номиналом.
  2. Подключаем щупы к выводам «2» и любому из оставшихся («1» или «3», значения не имеет).
  3. Вращаем подстроечную ручку и наблюдаем за показаниями прибора, они должны меняться в диапазоне от 0 до величины, полученной в пункте 1.

Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая на плате?

Такой вариант тестирования допустим только с низкоомными элементами. При номинале более 80-100 Ом, с большой вероятностью, на измерение будут влиять другие компоненты. Окончательно можно дать ответ, только внимательно изучив принципиальную схему.

Имеется ли полярность у резисторов? Как узнать номинал резистора, чем...

Имеется ли полярность у резисторов? Как узнать номинал резистора, чем измеряются резисторы и в чём?

0

560

около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Ответы (9)

сопротивление резисторов в Омах=) полярности у них нет никокой и быть не может) номинал можно узнать по маркировке или же по надписи на самом резисторе также можно померять мультиметром, так как резисторы часто немного не соответствуют заявленым характеристикаам (старые советские)

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Не полярны. По маркеровке. Омметром (АВОметром) . Ом.

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

полярноти нет номинал по справочнику меряются в омах (ом, Килоом, мегаОм) Прибор - омметр ил тестер

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

можно по полоскам но нем. можно мультиметром. подключать можно к любому выводу. полятности не имеет

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Полярности нет, номинал по маркировке или овометром померять, в омах

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Про резистр все можно узнать по маркировке, резистр имеет сопротивление измеряеться в Омах.

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Резисторы полярности не имеют. Номинал можно узнать по справочнику. Измеряются тестером в омах (единица сопротивления).

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Единица сопротивления Ом, но на практике гораздо чаще исполюзуются резисторы сопротивлением в несколько КилоОм или МегаОм. С 3-мя и 6-тью нулями соответственно. Полярности резисторы не имеют. Есть еще понятие мощности резистора. Т. е. при одинаковом сопротивлении больший по размеру резистор имеет большую мощность, которая измеряется в Ваттах. При соединении последовательно сопротивление суммируется, при паралельном соединении делится на два, если сопротивления одинаковые. Или 1/Rобщ=1/R1+1/R2, если сопротивления разные. Измеряется Омметром, есть в большинстве приборов.

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Нет у резисторов "полярности"

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Оставить ответ

Войдите, чтобы написать ответ

Что делать, если устройство не определяет полярность постоянного тока?

Как упоминал Джелтон в своем посте, вы не должны принимать полярность.

12 В 𝌂 означает, что адаптер выдает 12 В, а символ рядом с ним означает «DC».

Вы можете подтвердить полярность с помощью цифрового мультиметра. Одним из качеств хорошего цифрового мультиметра является то, что он может отображать отрицательные значения. Эта функция необходима, так как вы не знаете полярности.

Подключите адаптер, как показано на рисунке ниже. На рисунке ниже центральный проводник адаптера проверяется положительным (красным) проводом мультиметра, а внешняя часть цилиндра - отрицательным (черным) проводом.

Если вы получите показание без знака минус на измерителе, то ваш внутренний проводник будет положительным, а внешний - отрицательным. Если ваш мультиметр получает отрицательное значение или показывает минус, то внутренний проводник отрицательный, а внешний положительный.

Убедитесь, что вывод считывания идет к положительной клемме, а черный - к отрицательной клемме на конце мультиметра.

Если вы хотите купить мультиметр, здесь есть еще один пост .


Другой способ проверить полярность - использовать светодиод и резистор, если у вас нет мультиметра.

Подключите резистор со светодиодом + 1 кОм, как показано на рисунке ниже:

Обратите внимание на полярность светодиода; плоская сторона светодиода отрицательная. Полярность резистора не имеет значения.

Теперь подключите другой конец резистора (вверху схемы) к центральному проводнику, а провод с плоской стороной светодиода к внешнему проводнику вашего адаптера.

Если светодиод светится, то ваш центральный проводник положительный, а внешний - отрицательный.

Если светодиод не горит, поменяйте местами провода. Если в этом случае светится светодиод, то ваш центральный проводник отрицательный, а внешний - положительный.

Если светодиод по-прежнему не светится, проверьте проводку и адаптер.

Если у вас есть светодиод + резистор и нет мультиметра, вы должны его получить.

Как определить полярность, не имея приборов

Как определить полярность неизвестного вам источника питания? Давайте предположим, что вам  в руки попался какой-нибудь блок питания постоянного напряжения, батарейка или аккумулятор. Но… на нем не обозначено, где плюс, а где минус. Да, дело быстро решается мультиметром, но что делать, если у вас его нет под рукой? Спокойно. Есть три проверенных рабочих способа.

Определяем полярность с помощью воды


Думаю, это самый простой способ определения полярности. Первым делом наливаем водичку в какую-нибудь емкость. Желательно не металлическую. От источника питания с неизвестными клеммами отводим два провода, отпускаем их в нашу водичку и смотрим внимательно на контакты. На минусовом выводе начнут выделяться пузырьки водорода. Начинается электролиз воды.

Как определить полярность с помощью сырого картофеля


Берем сырую картофелину и разрезаем ее пополам.

Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и  ждем 5-10 мин.

Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.

 [quads id=1]

Как определить полярность с помощью компьютерного вентилятора


Берем вентилятор от компьютера. Он имеет два вывода, а иногда даже три. Третий может быть желтый провод – датчик оборотов. Но его мы все равно использовать не будем. Нас волнуют только два провода – это красный и черный. Если на красном проводе будет плюс, а на черном –  минус, то вентилятор у нас будет вращаться

Если же не угадали, то лопасти будут стоять на месте.

Вентилятор используем, если известно, что напряжение источника питания от 3 и до 20 Вольт. Подавать на вентилятор напряжение более 20 Вольт чревато для него летальным исходом.

Если не понятно по картинкам, смотрите видео про полярность:

Имеет ли резистор полярность Почему или почему нет

Резистор имеет полярность. Почему или почему нет?

Нет, резисторы двунаправленные, поэтому их можно использовать в обоих направлениях.

Не ошибитесь с цветными линиями, просто укажите приблизительное сопротивление.

