Прежде всего, определимся с понятием и обозначением сопротивления, как электрической величины. Согласно теории сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока. В международной системе единиц (СИ) единицей измерения сопротивления является Ом (Ω). Для электротехники это относительно небольшая величина, поэтому мы чаще будем иметь дело с килоомами (кОм) и мегаомами (МОм). Для этого нужно усвоить следующую табличку:

1 кОм = 1000 Ом;
1 Мом = 1000 кОм;

И наоборот:

1 Ом = 0.001 кОм;
1 кОм = 0.001 Мом;

Ничего сложного, но знать это надо твердо.

Теперь о номиналах (величинах). Конечно, промышленность не выпускает для радиолюбителей резисторов со всеми номиналами. Изготовление высокоточных резисторов – дело трудоемкое и используются такие резисторы лишь в специальной высокоточной аппаратуре. Вы, к примеру, не найдете в обычном магазине резистора на 1.9 кОм и в такой точности чаще всего нет необходимости – она нужна редко, а если нужна, то для этого существуют подстроечные резисторы.

Весь стандартный ряд, с которым мы будем сталкиваться, я здесь приводить не буду – он достаточно длинный и учить его специально не стоит. Лучше научимся отличать один резистор от другого. Маркировать приборы могут по-разному. Самая удобная, по моему мнению, была цифровая маркировка. Делалась она, к примеру, на самых ходовых в свое время резисторах типа МЛТ.

Одного взгляда на резистор было достаточно, чтобы узнать какое у него сопротивление

К примеру, на втором сверху резисторе читаем 2,2 и ниже К5% . Номинал этого резистора – 2.2 килоома с точностью 5%. Для мегаомных резисторов используется «М» вместо «К» а омы обозначаются буквами «R», «Е» или вообще без буквы:

470 — 470 Ом
18Е — 18 Ом

Очень часто любая из букв может стоять вместо запятой:

2к2 – 2,2 килоома
М15 – 0,15 мегаом или 150 килоом

Вот и вся хитрость. Еще один параметр – мощность резистора. Чем выше мощность, тем больший ток может выдержать резистор без разрушения (сгорания). Снова вернемся к верхнему рисунку. Здесь резисторы имеют следующую мощность (сверху вниз) 2 Вт, 1 Вт, 0.5 Вт, 0.25 Вт, 0.125 Вт. Первые три настолько велики, что на них даже нашлось место для маркировки мощности: МЛТ-2, МЛТ-1, МЛТ-0.5. Остальные на глаз. Конечно, выпускаются (но большинство, увы, выпускалось) и другие типы (и мощности) с «человеческой» маркировкой, перечислять я их не буду, а принцип обозначения у них тот же.

ПЭВР-30, к примеру, выглядит как приличных размеров цилиндр, но маркируется так же

Но эта мода уже практически отошла, взамен цифр появились цветные полоски и специальные коды и с этим придется мириться.

Что это за резистор и каков его номинал? Для этого придется обратиться к специальным таблицам, которые я здесь и привожу.

Расчет номинала резистора по цветовому коду:
укажите количество цветных полос и выберите цвет каждой из них (меню выбора цвета находится под каждой полоской). Результат будет выведен в поле "РЕЗУЛЬТАТ"

Расчет цветового кода для заданного значения сопротивления:
Введите значение в поле "РЕЗУЛЬТАТ" и укажите требуемую точность резистора. Полоски маркировки на изображении резистора будут окрашены соответствующим образом. Количество полос декодер подбирает по следующему принципу: приоритет у 4-полосной маркировки резисторов общего назначения, и только если резисторов общего назначения с таким номиналом не существует, выводится 5-ти полосная маркировка 1% или 0.5% резисторов.

