Параметры и характеристики резисторов

Резисторы характеризуются  величиной сопротивления, допуском на разброс величины сопротивления, рассеиваемой мощностью, зависимостью от температуры, виду вольтамперной характеристики, характеру изменения сопротивления, материалу токопроводящего слоя, размерами и т.д.

Рассмотрим основные параметры и характеристики резисторов.

 

Номинальное сопротивление.

Номинальным сопротивлением называется сопротивление, которое должен иметь резистор, это значение указывается на резисторе.

Диапазон номинальных значений сопротивлений установлен для резисторов: постоянных от долей ома до единиц тераом; переменных проволочных от 0,47 Ом до 20 кОм и переменных непроволочных от 1 Ом до 10 МОм. В России согласно ГОСТ 28884-90 для постоянных резисторов установлено 6 рядов номинальных значений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192, а для переменных резисторов (ГОСТ 10318-80) - ряд Е6.

Цифра после буквы Е указывает количество значений номиналов в каждом десятичном интервале, то есть ряд образуется из округлённых значений чисел ⁿ√10, где n номер ряда (3, 6, 12, 24 и т.д.). Для примера номинальные значения сопротивлений рядов Е3, Е6, Е12 и Е24 приведены в таблице 1. Ряды Е48, Е96, Е192 используются для прецизионных резисторов и в этом пособии не приводятся.

 

Таблица 1.1 Стандартизованные ряды номиналов резисторов.

Е3	Е6	Е12	Е24	Е3	Е6	Е12	Е24	Е3	Е6	Е12	Е24
1,0	1,0	1,0	1,0	2,2	2,2	2,2	2,2	4,7	4,7	4,7	4,7
			1,1				2,4				5,1
		1,2	1,2			2,7	2,7			5,6	5,6
			1,3				3,0				6,2
	1,5	1,5	1,5		3,3	3,3	3,3		6,8	6,8	6,8
			1,6				3,6				7,5
		1,8	1,8			3,9	3,9			8,2	8,2
			2,0				4,3				9,1

 

Как видно из таблицы 1, например,  номинал  резистора для ряда Е24 имеющего значение 1,0, может соответствовать 1,0 Ом, 10 Ом, 100 Ом, 1,0 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 1,0 МОм, 10 МОм и т.д.

 

Допуск.

Истинное значение сопротивления резистора может отличаться от номинального сопротивления на некоторую величину регламентируемую допуском. Сопротивление резистора находящееся в середине интервала между двумя номинальными значениями 1 и 1,1 кОм будет равно 1,05 кОм, что является 5% отклонением от значения 1 кОм или 4,5% отклонением для значения 1,1 кОм. То есть ряд Е24 содержит номиналы резисторов, которые выпускает промышленность с 5% допуском. Соответственно по ряду Е12 выпускаются резисторы с 10% допуском, по ряду Е6 – с 20% допуском и по ряду Е3 – с 30% допуском. Рекомендациями МЭК (Международной электрической комиссией) ряд допусков стандартизирован. Согласно ГОСТ 9664-74 резисторы выпускаются со следующими допусками: ±0,001%; ±0,002%; ±0,005%; ±0,01%; ±0,02%; ±0,05%; ±0, 1%; ±0,2%; ±0,25%; ±0,5%; ±1%; ±2%; ±5%; ±10%; ±20%; ±30%.

Методика пользования таблицей 1 показана на следующем примере.

Пример.   Расчёт показал, что в схему нужно установить резистор с сопротивлением 38,56 кОм. Резистор с таким номинальным сопротивлением наша промышленность не выпускает. По таблице 1.1 находим ближайшее значение 3,9, умножаем его на 10ⁿ, то есть в нашем случае на 10000 и получаем 39 кОм. В схему будет установлен резистор именно с номиналом 39 кОм. Значение 3,9 находится в двух колонках Е12 и Е24, т.е. с допуском ±10% и ±5%. Выбор допуска производится в зависимости от допустимого отклонения его номинального сопротивления, при котором режим работы схемы не будет нарушен. Конечно, можно было бы подобрать значение ещё ближе, например, из ряда Е196 - 38,3 кОм, но этот резистор будет из серии прецизионных резисторов и, следовательно, дорогим.

Мощность рассеяния.

Мощностью рассеяния или просто мощностью резистора называется мощность, которую может рассеять резистор при заданных условиях в течение всего срока службы, при сохранении параметров в установленных пределах.

Рис. 1.3 Резисторы разной мощности

ГОСТ 24013-80 и ГОСТ 10318-80 предусматривает следующий ряд номинальных мощностей резисторов: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500. На рис 1.3 показан общий вид наиболее распространённых резисторов с различной мощностью.

У непроволочных резисторов с сопротивлением больших величин номинальная нагрузка определяется не допустимой мощностью рассеяния, а допустимым падением напряжения. Превышение этой величины вызывает в рабочем слое сопротивления недопустимые перегрузки между отдельными его частицами, вследствие чего сопротивление выходит из строя.

Рабочее напряжение.

Рабочее напряжение, при котором резистор нормально работает, можно определить по формуле U_р≤√(P·R). В то же время предельные рабочие напряжения постоянных резисторов согласно ГОСТ 28884-90 выбираются из ряда 25; 50; 100; 150; 200; 250; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000; 5000; 10000; 20000; 25000; 35000; 40000; 60000, а для переменных согласно ГОСТ 10318-80 это ряд ограничен 5; 10; 25; 50; 100; 150; 200; 250; 350; 500; 750; 1000; 1500; 3000; 8000.