Резисторы являются чисто пассивными компонентами и имеют линейный отклик при приложении напряжения той или иной полярности.

A сопротивление показывает отсутствие смещения полярности.Почему? потому что это характеристика электрического тока. это похоже на то, почему после выхода вещи падают на землю. из-за силы тяжести. Почему? потому что природа гравитации - притягивать высвобождаемые вещи.

Нет, их можно разместить в любом случае, потому что резисторы не имеют полярности, поэтому они хорошо работают в обоих направлениях, но вы хотите, чтобы ваша схема была читаемой, поэтому рекомендуется выбирать направление и следовать за ней, чтобы иметь возможность читать ваши ленты без необходимости возвращать вещь в руку или в голову.

Нет, у них нет полярности в том смысле, что они ведут себя одинаково, когда они меняются местами.

Это потому, что они зависят от общего удельного сопротивления материалов для получения их характеристического сопротивления. и это удельное сопротивление не имеет знака и не имеет электрических свойств, которые отличают его в том или ином направлении.

В некоторых схемах конструкция резисторов изменяет функцию схемы в соответствии с их направлением. например, резисторы с обмоткой.

В реальной работе по проектированию в большинстве случаев я считаю резисторы поляризованными / всенаправленными, поэтому у меня есть более простая задача, которую нужно выполнить позже, чтобы сделать макет платы или уменьшить время размещения в машине, чтобы выбрать и депозит.

Для этого я всегда отмечаю контакт 1 на схемах, а затем на печатной плате.

Если я понял ваш вопрос, то да - резисторы обратимые, в том смысле, что их можно подключать в цепь в обоих направлениях.резисторы не похожи на диоды или конденсаторы.

У них нет полярности. проводящий ток (или резистор) также в обоих направлениях протекания тока.

На производстве вы часто увидите резисторы, установленные в одном направлении. Две основные причины этого заключаются в том, что [1] оборудование для размещения и вставки компонентов обычно устанавливает резисторы в одной ориентации, потому что это проще, и [2] все резисторы ориентированы одинаково, что облегчает осмотр и устранение неисправностей.

Нет. придерживайтесь этого, как хотите. Я обычно кладу изоленту слева, если они горизонтальные, и вниз, если они вертикальные (по сравнению с нижней частью платы), так как это облегчает просмотр, когда я проверяю схему. Как бы они ни пошли, они будут работать одинаково.

Диоды поляризованы. не вставляйте их неправильно. вещи просто не работают, если вы это сделаете. некоторые конденсаторы тоже есть. не вставляйте колпачок в неправильном направлении.

Вы просто сделаете снимок, затем вам придется немного поклясться и сделать несколько демонтажных работ и еще немного пайки, вставив новый контактный разъем, но без сопротивления.они довольны рисованием в обоих направлениях. вот как они сделаны.

Сопротивление исходит от материала корпуса или обмотки. независимо от значения сока, сопротивление остается прежним.

Поляризованы ли резисторы? - Электронный справочник

Электронные компоненты бывают разных размеров, материалов и функций.

Некоторые компоненты также различаются по тому, поляризованы они или нет.

Поляризованы ли резисторы? Резисторы - это неполяризованные электронные компоненты.Это означает, что они могут быть включены в цепь в любом направлении. Функциональность резистора не будет нарушена, независимо от того, как он размещен в цепи.

Поляризованный компонент необходимо разместить в цепи в определенном направлении (определяемом его положительными и отрицательными клеммами). тогда как неполяризованные компоненты можно размещать в любом направлении.

Резистор - это обычный компонент, который можно найти в любой электронной схеме.

Хотя резисторы выполняют множество функций, их основная задача - ограничивать ток.

Какая полярность?

В мире электроники схемы функционируют за счет потока электронов (также известного как ток).

Этот ток течет в направлении от положительных выводов батареи к отрицательным через цепь и другие компоненты.

Это известно как полярность.

На приведенной ниже диаграмме показано протекание тока.

Основы резистора

Основное назначение резистора - обеспечить «сопротивление» в цепи, которое помогает ограничить ток.

Чем выше сопротивление, тем меньше ток, и наоборот.

Резисторы доступны с различным сопротивлением в зависимости от области применения.

Это пассивные компоненты, что означает, что они только потребляют электроэнергию и никогда ее не производят.

Материал резистора

Резисторы прошли долгий путь.

Материалы, из которых они были построены, также изменились со временем.

Резисторы, которые обычно используются сегодня, изготавливаются из материалов, включающих углерод, металл и металлооксидную пленку.

Если мы заглянем внутрь резистора, вы увидите тонкий проводящий материал, обернутый спиралью и изолирующий материал.

Чем больше проводящий материал намотан на спираль, тем выше сопротивление.

Почему резисторы не поляризованы

Поскольку внутренняя часть резистора - это просто проводящий материал, который обеспечивает сопротивление, направление, в котором он обращен относительно потока тока, не имеет значения.

Проводящие материалы, из которых изготовлены резисторы, не имеют полярности.

Вот почему резисторы не поляризованы.

Отличная аналогия - лежачий полицейский, используемый для замедления машины.

"Лежачие полицейские" выполняют ту же функцию, что и резисторы; чтобы оказать сопротивление и снизить скорость автомобиля.

Лежачие полицейские сконструированы так, что по ним можно проезжать в любом направлении.

Резисторы

также сконструированы таким образом, что их размещение в цепи не имеет значения.

Типы резисторов

Резисторы бывают разных сопротивлений, размеров, типов подключения / монтажа и номинальной мощности.

Сопротивления

Резисторы имеют диапазон значений сопротивления от 1 Ом до 10 МОм.

Если вы не можете получить точное значение резистора для вашей схемы, убедитесь, что вы сможете получить значение, близкое к нему.

Размеры

Размер резистора в значительной степени зависит от его сопротивления.

Чем выше сопротивление, тем больше его размер и наоборот.

Типы монтажа

Резисторы доступны в 2 различных стилях монтажа; SMD и сквозное отверстие.

Для небольших интегральных схем используются резисторы SMD.

Резисторы со сквозным отверстием используются для больших схем (в основном для создания прототипов или разовых сборок)

Номинальные мощности

В электронных схемах используются различные напряжения и токи.