Назначение кнопки "РЕВЕРС":
При нажатии на эту кнопку цветовой код резистора будет перестроен зеркальным образом от исходного. Таким образом можно узнать, возможно ли чтение цветового кода в обратном направлении (справа - налево). Эта функция калькулятора нужна в том случае, когда сложно понять, какая полоска в цветовой маркировке резистора является первой. Обычно первая полоска или толще остальных, или расположена ближе к краю резистора. Но в случаях 5-ти и 6-ти полосной цветовой маркировки прецизионных резисторов может не хватить места, чтобы сместить полоски маркировки к одному краю. А толщина полосок может отличаться весьма незначительно... С 4-полосной маркировкой 5% и 10% резисторов общего назначения все проще: последняя полоска, обозначающая точность - золотистого или серебристого цвета, а эти цвета никак не могут быть у первой полоски.

Назначение кнопки "М+":
Эта кнопка позволит сохранить в памяти текущую цветовую маркировку. Сохраняется до 9 цветовых маркировок резисторов. Кроме того, автоматически сохраняются в память калькулятора все значения, выбранные из колонок примеров цветовой маркировки, из таблицы значений в стандартных рядах, любые значения (правильные и неправильные), введенные в поле "Результат", и только правильные значения, введенные с помощью меню выбора цвета полосок либо кнопок "+" и "-". Функция удобна, когда требуется определить цветовую маркировку нескольких резисторов - всегда можно быстро вернуться к маркировке любого из уже проверенных. Красным цветом в списке обозначаются значения с ошибочной и нестандартной цветовой маркировкой (значение не принадлежит к стандартным рядам, кодированный цветом допуск на резисторе не соответствует допуску стандартного ряда, к которому относится значение и т.д.).

Кнопка "MC": - очистка всей памяти. Для удаления из списка только одной записи покройте оную двойным кликом.

Назначение кнопки "Исправить":
При нажатии на эту кнопку (если в цветовом коде резистора допущена ошибка) будет предложен один из возможных правильных вариантов.

Назначение кнопок "+" и "-" :
При нажатии на них значение в соответствующей полоске изменится на один шаг в большую или меньшую сторону.

Назначение информационное поля (под полем "РЕЗУЛЬТАТ"):
В нем выводятся сообщения, к каким стандартным рядам принадлежит введенное значение (с какими допусками резисторы этого номинала выпускаются промышленностью), а так же сообщения об ошибках. Если значение не является стандартным, то либо вы допустили ошибку, либо производитель резистора не придерживается общепринятого стандарта (что случается).

Примеры цветовой кодировки резисторов:
Слева приведены примеры цветовой маркировки 1%, а справа - 5% резисторов. Кликните по значению в списке, и полоски на изображении резистора будут перекрашены в соответствующие цвета.

Первым делом давайте разберемся с советскими резисторами.

Хоть ты что делай, а от советской электроники не убежишь. Поэтому, немного теории вам не повредит.

Первым взглядом мы должны оценить, какую максимальную мощность может рассеивать резистор. Сверху вниз, внизу на фото, резисторы по мощностям: 2 Ватта, 1 Ватт, 0.5 Ватт, 0.25 Ватт, 0.125 Ватт. На резисторах мощностью 1 и 2 Ватта пишут МЛТ-1 и МЛТ-2 соответственно.

МЛТ – это разновидность самых распространенных советских резисторов, от сокращенных названий М еталлопленочный, Л акированный, Т еплоустойчивый. У других же резисторов мощность можно прикинуть по габаритам. Чем больше резистор по габаритам, тем больше мощности он может рассеять в окружающее пространство.

Единицы измерения в МЛТэшках – Омы – обозначают как R или E. Килоомы – буковкой “К”, Мегаомы буковкой “М”. Здесь все просто. Например, 33Е (33 Ома); 33R (33 Ома); 47К (47 кОм); 510К (510 кОм); 1.0М (1 МОм). Есть также фишка такая, что буквы могут опережать цифры, например, K47 означает, что сопротивление равно 470 Ом, M56 – 560 Килоом. А иногда, чтобы не заморачиваться с запятыми, тупо толкают туда буковку, например. 4K3 = 4.3 Килоом, 1М2 – 1.2 Мегаома.

