Обозначения резисторов на электрических схемах

 

Резистор обозначают на электрических схемах в виде:

 

Номинальную мощность рассеяния резистора (от 0,05 до 5 Вт) обозначают специальными знаками внутри символа:

 

Постоянные резисторы могут иметь один или несколько выводов:

Сопротивление постоянного резистора изменить невозможно. Если в цепи необходимо установить определенный ток или напряжение, возле символа резистора ставят звездочку и резистор подбирают.

 

Конструкция дискретных резисторов

 

Сопротивление резистора — это один из основных параметров, который учитывают при конструировании резистора, а также при выборе его для применения в конкретной схеме. Схемы конструкций наиболее распространенных проводящих элементов резисторов показаны на рис. 1.1.

 

 

Сопротивление резистора определяется геометрическими размерами и свойствами материала проводящего участка элемента:

,

где l — длина проводящего участка элемента; S —площадь поперечного сечении; r - удельное объемное сопротивление материала.

Удельным объемным сопротивлением называют сопротивление образца данного материала, длина которого, выраженная в метрах, равна площади поперечного сечения (в м²):

 (Ом×м),

где l — длина проводящего участка элемента.

Удельные объемные сопротивления материалов, используемых для производства резисторов приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4. Удельное объемное сопротивление материалов, используемых для производства резисторов

Материал	Удельное объемное сопротивление, r × 106 (Ом × м)	Материал	Удельное объемное сопротивление, r × 106 (ом × м)
Алюминий Вольфрам Железо Золото Кадмий Медь	0,028 0,055 0,098 0,024 0,076 0,017	Молибден Никель Платина Серебро Тантал Титан	0,057 0,073 0,105 0,016 0,135 0,420

 

Удельной проводимостью называют величину, обратную удельному объемному сопротивлению:

 (Ом×м)^-1

 

Сопротивление резистора объемной конструкции (рис. 1.1а):

 

 

где D - диаметр проводящего элемента, где l — длина проводящего участка элемента.

Для резисторов цилиндрической формы с проводящей пленкой, нанесенной на поверхность изоляционного основания, когда толщина пленки мала по сравнению с диаметром основания, сопротивление определяется выражением:

 

,

 

где h — толщина пленки; l - длина проводящего участка пленки.

Рис. 1.1. Схемы конструкций проводящих элементов резисторов: а — объемная (цилиндрическая); б, в — пленочная; г — пленочная со спиральной нарезкой; д — пленочная с прорезями; е — с проволочным проводящим элементом; ж — подковообразная; з — шайбовая; и — дисковая; к — бусинковая

 

Сопротивление участка пленки, имеющего равную длину и ширину, т.е. сопротивление квадрата пленки:

_кв=r/h Ом

 

Для непроволочных резисторов характерным является отношение:

 

,

 

которое называют коэффициентом формы. Значение коэффициента К_ф в конструкциях постоянных резисторов обычно близко к единице (0,6-1,5).

У резисторов с малой длиной проводящего элемента неэффективно используется общий объем, поскольку длина контактной арматуры становится сравнимой с рабочей длиной проводящего элемента. Конструкция с большим значением К_ф (длинные и тонкие) неудобны в монтаже и в ряде случаев имеют малую механическую прочность. Коэффициент К_ф определяет также частотные свойства резистора.

Сопротивление резистора поверхностного типа можно увеличить на несколько порядков путем последовательного снятия слоев проводящего элемента спиральной нарезкой или прорезанном изолирующих канавок. Нарезка проводящего элемента дает возможность использовать в конструкциях высокоомных резисторов пленки большей толщины, имеющие достаточно высокую стабильность характеристик.

Наиболее распространенным является способ спиральной нарезки, который позволяет получить резисторы с широким диапазоном сопротивлений и в то же время является простым в производственных условиях и легко управляемым. Благодаря спиральной нарезке сводится к минимуму влияние переходного сопротивления в контактном узле па полное сопротивление резистора. Полагая, что сопротивления контактных узлов малы, структура проводящего элемента однородна и шаг спирали значительно меньше диаметра основания, сопротивление резистора со спиральной нарезкой (рис. 1.1 г) можно рассчитать так:

,

 

где N — число витков нарезки; t — шаг спирали; а — расстояние между смежными витками.

Коэффициент нарезки, характеризующий изменение сопротивления в результате нарезки:

 

,

 

гдеR` — сопротивление после нарезки; R - сопротивление до нарезки.

Прорези на проводящем слое с целью увеличения сопротивления резистора делают также вдоль основания (рис. 1.1, д). В этом случае коэффициент нарезки:

 

,

 

где N — число прорезей; а — расстояние между смежными проводящими полосками.

Сопротивление проволочных резисторов (рис. 1.1, е) определяется длиной проволоки, ее удельным сопротивлением ρ и площадью поперечного сечения S:

 

.

 

В конструкциях переменных резисторов обычно применяют подковообразные проводящие элементы (рис. 1.1, ж).

Сопротивление проводящего участка пленки длиной d у элемента, показанного на рис. 1.1 ж:

 

, , ,

 

где r₁, r₂ - внутренний и внешний радиусы проводящего элемента; φ – угол соответствующий проводящему участку дуги; h - толщина токопроводящего слоя.

Сопротивление проводящего элемента переменного резистора:

 

 

Сопротивление проводящего элемента резистора шайбовой конструкции (рис. 1.1з):