Мощность - это произведение напряжения и тока.

Если увеличивается напряжение или ток, увеличивается и мощность.

Каждый электронный компонент имеет номинальную мощность.

Вы рискуете повредить компонент, если будете работать за пределами его номинальной мощности.

Из-за этого резисторы бывают разных номинальных мощностей, поэтому вы можете выбрать правильный резистор, который соответствует характеристикам схемы.

Приложения

Резисторы являются очень универсальными компонентами и используются в электронике для множества различных приложений, в том числе:

  • Ограничение тока
  • Делители напряжения (используются для понижения напряжения)
  • Подтягивающие и понижающие резисторы (используется для привязки входов к земле или напряжению питания)

Более глубокий взгляд на поляризованные компоненты

Знание того, что ток течет только в одном направлении (от положительного к отрицательному), поможет вам лучше понять полярность электронных компонентов.

Поляризованные устройства и компоненты могут иметь 2 или более клемм.

Если компонент имеет две клеммы (например, диод), одна из клемм будет отмечена положительной (+), а другая отрицательной (-).

Если компонент не отображает явно положительный или отрицательный знак, он обычно будет иметь другие характеристики, указывающие на то, что он поляризован.

Эти характеристики могут включать один вывод, который длиннее другого, или полосу рядом с одним из выводов.

Если компонент имеет более одного вывода (например, интегральная схема), он будет иметь обозначенный вывод для напряжения питания (+) и обозначенный вывод для заземления (-).

Общие поляризованные компоненты:

Диод и светодиод

Диод является одним из наиболее распространенных поляризованных компонентов, используемых во многих, если не во всех схемах.

Одной из основных характеристик диода является то, что он пропускает ток только в одном направлении.

Из-за этого диоды поляризованы по своей природе.

Светоизлучающие диоды (LED) - это тип диодов, способных излучать свет, и, как и обычные диоды, они пропускают ток только в одном направлении.

Положительный вывод диода и светодиода известен как анод , а отрицательный вывод известен как катод .

Общие поляризованные компоненты:

Конденсаторы

Конденсаторы используются для накопления заряда и являются основой любой электронной схемы.

Очень похож на аккумулятор.

Однако, хотя батареи могут производить электроны, конденсаторы могут только их накапливать.

Они изготавливаются из множества различных материалов, включая воздух, слюду, керамику, целлюлозу, фарфор, майлар и тефлон.

Конденсаторы - это компоненты, которые могут быть поляризованными или неполяризованными.

Поляризованные конденсаторы широко известны как электролитические, и их клеммы отмечены (-) и (+).

Общие поляризованные компоненты:

Интегральные схемы (ИС)

Интегральные схемы - это устройства, которые имеют несколько контактов, которые имеют набор электронных схем, встроенных в полупроводниковый материал.

В их число входят микроконтроллеры, таймеры 555, регуляторы напряжения, операционные усилители, контроллеры двигателей и многое другое.

Все интегральные схемы имеют вывод напряжения питания (положительный) и вывод заземления (отрицательный), что делает их поляризованными.

Для правильной работы эти контакты должны быть подключены к правильным клеммам источника напряжения.

Общие поляризованные компоненты:

Источники напряжения

Как мы видели ранее, поток электронов - это то, что заставляет схему работать.

Этим электронам требуется сила для перемещения по цепи.

Источники напряжения создают эту силу для электронов.

Это может быть простая батарея, серия батарей или источник питания, в зависимости от того, сколько энергии требуется.

Источники постоянного напряжения поляризованы за счет того, что они имеют отрицательную и положительную клеммы.

Если клеммы аккумулятора неправильно соединены в цепи, эта цепь не будет работать должным образом.

Есть ли у резистора положительный и отрицательный полюс?

Поскольку резисторы не имеют полярности, у них нет положительных или отрицательных выводов.

На резисторе нет маркировки, указывающей на правильный способ их включения в цепь.

На резисторах

есть цветные полосы, указывающие на их сопротивление и допуск.

Полярность резистора в последовательной и параллельной цепях

В электронике схемы имеют множество конфигураций.

Наиболее распространенные конфигурации включают последовательные и параллельные схемы.

В последовательной конфигурации ток в цепи остается прежним, а напряжение распределяется по компонентам соответственно.

В параллельной конфигурации напряжение между компонентами остается неизменным, а ток распределяется по компонентам соответственно.

Поскольку резисторы не поляризованы, их размещение в последовательной и параллельной цепях не имеет значения.

Они по-прежнему будут работать.

Что произойдет, если вы неправильно установите поляризованный компонент

Если поляризованный компонент вставлен в цепь неправильно, он не будет работать.

Неправильная установка большинства компонентов, таких как интегральные схемы, диоды и светодиоды, приведет к их перегреву и даже дыму.

С конденсаторами вы рискуете их лопнуть.

Так что будьте осторожны с конденсаторами, особенно большими.

Заключительные мысли

Полярность - важное понятие в электронике, так как многие компоненты поляризованы.

Полярность определяет, как компонент размещается в цепи.

Неправильная установка может повредить этот компонент.

Однако резисторы - это компоненты, которые не поляризованы, и они не будут повреждены независимо от того, как они размещены.

2,8: Полярность падений напряжения

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Обзор

Мы можем проследить направление, в котором электроны будут течь в той же цепи, начав с отрицательной (-) клеммы и пройдя через положительную (+) клемму батареи, единственного источника напряжения в цепи. схема.Из этого мы можем видеть, что электроны движутся против часовой стрелки, от точки 6 к 5, к 4, к 3, к 2, к 1 и снова обратно к 6.

Когда ток достигает сопротивления 5 Ом, на концах резистора падает напряжение. Полярность этого падения напряжения отрицательная (-) в точке 4 по сравнению с положительной (+) в точке 3. Мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе этими отрицательными и положительными символами в соответствии с направлением тока ( независимо от того, на каком конце резистора ток , входящий в , является отрицательным по отношению к концу резистора, он равен на выходе :

Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, указав полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:

Хотя может показаться немного глупым документировать полярность падения напряжения в этой цепи, это важная концепция, которую нужно освоить.Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и / или батарей.

Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но не закона Ома.