Давайте рассмотрим нашего героя. Смотрим сразу на обозначение. 1К0 или словами ” один ка ноль”. Значит, его сопротивление должно быть 1,0 Килоом.

Давайте убедимся, так ли это на самом деле?

Ну да, все сходится с небольшой погрешностью.

Цветовая маркировка резисторов

Чтобы определить значение сопротивления резистора с цветовой маркировкой, сначала надо повернуть его таким образом, чтобы его серебряная или золотая полосы находились справа, а группа других полосок - слева. Если же вы не можете найти серебряную или золотую полоску, то надо повернуть резистор таким образом, чтобы группа полосок находилась с левой стороны.

Цвет полоски – закодированная цифра:
Черный – 0
Коричневый – 1
Красный – 2
Оранжевый – 3
Желтый – 4
Зеленый – 5
Синий – 6
Фиолетовый – 7
Серый – 8
Белый – 9

Третья полоска имеет другое значение: она указывает количество нулей, которое следует добавить к полученному предыдущему цифровому значению.

Цвет полоски – Количество нулей
Черный – Нет нулей -
Коричневый – 1 – 0
Красный – 2 – 00
Оранжевый – 3 – 000
Желтый – 4 – 0000
Зеленый – 5 – 00000
Синий – 6 – 000000
Фиолетовый – 7 – 0000000
Серый – 8 – 00000000
Белый – 9 – 000000000

Следует помнить, что цветовая маркировка является вполне согласующейся и логичной, например, зеленый цвет означает либо величину 5 (для первых двух полосок), либо 5 нулей (для третьей полоски).

Сама последовательность цветов совпадает с последовательностью цветов в радуге (с красного по фиолетовый цвета) (!!!)

Если на резистор нанесена группа из четырех полосок вместо трех, то первые три полоски являются цифрами, а четвертая полоска означает количество нулей. Третья цифровая полоска дает возможность указать сопротивление резистора с более высокой точностью.

Давайте же рассмотрим неизвестный нам резистор.

В основном на резисторе бывают три, четыре, пять и даже шесть полосок. Первая полоска находится ближе всего к выводу резистора и ее делают шире, чем все другие полоски, но иногда это правило не соблюдается. Для того, чтобы не перелопачивать справочники по цветовой маркировке резисторов, в интернете можно скачать множество различных программ для определения номинала резистора.

Очень неплохой онлайн калькулятор вы также можете найти .

Калькулятор маркировки резисторов

Мне очень понравилась программа . С этой программой разберется даже дошкольник. Давайте же с помощью нее определим номинал нашего резистора. Вбиваем полоски интересующего нас резистора и программа выдаст нам его номинал.

И вот снизу слева в рамке мы видим значение номинала резистора: 1кОм -+5%. Удобно не правда ли?

Теперь давайте замеряем сопротивление с помощью мультиметра: 971 Ом. 5% от 1000 Ом – это 50 Ом. Значит номинал резистор должен быть в диапазоне от 950 Ом и до 1050 Ом, иначе его можно признать не годным. Как мы видим, значение 971 Ом прекрасно вписывается в диапазон от 950 до 1050 Ом. Следовательно, мы правильно определили номинал резистора, и его спокойно можно использовать в наших целях.

Давайте потренируемся и определим номинал еще одного резистора.

Все ОК;-).

Маркировка SMD резисторов

Цифровая маркировка резисторов

Рассмотрим маркировку резисторов. Резисторы типоразмера 0402 (значения типоразмеров ) не маркируются. Остальные же маркируются тремя или четырьмя цифрами, так как они чуток больше и на них все-таки можно нанести цифры или какую-нибудь маркировку. Резисторы с допуском до 10% маркируются тремя цифрами, где две первые цифры обозначают номинал этого резистора, а последняя третья цифра – это 10 в степени этой последней цифры. Давайте рассмотрим вот такой резистор:

Сопротивление резистора, показанного на фото равняется 22х10 2 =2200 Ом или 2,2 К.

Проверяем так ли это? Берем между щупами этот крохотный SMD компонент и замеряем сопротивление.