Обзор

  • Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением потока электронов через него: отрицательное, входящее, и положительное, выходящее.

Основные операции, уход и обслуживание, а также расширенное устранение неисправностей для квалифицированных специалистов

Как и в последовательных цепях, электрический ток течет «от отрицательного к положительному» через каждый из компонентов нагрузки в параллельной цепи. Как показано на рисунке 6, электроны покидают отрицательный вывод источника и перетекают с отрицательного полюса на положительный через каждый из нагрузочных резисторов. Обратите внимание, что полярность каждого из резисторов такая же, как полярность источника.

Рисунок 6 - Полярность в параллельной цепи

Полярность всегда выражается от одной точки цепи относительно другой точки с другим электрическим потенциалом. Обратите внимание, что на рисунке 6 верхняя сторона каждого резистора, отмеченная отрицательным знаком, фактически находится в одной точке. Между этими подобными клеммами нет разницы в потенциале.

Также обратите внимание, что отдельные токи через каждый резистор (I 1 , I 2 , I 3 ) вместе составляют общий ток (I T ), потребляемый от источника.Когда общий ток, необходимый для работы каждой из этих параллельных нагрузок, превышает номинальный выходной ток одного источника, вам необходимо увеличить выходную мощность источника.

Проверка полярности для параллельных источников напряжения

Источники напряжения подключаются параллельно всякий раз, когда необходимо обеспечить выходной ток, превышающий выходной ток, который может обеспечить один источник питания, без увеличения напряжения на нагрузке.

  • Источники питания подключены последовательно для увеличения выходного напряжения.
  • И наоборот, источники питания подключаются параллельно для увеличения текущей мощности.

Преимущество параллельно подключенных источников питания заключается в том, что один источник может быть отключен для обслуживания или ремонта при сохранении пониженной мощности нагрузки. Если батарея на 6 В имеет максимальный выходной ток 1 А, и если необходимо запитать нагрузку, требующую 2 А, то вы можете подключить вторую батарею на 6 В параллельно с первой.

Если есть какие-либо сомнения относительно полярности двух батареек, вы можете провести простой вольтметр для проверки правильности полярности.

  1. Свяжите одну сторону источников питания вместе.
  2. Перед тем, как подключить перемычку параллельного включения между оставшимися двумя клеммами, вставьте вольтметр между этими двумя точками. См. Рисунок 7.
  3. Если полярность неправильная (рисунок 7b), вольтметр показывает удвоенное напряжение источника, потому что одинаковые ЭДС помогают друг другу. НЕ подключайте через эти клеммы.

ВНИМАНИЕ! Поскольку между этими двумя точками существует разность потенциалов, подключение перемычки для параллельного включения между ними приведет к короткому замыканию!

Если полярность правильная (рисунок 7a), то вольтметр показывает 0 В, потому что ЭДС противостоят друг другу.Вы можете подключить перемычку параллельно между этими двумя точками.

Рисунок 7: Проверка полярности

Полярность

- learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 43 год

Что такое полярность?

В области электроники полярность указывает, является ли компонент схемы симметричным или нет. Неполяризованный компонент - деталь без полярности - может быть подключен в любом направлении и по-прежнему работать так, как должен.Симметричный компонент редко имеет более двух выводов, и каждый вывод на компоненте эквивалентен. Вы можете подключить неполяризованный компонент в любом направлении, и он будет работать точно так же.

Поляризованный компонент - деталь с полярностью - можно подключать к цепи только в одном направлении. Поляризованный компонент может иметь два, двадцать или даже двести контактов, и каждый из них имеет уникальную функцию и / или положение. Если поляризованный компонент был неправильно подключен к цепи, в лучшем случае он не будет работать должным образом.В худшем случае неправильно подключенный поляризованный компонент будет дымить, искры и быть очень мертвой деталью.

Ассортимент поляризованных компонентов: батареи, интегральные схемы, транзисторы, регуляторы напряжения, электролитические конденсаторы и диоды, среди прочего.

Полярность - очень важное понятие, особенно когда речь идет о физическом построении цепей. Включаете ли вы детали в макет, припаиваете их к печатной плате или вшиваете их в проект электронного текстиля, очень важно уметь идентифицировать поляризованные компоненты и подключать их в правильном направлении.Так вот для чего мы здесь! В этом руководстве мы обсудим, какие компоненты имеют полярность, а какие нет, как определить полярность компонентов и как проверить некоторые компоненты на полярность.

Подумайте о прочтении

Если ваша голова еще не кружится, возможно, можно безопасно прочитать оставшуюся часть этого руководства. Полярность - это концепция, которая основывается на некоторых концепциях электроники более низкого уровня и усиливает некоторые другие. Если вы еще этого не сделали, подумайте о том, чтобы ознакомиться с некоторыми из приведенных ниже руководств, прежде чем читать это.

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Как использовать макетную плату

Добро пожаловать в чудесный мир макетов. Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Полярность диодов и светодиодов

Примечание: Мы будем иметь в виду поток тока относительно положительных зарядов (т. Е. Обычного тока) в цепи.

Диоды пропускают ток только в одном направлении, и они всегда поляризованы . У диода два вывода. Положительная сторона называется анодом , а отрицательная - катодом .

Обозначение диодной цепи с маркировкой анода и катода.

Ток через диод может течь только от анода к катоду, что объясняет, почему важно, чтобы диод был подключен в правильном направлении. Физически каждый диод должен иметь какую-то индикацию анода или катода. Обычно диод будет иметь линию рядом с выводом катода , которая соответствует вертикальной линии в символе цепи диода.

Ниже приведены несколько примеров диодов. Верхний диод, выпрямитель 1N4001, имеет серое кольцо возле катода.Ниже на сигнальном диоде 1N4148 используется черное кольцо для маркировки катода. Внизу находится пара диодов для поверхностного монтажа, каждый из которых использует линию, чтобы отметить, какой вывод является катодом.

Обратите внимание на линии на каждом устройстве, обозначающие сторону катода, которые соответствуют линии на изображении выше.

Светодиоды

LED означает светоизлучающий диод , что означает, что, как и их диодные собратья, они поляризованы. Есть несколько идентификаторов для поиска положительных и отрицательных контактов на светодиодах.Вы можете попробовать найти более длинную ногу , которая должна указывать на положительный анодный штифт.

Или, если кто-то подрезал ножки, попробуйте найти плоский край на внешнем корпусе светодиода. Штифт, ближайший к плоскому краю , будет отрицательным катодным штифтом.

Могут быть и другие индикаторы. SMD-диоды имеют ряд идентификаторов анода / катода. Иногда проще всего проверить полярность с помощью мультиметра. Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода.Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода. Если он не загорается, попробуйте поменять зонды местами.

Полярность крошечного желтого светодиода для поверхностного монтажа проверяется с помощью мультиметра. Если положительный вывод касается анода, а отрицательный - катода, светодиод должен загореться.


Диоды, конечно же, не единственный поляризованный компонент. Есть масса деталей, которые не будут работать при неправильном подключении.Далее мы обсудим некоторые другие распространенные поляризованные компоненты, начиная с интегральных схем.

Полярность интегральной схемы

Интегральные схемы (ИС)

могут иметь восемь или восемьдесят контактов, и каждый контакт на ИС имеет уникальную функцию и положение. При использовании микросхем очень важно соблюдать полярность. Есть большая вероятность, что они задымятся, растают и испортятся при неправильном подключении.

ИС со сквозным отверстием обычно поставляются в двухрядном корпусе (DIP) - два ряда выводов, каждый с интервалом 0.1 дюйм шириной, достаточной, чтобы охватить центр макета. Микросхемы DIP обычно имеют выемку , чтобы указать, какой из множества контактов является первым. Если не выемка, на ИС может быть выгравирована точка и на корпусе рядом с контактом 1.

ИС с точкой и меткой для обозначения полярности. Иногда вы получаете и то, и другое, иногда только одно или другое.

Для всех корпусов ИС номера выводов последовательно увеличиваются при перемещении против часовой стрелки от вывода 1.

ИС для поверхностного монтажа могут иметь QFN, SOIC, SSOP или ряд других форм-факторов. Эти микросхемы обычно имеют точек возле вывода 1.

ATmega32U4 в корпусе TQFP, рядом с распиновкой таблицы данных.

Конденсаторы электролитические

Не все конденсаторы поляризованы, но когда они поляризованы, очень важно, не перепутать полярность.

Керамические конденсаторы - маленькие (1 мкФ и менее), обычно желтые, - имеют поляризацию , а не .Вы можете придерживаться их любым способом.

Керамические конденсаторы для сквозного монтажа и поверхностного монтажа 0,1 мкФ. Они НЕ поляризованы.

Колпачки электролитические (в них есть электролиты), похожие на консервные банки, поляризованы . Отрицательный штифт крышки обычно обозначается знаком "-" с отметкой и / или цветной полосой вдоль банки. У них также может быть на более длинная положительная ветвь .

Ниже представлены электролитические конденсаторы емкостью 10 мкФ (слева) и 1 мФ, на каждом из которых имеется символ тире, обозначающий отрицательный вывод, а также более длинный положительный вывод.

Подача отрицательного напряжения на электролитический конденсатор в течение длительного времени приводит к кратковременному, но катастрофическому отказу. Они сделают хлопком , и верхняя часть колпачка либо вздувается, либо лопается. С этого момента крышка будет практически мертвой, действуя как короткое замыкание.

Другие поляризованные компоненты

Батареи и блоки питания

Правильная полярность в вашей цепи начинается и заканчивается правильным подключением источника питания.Независимо от того, получает ли вы питание от настенной бородавки или от LiPo батареи, очень важно убедиться, что вы случайно не подключили их обратно и случайно не подали - 9 В или - 4,2 В.

Любой, кто когда-либо заменял батарейки, знает, как определить их полярность. На большинстве батарей положительные и отрицательные клеммы обозначаются символом «+» или «-». В других случаях это может быть красный провод для положительного и черный провод для отрицательного.

Набор аккумуляторов.Литий-полимерный, плоская ячейка, 9 В щелочной, AA щелочной и AA NiMH. У каждого есть способ представить положительные или отрицательные клеммы. Блоки питания

обычно имеют стандартный разъем, который обычно должен иметь полярность. У бочкообразного домкрата, например, два проводника: внешний и внутренний; внутренний / центральный провод обычно является положительной клеммой. Другие разъемы, такие как JST, имеют ключ и , поэтому вы просто не можете подключить их задним ходом.

Для дополнительной защиты от обратной полярности источника питания вы можете добавить защиту от обратной полярности с помощью диода или полевого МОП-транзистора.

Транзисторы, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения

Эти (традиционно) трехполюсные поляризованные компоненты объединяются вместе, потому что они имеют одинаковые типы корпусов. Транзисторы со сквозным отверстием, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения обычно поставляются в корпусах TO-92 или TO-220, как показано ниже. Чтобы определить, какой из выводов является каким, найдите плоский край на корпусе TO-92 или металлический радиатор на TO-220 и сопоставьте его с выводом в таблице данных.

Выше транзистор 2N3904 в корпусе TO-92, обратите внимание на изогнутые и прямые края.Регулятор 3,3 В в корпусе TO-220, обратите внимание на металлический радиатор сзади.

и т. Д.

Это лишь верхушка айсберга поляризованных компонентов. Даже неполяризованные компоненты, такие как резисторы, могут поставляться в поляризованных корпусах. Блок резисторов - группа из пяти или около того предварительно установленных резисторов - является одним из таких примеров.

Комплект поляризованных резисторов. Массив из пяти 330 Ом; резисторы, соединенные вместе на одном конце. Точка представляет собой первый общий штифт.

К счастью, каждый поляризованный компонент должен каким-то образом сообщать вам, какой вывод какой.Обязательно всегда читайте спецификации и проверяйте корпус на наличие точек или других маркеров.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете, что такое полярность и как ее идентифицировать, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих соответствующих руководств:

  • Основные сведения о разъемах - существует ряд разъемов, которые имеют собственную полярность. Обычно это отличный способ убедиться, что вы не подаете питание или какой-либо другой сигнал в обратном направлении.
  • Диоды - наш яркий пример полярности компонентов. В этом руководстве подробно рассказывается, как работают диоды и какие типы диодов существуют.
  • LilyPad Design Kit Эксперимент 1. Схемы существуют не только на макетных и печатных платах, вы также можете вшивать их в рубашки и другие ткани! Ознакомьтесь с руководствами по LilyPad Design Kit, чтобы узнать, как начать работу. Знание полярности очень важно для правильного подключения этих светодиодов.