Сопротивление 2,18 кОм. Небольшая погрешность не в счет.

SMD резистор с допуском 1% и типоразмера от 0805 и больше маркируются четырьмя цифрами. Например, резистор с номером 4422. Считается это как 442х10 2 =44200 Ом=44.2 кОм.

Существуют также SMD резисторы почти с нулевым сопротивлением (очень-очень малое сопротивление все-таки имеется) или просто-напросто так называемые перемычки. Они смотрятся более эстетичнее, чем какие-либо провода.

Кодовая маркировка резисторов - это самая распространенная практика в наши дни. Иногда попадаются резисторы, у которых маркировка выглядит очень странно. Не пугайтесь, это простая кодовая маркировка, которую используют некоторые производители радиоэлектронных компонентов. Это может выглядеть как-то так:

или даже так:

Как определить значение сопротивления таких резисторов? Для этого существует таблица, с помощью которой вы легко сможете определить номинал любого резистора с кодовой маркировкой. Итак, в первых двух цифрах засекречен номинал сопротивления резистора, а буква - это множитель.

Вот собственно и таблица:

Буквы: S=10 -2 ; R=10 -1 ; А=1; В= 10; С=10 2 ; D=10 3 ; Е=10 4 ; F=10 5

Значит, сопротивление этого резистора

у нас будет 140х10 4 =1,4 МегаОма.

А сопротивление этого резистора

у нас будет 102х10 2 =10,2 КилоОма.

В программе Резистор 2.2 можно также без проблем найти кодовую и цифровую маркировку резисторов.

Выбираем маркировку фирмы BOURNS

Ставим маркер на «3 символа». И набираем нашу кодовую маркировку. Например, тот же самый резистор с маркировкой 15Е. Внизу, слева в рамке, мы видим значение сопротивления этого резистора: 1,4 Мегаом.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер паропроницаемости и скорости переноса пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 килоом [кОм] = 1000 ом [Ом]

Исходная величина

Преобразованная величина

ом мегаом микроом вольт на ампер обратный сименс абом единица сопротивления СГСМ статом единица сопротивления СГСЭ квантованное сопротивление Холла Планковский импеданс миллиом килоом

Подробнее об электрическом сопротивлении

Введение

Термину сопротивление в некотором отношении повезло больше, чем другим физическим терминам: мы с раннего детства знакомимся с этим свойством окружающего мира, осваивая среду обитания, особенно когда тянемся к приглянувшейся игрушке в руках другого ребёнка, а он сопротивляется этому. Этот термин нам интуитивно понятен, поэтому в школьные годы во время уроков физики, знакомясь со свойствами электричества, термин электрическое сопротивление не вызывает у нас недоумения и его идея воспринимается достаточно легко.

Число производимых в мире технических реализаций электрического сопротивления - резисторов - не поддаётся исчислению. Достаточно сказать, что в наиболее распространённых современных электронных устройствах - мобильных телефонах, смартфонах, планшетах и компьютерах - число элементов может достигать сотен тысяч. По статистике резисторы составляют свыше 35% элементов электронных схем, а, учитывая масштабы производства подобных устройств в мире, мы получаем умопомрачительную цифру в десятки триллионов единиц. Наравне с другими пассивными радиоэлементами - конденсаторами и катушками индуктивности, резисторы лежат в основе современной цивилизации, являясь одним из китов, на которых покоится наш привычный мир.

Определение

Электрическое сопротивление - это физическая величина, характеризующая некоторые электрические свойства материи препятствовать свободному, без потерь, прохождению электрического тока через неё. В терминах электротехники электрическое сопротивление есть характеристика электрической цепи в целом или её участка препятствовать протеканию тока и равная, при постоянном токе, отношению напряжения на концах цепи к силе тока, протекающего по ней.