Условные обозначения для пассивных компонентов

Знаки для пассивных компонентов - это широко известный способ обозначения полярности для напряжений и токов.Он определяет, что мы подразумеваем под положительным и отрицательным напряжением и током.

Когда вы маркируете напряжение и ток элемента схемы, согласно соглашению, стрелку тока следует направлять на клемму с положительной полярностью напряжения.


Содержание


Куда мы направляемся

Знаковое соглашение для пассивных компонентов - произвольное, но широко распространенное правило, которое гласит:

Направьте стрелку тока на клемму положительного напряжения элемента.


Эта статья основана на традиционном направлении тока, а не на направлении электронного тока.

Ветераны: В некоторых программах обучения военной электронике (например, в программе NEETS ВМС США 1960-х гг.) Используется соглашение о противоположных знаках, определяя ток, протекающий в направлении движения электронов. Мы не используем это соглашение здесь, в Spinning Numbers. Мы следуем соглашению SI для текущего направления.


Символические таблички для тока и напряжения

Вот резистор,

А пока он просто сидит здесь сам по себе.Единственное, о чем мы знаем, это его сопротивление, $ \ text R = 100 \, \ Omega $. Еще мы знаем закон Ома, $ v = i \, \ text R $. Мы не знаем конкретных значений для $ i $ или $ v $, потому что их еще нет в цепи.

Первое, что мы можем сделать, - это добавить на резистор символические метки для обозначения напряжения и тока. Это позволит нам говорить о них и включать их в уравнения.

Есть два возможных направления, в которых вы можете указать стрелку тока, и два возможных направления для знаков полярности напряжения $ + $ и $ - $.

Если вы смешаете и сопоставите все варианты, есть возможные способы маркировать резистор за 4 доллара,

Убедитесь, что я правильно нарисовал все варианты.

Обратите внимание, что на самом деле существует только две разные версии. Видите, как $ a. $ И $ d. $ - это одно и то же, просто зеркала друг друга? Стрелка тока указывает на полярность напряжения $ + $.

$ b. $ И $ c. $ Также являются близнецами, потому что стрелка тока указывает на полярность $ - $ напряжения.

Итак, есть всего два способа нанести символические метки на резистор,

НО , один способ лучше, чем другой. По возможности, вы должны направить стрелку тока на знак напряжения $ + $. Почему? Потому что это означает, что мы используем обычную версию закона Ома, $ v = i \, \ text R $. Если мы используем другой метод маркировки (стрелка, указывающая на знак минуса), мы должны не забыть включить знак минус в закон Ома, $ v = -i \, \ text R $.

Резистор экспериментальный

Давайте подадим ток на наш резистор.Пусть ток будет $ i = 10 \, \ text {mA} $ только для обсуждения.

Закон Ома равен $ v = i \, \ text R $. Мы знаем, что значение $ \ text R $ всегда положительно.

Есть ли отрицательные резисторы?

Каждый резистор в этом ряду имеет положительное сопротивление. Есть некоторые экзотические устройства, называемые туннельными диодами, которые кажутся имеющими отрицательное сопротивление. Туннельные диоды встречаются довольно редко. Как говорят инженеры-электрики Borg: «Сопротивление положительное».

Предположим, мы подключили настоящую батарею к реальному резистору и прикоснулись щупами вольтметра к резистору.Красный щуп вольтметра определяет, какой вывод резистора мы считаем полярностью $ + $. Черный щуп определяет полярность $ - $ напряжения.

На следующей диаграмме показаны две версии эксперимента. Красный щуп касается верхнего вывода резистора в обеих версиях. Это означает, что полярность напряжения $ + $ является верхней клеммой в обоих случаях. Отличается текущее направление. Некоторая внешняя цепь вызывает протекание через резистор тока $ 10 \, \ text {mA} $,

$ \ text {а.} $ Ток течет сверху вниз.
$ \ text {b.} $ Ток течет снизу вверх.

$ \ text {a.} $ Измеритель показывает $ + 1.0 \, \ text V $, поэтому красный датчик находится на $ 1.0 \, \ text V $ над черным датчиком. $ \ goldD v = +1 \, \ text V $.
$ \ text {b.} $ Измеритель показывает $ -1.0 \, \ text V $, поэтому красный датчик находится на $ 1.0 \, \ text V $ под черным датчиком. $ \ goldD v = -1 \, \ text V $.

Ток меняется между $ \ text {a.} $ И $ \ text {b.} $, Поэтому напряжение, отображаемое на измерителе, изменяется с $ + $ на $ - $.В этом есть смысл.

Схема вольтметра

$ \ text {b.} $ Может быть настоящей головоломкой. Отрицательный знак на дисплее вольтметра говорит нам, что черный датчик находится под более высоким напряжением, чем красный датчик.

На наших схемах вольтметров представлены два альтернативных обозначения резисторов. Слева стрелка тока переходит в знак полярности напряжения $ + $. Справа текущая стрелка переходит в знак $ - $. Вольтметры показывают одинаковую величину напряжения, но тот, что справа, имеет знак минус.

Маркировка резисторов, упрощающих закон Ома

Давайте посмотрим, соответствует ли закон Ома тому, что говорят наши измерители.

Сначала наведите текущую стрелку на знак $ + $,

Пусть $ \ text R = 100 \, \ Omega $ и $ i = +10 \, \ text {mA} $.

Найдите $ v $ с помощью закона Ома.

Подставьте значения в закон Ома: $ v = i \, \ text R = +10 \, \ text {mA} \ times 100 \, \ Omega = +1 \, \ text V $.

Это здорово. Это то, что сказал вольтметр.Теория соответствует эксперименту!

Теперь сделайте это еще раз, указав текущую стрелку на знак $ - $.

Мы используем ту же постановку задачи. Посмотрим, что произойдет, если мы слепо применим обычную версию закона Ома.