Электрическое сопротивление связано с передачей или преобразованием электрической энергии в другие виды энергии. При необратимом преобразовании электрической энергии в тепловую, ведут речь об активном сопротивлении. При обратимом преобразовании электрической энергии в энергию магнитного или электрического поля, если в цепи течет переменный ток, говорят о реактивном сопротивлении. Если в цепи преобладает индуктивность, говорят об индуктивном сопротивлении, если ёмкость - о ёмкостном сопротивлении.

Полное сопротивление (активное и реактивное) для цепей переменного тока описывается понятиям импеданса, а для переменных электромагнитных полей - волновым сопротивлением. Сопротивлением иногда не совсем правильно называют его техническую реализацию - резистор, то есть радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления.

Сопротивление обозначается буквой R или r и считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как

R - сопротивление, Ом;

U - разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника, В;

I - сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов, А.

Эта формула называется законом Ома, по имени немецкого физика, открывшего этот закон. Немаловажную роль в расчёте теплового эффекта активного сопротивления играет закон о выделяемой теплоте при прохождении электрического тока через сопротивление - закон Джоуля-Ленца:

Q = I 2 · R · t

Q - количество выделенной теплоты за промежуток времени t, Дж;

I - сила тока, А;

R - сопротивление, Ом;

t - время протекания тока, сек.

Единицы измерения

Основной единицей измерения электрического сопротивления в системе СИ является Ом и его производные: килоом (кОм), мегаом (МОм). Соотношения единиц сопротивления системы СИ с единицами других систем вы можете найти в нашем конвертере единиц измерения.

Историческая справка

Первым исследователем явления электрического сопротивления, а, впоследствии, и автором знаменитого закона электрической цепи, названного затем его именем, стал выдающийся немецкий физик Георг Симон Ом. Опубликованный в 1827 году в одной из его работ, закон Ома сыграл определяющую роль в дальнейшем исследовании электрических явлений. К сожалению, современники не оценили его исследования, как и многие другие его работы в области физики, и, по распоряжению министра образования за опубликование результатов своих исследований в газетах он даже был уволен с должности преподавателя математики в Кёльне. И только в 1841 году, после присвоения ему Лондонским королевским обществом на заседании 30 ноября 1841 г. медали Копли, к нему наконец-то приходит признание. Учитывая заслуги Георга Ома, в 1881 г. на международном конгрессе электриков в Париже было решено назвать его именем теперь общепринятую единицу электрического сопротивления («один ом»).

Физика явления в металлах и её применение

По своим свойствам относительной величины сопротивления, все материалы подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Отдельным классом выступают материалы, имеющие нулевое или близкое к таковому сопротивление, так называемые сверхпроводники. Наиболее характерными представителями проводников являются металлы, хотя и у них сопротивление может меняться в широких пределах, в зависимости от свойств кристаллической решётки.

По современным представлениям, атомы металлов объединяются в кристаллическую решётку, при этом из валентных электронов атомов металла образуется так называемый «электронный газ».

Относительно малое сопротивление металлов связано именно с тем обстоятельством, что в них имеется большое количество носителей тока - электронов проводимости - принадлежащих всему ансамблю атомов данного образца металла. Возникающий при приложении внешнего электрического поля, ток в металле представляет собой упорядоченное движение электронов. Под действием поля электроны ускоряются и приобретают определённый импульс, а затем сталкиваются с ионами решётки. При таких столкновениях, электроны изменяют импульс, частично теряя энергию своего движения, которая преобразуется во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока. Необходимо заметить, что сопротивление образца металла или сплавов металлов данного состава зависит от его геометрии, и не зависит от направления приложенного внешнего электрического поля.

Дальнейшее приложение всё более сильного внешнего электрического поля приводит к нарастанию тока через металл и выделению всё большего количества тепла, которое, в конечном итоге, может привести к расплавлению образца. Это свойство применяется в проволочных предохранителях электрических цепей. Если температура превысила определенную норму, то проволока расплавляется, и прерывает электрическую цепь - по ней больше не может течь ток. Температурную норму обеспечивают, выбирая материал для проволоки по его температуре плавления. Прекрасный пример того, что происходит с предохранителями, даёт опыт съёмки перегорания нити накала в обычной лампе накаливания.

Наиболее типичным применением электрического сопротивления является применение его в качестве тепловыделяющего элемента. Мы пользуемся этим свойством при готовке и подогреве пищи на электроплитках, выпекании хлеба и тортов в электропечах, а также при работе с электрочайниками, кофеварками, стиральными машинами и электроутюгами. И совершенно не задумываемся, что своему комфорту в повседневной жизни мы опять же должны быть благодарны электрическому сопротивлению: включаем ли бойлер для душа, или электрический камин, или кондиционер в режим подогрева воздуха в помещении - во всех этих устройствах обязательно присутствует нагревательный элемент на основе электрического сопротивления.

В промышленном применении электрическое сопротивление обеспечивает приготовление пищевых полуфабрикатов (сушка), проведение химических реакций при оптимальной температуре для получения лекарственных форм и даже при изготовлении совершенно прозаических вещей, вроде полиэтиленовых пакетов различного назначения, а также при производстве изделий из пластмасс (процесс экструдирования).

Физика явления в полупроводниках и её применение

В полупроводниках, в отличие от металлов, кристаллическая структура образуется за счёт ковалентных связей между атомами полупроводника и поэтому, в отличие от металлов, в чистом виде они имеют значительно более высокое электрическое сопротивление. Причем, если говорят о полупроводниках, обычно упоминают не сопротивление, а собственную проводимость.

Привнесение в полупроводник примесей атомов с большим числом электронов на внешней оболочке, создаёт донорную проводимость n-типа. При этом «лишние» электроны становятся достоянием всего ансамбля атомов в данном образце полупроводника и его сопротивление понижается. Аналогично привнесение в полупроводник примесей атомов с меньшим числом электронов на внешней оболочке, создаёт акцепторную проводимость р-типа. При этом «недостающие» электроны, называемые «дырками», становятся достоянием всего ансамбля атомов в данном образце полупроводника и его сопротивление также понижается.

Наиболее интересен случай соединения областей полупроводника с различными типами проводимости, так называемый p-n переход. Такой переход обладает уникальным свойством анизотропии - его сопротивление зависит от направления приложенного внешнего электрического поля. При включении «запирающего» напряжения, пограничный слой p-n перехода обедняется носителями проводимости и его сопротивление резко возрастает. При подаче «открывающего» напряжения в пограничном слое происходит рекомбинация носителей проводимости в пограничном слое и сопротивление p-n перехода резко понижается.

На этом принципе построены важнейшие элементы электронной аппаратуры - выпрямительные диоды. К сожалению, при превышении определённого тока через p-n переход, происходит так называемый тепловой пробой, при котором как донорные, так и акцепторные примеси перемещаются через p-n переход, тем самым разрушая его, и прибор выходит из строя.

Главный вывод о сопротивлении p-n переходов заключается в том, что их сопротивление зависит от направления приложенного электрического поля и носит нелинейный характер, то есть не подчиняется закону Ома.

Несколько иной характер носят процессы, происходящие в МОП-транзисторах (Металл-Окисел-Полупроводник). В них сопротивлением канала исток-сток управляет электрическое поле соответствующей полярности для каналов p- и n-типов, создаваемое затвором. МОП-транзисторы почти исключительно используются в режиме ключа - «открыт-закрыт» - и составляют подавляющее число электронных компонентов современной цифровой техники.

Вне зависимости от исполнения, все транзисторы по своей физической сути представляют собой, в известных пределах, безынерционные управляемые электрические сопротивления.

Физика явления в газах и её применение

В обычном состоянии газы являются отличными диэлектриками, поскольку в них имеется очень малое число носителей заряда - положительных ионов и электронов. Это свойство газов используется в контактных выключателях, воздушных линиях электропередач и в воздушных конденсаторах, так как воздух представляет собой смесь газов и его электрическое сопротивление очень велико.