Пусть $ \ text R = 100 \ Omega $ и $ i = +10 \, \ text {mA} $.

Найдите $ v $ с помощью закона Ома.

$ v = i \, \ text R = +10 \, \ text {mA} \ cdot 100 \, \ Omega = +1 \, \ text V $

Но вольтметр не об этом! Вольтметр показывает $ -1 \, \ text V $.

Это соглашение о маркировке заставляет нас узнать, что делать, когда текущая стрелка указывает в этом направлении. Мы адаптируем закон Ома, добавляя знак минус, $ v = -i \, \ text R $.

Каждый раз, когда стрелка тока попадает в отрицательную сторону резистора, мы должны использовать эту версию закона Ома,

$ v = -i \, \ text R = -10 \, \ text {mA} \ times 100 \, \ Omega = -1 \, \ text V $

Теперь ответ выходит совпадающий с вольтметром.

Вот проблема. Этот маленький знак минус - источник множества глупых ошибок при анализе схем.Так что же делают инженеры? Мы стараемся не маркировать компоненты таким образом. Мы приучаем себя указывать текущую стрелку на знак плюса, когда это возможно. Многие потенциальные ошибки просто исчезают.

Направьте стрелку тока на положительную полярность напряжения,

Причудливое название этой идеи - условное обозначение для пассивных компонентов .

Знаки для пассивных компонентов

Мы применяем соглашение ко всем подобным пассивным компонентам,

Соглашение о маркировке помогает получить правильный ответ при анализе цепи.

Что это за стрелка напряжения?

На приведенных выше изображениях напряжение показано в двух обозначениях: знаками $ + $ и $ - $, а также оранжевой стрелкой напряжения. Стрелка напряжения указывает от $ - $ до $ + $. Знаки полярности и стрелка лишние, они означают одно и то же. Вы можете использовать один или оба в своих схемах.

Пример 1

Полярность напряжения для этого резистора $ 250 \, \ Omega $ назначена знаком $ + $ вверху. Это направление полярности было выбрано произвольно.Что-то (не показано) в окружающей цепи вызывает появление $ 2 \, \ text V $ на резисторе.

Теперь мы добавляем текущую стрелку, используя знаковое соглашение для пассивных компонентов,

Направляем стрелку тока в положительную клемму. Это был , а не произвольный выбор. Соглашение о знаках для пассивных компонентов говорит нам направлять текущую стрелку на знак $ + $.

Сколько сейчас $ i $?

Чтобы найти ток, примените закон Ома,

$ i = \ dfrac {v} {\ text R}

$

$ i = \ dfrac {+2 \, \ text V} {250 \, \ Omega}

долларов США

$ i = +8 \, \ text {mA}

$

Полярность напряжения говорит нам, что верх резистора находится на $ 2 \, \ text V $ выше низа резистора.Закон Ома гласит, что ток равен $ + 8 \, \ text {mA} $. Знак $ + $ на значке тока означает, что ток течет в направлении стрелки сверху вниз. (Обычный ток, а не электронный ток.) ​​

Пример 1x - другое соглашение о знаках

Что произойдет, если мы обозначим резистор другим условным обозначением? На схеме ниже показан тот же резистор с той же полярностью напряжения, но стрелка тока указывает на из положительного вывода, поэтому знаковое соглашение для пассивных компонентов не используется.

Применить закон Ома, точно так же, как в примере 1,

$ i = \ dfrac {+2 \, \ text V} {250 \, \ Omega} = +8 \, \ text {mA}

$

Это говорит нам, что ток равен $ + 8 \, \ text {mA} $. Знак $ + $ означает, что он течет в направлении стрелки. Какие? Этого не может быть. В реальном резисторе ток течет наоборот. Мы получили неправильный ответ. Ой, погоди! Чтобы получить правильный ответ, мы должны не забыть включить знак $ - $ в закон Ома.

$ i = -i \, \ text R = - \ dfrac {+2 \, \ text V} {250 \, \ Omega} = -8 \, \ text {mA} $

Урок: Вы делаете меньше ошибок, если используете соглашение о знаках для пассивных компонентов.

Пример 2

Этот резистор $ 10 \, \ text k \ Omega $ помечен знаковым соглашением для пассивных компонентов, как в примере 1: полярность напряжения имеет $ + $ вверху, а синяя стрелка тока указывает на положительный знак. На этот раз вместо напряжения указан ток. Значение тока $ -20 \, \ mu \ text A $. Это может показаться немного странным, если показать $ -20 \, \ mu \ text A $, текущий в направлении стрелки, но давайте посмотрим, что произойдет.{-3}

долларов США

$ v = -0.2 \, \ text V $

Напряжение выдано со знаком минус, что означает, что клемма с полярностью напряжения $ + $ составляет $ 0,2 \, \ text V $ под клемма со знаком $ - $. Мы использовали знаковое соглашение и позволяли математике определять правильный знак даже при отрицательном токе.

Исключения

Время от времени вы будете сталкиваться с случаями, когда вы не можете или не хотите использовать соглашение о знаках для пассивных компонентов. В этих случаях текущая стрелка будет указывать на отрицательную клемму элемента.Когда это происходит, вам не нужно волноваться, но ваше паучье чутье должно покалывать. Вы справляетесь с этим так же, как и в примере 1x, где мы добавили знак $ - $ в закон Ома.

Эта ситуация возникла, когда я написал формальный вывод естественного отклика RC.

паучье чутье

«Так называемое« паучье чутье »или« паучье чутье »обычно относится к необыкновенной способности ощущать надвигающуюся опасность, приписываемую супергерою из комиксов Человеку-пауку».

Мощность

Мощность в резисторе,

$ P = i \, v $

Мощность - это энергия, передаваемая за период времени, измеряемая в джоулях в секунду.

Знаковое соглашение влияет на то, как мы думаем о власти. Мощность может генерироваться или рассеиваться. Когда мы используем знаковое соглашение, мощность рассеиваемая мощность заканчивается положительным знаком, а мощность поколения заканчивается отрицательным знаком. Найдем мощность, рассеиваемую резистором $ 250 \, \ Omega $,

Сначала найдите ток,

$ i = \ dfrac {v} {\ text R} = \ dfrac {2 \ text V} {250 \, \ Omega} = 8 \, \ text {mA}

$

Затем найдите мощность,

$ P_ \ text {резистор} = i \, v = 8 \, \ text {mA} \ cdot 2 \, \ text V = +16 \, \ text {mW} $

Мощность рассеивание имеет положительный знак.