Так как газ имеет ионно-электронную проводимость, при приложении внешнего электрического поля сопротивление газов вначале медленно падает из-за ионизации всё большего числа молекул. При дальнейшем увеличении напряжения внешнего поля возникает тлеющий разряд и сопротивление переходит на более крутую зависимость от напряжения. Это свойство газов использовалась ранее в газонаполненных лампах - стабисторах - для стабилизации постоянного напряжения в широком диапазоне токов. При дальнейшем росте приложенного напряжения, разряд в газе переходит в коронный разряд с дальнейшим снижением сопротивления, а затем и в искровой - возникает маленькая молния, а сопротивление газа в канале молнии падает до минимума.

Основным компонентом радиометра-дозиметра Терра-П является счетчик Гейгера-Мюллера . Его работа основана на ударной ионизации находящегося в нем газа при попадании гамма-кванта, в результате которой резко снижается его сопротивление, что и регистрируется.

Свойство газов светиться при протекании через них тока в режиме тлеющего разряда используется для оформления неоновых реклам, индикации переменного поля и в натриевых лампах. То же свойство, только при свечении паров ртути в ультрафиолетовой части спектра, обеспечивает работу и энергосберегающих ламп. В них световой поток видимого спектра получается в результате преобразования ультрафиолетового излучения флуоресцентным люминофором, которым покрыты колбы ламп. Сопротивление газов точно так же, как и в полупроводниках, носит нелинейный характер зависимости от приложенного внешнего поля и так же не подчиняется закону Ома.

Физика явления в электролитах и её применение

Сопротивление проводящих жидкостей - электролитов - определяется наличием и концентрацией ионов различных знаков - атомов или молекул, потерявших или присоединивших электроны. Такие ионы при недостатке электронов называются катионами, при избытке электронов - анионами. При приложении внешнего электрического поля (помещении в электролит электродов с разностью потенциалов) катионы и анионы приходят в движение; физика процесса заключается в разрядке или зарядке ионов на соответствующем электроде. При этом на аноде анионы отдают излишние электроны, а на катоде катионы получают недостающие.

Существенным отличием электролитов от металлов, полупроводников и газов является перемещение вещества в электролитах. Это свойство широко используется в современной технике и медицине - от очистки металлов от примесей (рафинирование) до внедрения лекарственных средств в больную область (электрофорез). Сверкающей сантехнике наших ванн и кухонь мы обязаны процессам гальваностегии – никелированию и хромированию. Излишне вспоминать, что качество покрытия достигается именно благодаря управлению сопротивлением раствора и его температурой, а также многими другими параметрами процесса осаждения металла.

Поскольку человеческое тело с точки зрения физики представляет собой электролит, применительно к вопросам безопасности существенную роль играет знание о сопротивлении тела человека протеканию электрического тока. Хотя типичное значение сопротивления кожи составляет около 50 кОм (слабый электролит), оно может варьироваться в зависимости от психоэмоционального состояния конкретного человека и условий окружающей среды, а также площади контакта кожи с проводником электрического тока. При стрессе и волнении или при нахождении в некомфортных условиях оно может значительно снижаться, поэтому для расчётов сопротивления человека в технике безопасности принято значение 1 кОм.

Любопытно, что на основе измерения сопротивления различных участков кожи человека, основан метод работы полиграфа - «детектора» лжи, который, наряду с оценкой многих физиологических параметров, определяет, в частности, отклонение сопротивления от текущих значений при задавании испытуемому «неудобных» вопросов. Правда этот метод ограниченно применим: он даёт неадекватные результаты при применении к людям с неустойчивой психикой, к специально обученным агентам или к людям с аномально высоким сопротивлением кожи.

В известных пределах к току в электролитах применим закон Ома, однако, при превышении внешнего прилагаемого электрического поля некоторых характерных для данного электролита значений, его сопротивление также носит нелинейный характер.

Физика явления в диэлектриках и её применение

Сопротивление диэлектриков весьма высоко, и это качество широко используется в физике и технике при применении их в качестве изоляторов. Идеальным диэлектриком является вакуум и, казалось бы, о каком сопротивлении в вакууме может идти речь? Однако, благодаря одной из работ Альберта Эйнштейна о работе выхода электронов из металлов, которая незаслуженно обойдена вниманием журналистов, в отличие от его статей по теории относительности, человечество получило доступ к технической реализации огромного класса электронных приборов, ознаменовавших зарю радиоэлектроники, и по сей день исправно служащих людям.

Согласно Эйнштейну, любой проводящий материал окружён облаком электронов, и эти электроны, при приложении внешнего электрического поля, образуют электронный луч. Вакуумные двухэлектродные приборы обладают различным сопротивлением при смене полярности приложенного напряжения. Раньше они использовались для выпрямления переменного тока. Трёх- и более электродные лампы использовались для усиления сигналов. Теперь они вытеснены более выгодными с энергетической точки зрения транзисторами.

Однако осталась область применения, где приборы на основе электронного луча совершенно незаменимы - это рентгеновские трубки, применяемые в радиолокационных станциях магнетроны и другие электровакуумные приборы. Инженеры и по сей день всматриваются в экраны осциллографов с электронно-лучевыми трубками, определяя характер происходящих физических процессов, доктора не могут обойтись без рентгеновских снимков, и все мы ежедневно пользуемся микроволновыми печами, в которых стоят СВЧ-излучатели - магнетроны.

Поскольку характер проводимости в вакууме носит только электронный характер, сопротивление большинства электровакуумных приборов подчиняется закону Ома.

Резисторы: их назначение, применение и измерение

Резистор - электронный прибор, необходимый во всех электронных схемах. По статистике, 35% любой радиосхемы составляют именно резисторы. Конечно, можно попытаться выдумать схему без резисторов, но это будут лишь игры разума. Практические электрические и электронные схемы без резисторов немыслимы. С точки зрения инженера-электрика любой прибор, обладающий сопротивлением, может называться резистором вне зависимости от его внутреннего устройства и способа изготовления. Ярким примером тому служит история с крушением дирижабля «Италия» полярного исследователя Нобиле. Радисту экспедиции удалось отремонтировать радиостанцию и подать сигнал бедствия, заменив сломанный резистор грифелем карандаша, что, в конечном итоге, и спасло экспедицию.

Резисторы являются элементами электронной аппаратуры и могут применяться в качестве дискретных компонентов или составных частей интегральных микросхем. Дискретные резисторы классифицируются по назначению, виду вольтамперной характеристики, по способу защиты и по способу монтажа, характеру изменения сопротивления, технологиям изготовления и рассеиваемой тепловой энергии. Обозначение резистора в схемах приведено на рисунке ниже:

Резисторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном соединении резисторов общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех резисторов:

R = R 1 + R 2 + … + R n

При параллельном соединении резисторов их общее сопротивление цепи равно

R = R 1 · R 2 · … · R n /(R 1 + R 2 + … + R n)

По назначению резисторы делятся на:

• резисторы общего назначения;
• резисторы специального назначения.

По характеру изменения сопротивления резисторы делятся на:

По способу монтажа:

• для печатного монтажа;
• для навесного монтажа;
• для микросхем и микромодулей.

По виду вольт-амперной характеристики:

Цветовая маркировка резисторов

В зависимости от габаритов и назначения резисторов, для обозначения их номиналов применяются цифро-символьная маркировка или маркировка цветными полосками для резисторов навесного или печатного монтажа. Символ в маркировке может играть роль запятой в обозначении номинала: для обозначения Ом применяются символы R и E, для килоом - символ К, для мегаом - символ М. Например: 3R3 означает номинал в 3,3 Ом, 33Е = 33 Ом, 4К7 = 4,7 кОм, М56 = 560 кОм, 1М0 = 1,0 Мом.

Наиболее универсальным и практичным методом определения номинала резистора и его исправности является непосредственное измерение его сопротивления измерительным прибором. Однако при измерении непосредственно в схеме следует помнить, что ее питание должно быть отключено и что измерение будет неточным.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.