Что произойдет, если мы применим знаковое соглашение пассивный к источнику напряжения?

Мы знаем, что источник напряжения обеспечивает выход $ 8 \, \ text {mA} $ из своего верхнего вывода (об этом говорит закон Ома для резистора). Если текущая стрелка указывает в указанном направлении, ток равен $ i = -8 \, \ text {mA} $.

Что-то интересное происходит, когда мы вычисляем мощность источника напряжения.

$ P_ \ text {источник напряжения} = i \, v = -8 \, \ text {mA} \ cdot 2 \, \ text V = -16 \, \ text {mW} $

Источник напряжения - электрогенератор.Мощность поколения имеет отрицательный знак.

Отрицательный знак - это побочный эффект использования соглашения о знаках для пассивных компонентов на элементах, генерирующих энергию, таких как источник напряжения.

Существует ли такая вещь, как отрицательная сила?

Мощность никогда не бывает отрицательной. Знак минус происходит от использования соглашения о знаках для пассивных компонентов. Если вы говорите с кем-то о мощности, будет понятнее использовать слова , рассеивать, и , генерировать , а не числовые знаки $ + $ и $ - $.

Если вы инженер в электроэнергетике, возможно, вам не захочется хвастаться, что вы построили установку солнечных панелей за $ -100 \, \ text {Megawatt} $, поэтому вас простят, если вы не упомянули $ - знак $.

Чем хороша отрицательная сила?

Идея отрицательной силы - неплохая вещь. Если вы создаете бюджет мощности для сложной системы, вы вычисляете всю положительную мощность, рассеиваемую пассивными элементами, и уравновешиваете ее со всей отрицательной мощностью от элементов, генерирующих энергию.Все должно быть равно нулю.


Сводка

В соглашении о знаках для пассивных компонентов указано:

Стрелка тока указывает на клемму положительного напряжения элемента.

В соответствии с этим соглашением о знаках мы напрямую применяем закон Ома $ (v = i \, \ text R) $ к резисторам.

Если вы когда-нибудь увидите, что соглашение о знаках нарушается, это должно привлечь ваше внимание и напомнить вам о необходимости включить знак минус в закон Ома.

Когда вы используете знаковое соглашение для пассивных элементов $ (\ text R, \ text L, \ text C) $, степень $ P = i \, v $ имеет положительный знак.Положительная мощность связана с мощностью рассеяния .

Если вы примените соглашение о пассивном знаке к элементу, вырабатывающему энергию, мощность будет иметь отрицательный знак. Отрицательная мощность связана с мощностью поколения .

Описание резистора

, описание и вывод

Конфигурация контактов

Резисторы имеют два вывода, у резистора нет полярности, поэтому их можно подключать в обоих направлениях.

Примечание: Этот документ относится только к углеродным пленочным резисторам, поскольку они наиболее широко используются во всех электронных проектах.

Характеристики
  • Угольно-пленочный резистор
  • Резистор 4-х полосный
  • Значение резистора зависит от выбранного параметра
  • Номинальная мощность зависит от выбранного параметра

Другие компоненты на основе резисторов: резистор повышенной мощности , потенциометр (переменный резистор), LDR (светозависимый резистор), термистор.

Выбор параметров резистора

Вы когда-нибудь задумывались, какие типы резисторов доступны на рынке или как выбрать один для вашего проекта, читайте дальше. Резисторы можно классифицировать по двум основным параметрам. Один из них - это их сопротивление (R-Ом) , а другой - его номинальная мощность (П-Вт) .

Значение или сопротивление определяет, какое сопротивление оно оказывает потоку тока.Чем больше сопротивление резистора, тем меньше ток. Резисторы доступны не во всех номиналах, есть только несколько наиболее часто используемых стандартных значений, и они перечислены ниже

.

Стандартные номиналы резисторов: 0 Ом, 1 Ом, 10 Ом, 22 Ом, 47 Ом, 100 Ом, 150 Ом, 200 Ом, 220 Ом, 270 Ом, 330 Ом, 470 Ом, 510 Ом, 680 Ом, 1КОм, 2КОм, 2,2 кОм, 3,3 кОм, 4,7 кОм, 5,1 кОм, 6,8 кОм, 8,2 кОм, 10 кОм, 20 кОм, 33 кОм, 39 кОм, 47 кОм, 51 кОм, 68 кОм, 100 кОм, 220 кОм, 300 кОм, 470 кОм, 680 кОм, 1 МОм.

Резисторы

также классифицируются по допустимому току; это называется номинальной мощностью (мощностью).Чем выше номинальная мощность, тем больше резистор, а также больше ток. Резистор на четверть ватта (1/8) используется по умолчанию для всех проектов электроники. Однако, если вам нужно иное, ниже приведены общие варианты

Стандартные номинальные мощности: 1/4 Вт, 1/8 (четверть) Вт, ½ (половина) Вт, 1 (один) Вт, 2 (два) Вт, резистор более высокой мощности.

Идентификация резистора

Чтобы определить значение сопротивления резистора, мы должны взглянуть на его цветовой код.Ага! Было бы легко, если бы значение было записано напрямую, но все же, немного потренировавшись снизу, мы можем начать считывать значения резисторов.

Как было сказано ранее, резисторы доступны не во всех номиналах. Поэтому, если для вашего проекта требуется конкретное значение, которое не является общедоступным, вы должны составить это значение, используя последовательную или параллельную комбинацию, как показано ниже.

Резистор в серии:

Стоимость резисторов суммируется при последовательном включении.

Сопротивление параллельно:

При параллельном соединении сопротивление резистора увеличивается обратно пропорционально.

Приложения
  • Токоограничивающий резистор
  • Для создания падения напряжения
  • Подтягивающий / понижающий резистор
  • Делители потенциала
  • Для измерения тока в качестве шунтирующего резистора
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *