Главная  Резистор 

[ 0 ] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65]

Что такое резистор

Ответ: Ну, как - что!? Деталька такая - сопротивление.

Выходит, резистор и сопротивление - зто одно и то же? Или все же не одно и то же? В этом имеет смысл разобраться прежде, чем приступить к чтению этой книги. Но для этого полезно очень коротко, буквально в двух словах, коснуться истории вопроса и договориться о смысле терминов, которые будут встречаться дальше.

Начнем с того, что английскому (а точнее - интернациональному) слову резистор в русском языке при дословном переводе действительно соответствует русское слово "сопротивление". Однако смысловое значение и область использования этих двух слов не просто различны: зто два совершенно разные физические понятия.

Достаточно сказать, что резистор может быть только положительной величины, тогда как сопротивление - и положительным, и нулевым и даже отрицательным. Сопротивление резистора всегда активное, тогда как у других деталей и радиоэлементов сопротивление может быть и реактивным.

Так чем же различаются эти два понятия?

Сопротивление - это одна иэ основных физических величин классической электротехники наряду с другими понятиями - напряжением, током, мощностью, электрической емкостью, индуктивностью. Сопротивление, строго говоря, величина абстрактная в том смысле, что определяя по формуле закона Ома его значение, вы вовсе не обязательно имеете в виду какую-либо деталь. Речь может идти просто о величине электрического сопротивления, а чего именно - в большинстве случаев вообще не имеет значения. В то же время в ряде случаев сопротивление - понятие вполне осязаемое; его можно не только вычислить по формуле, но и точно измерить прибором (т. е. определить его значение в установленных условных единицах).

Что же касается резисторов, то здесь дело обстоит как раз наоборот.

Резистор - зто конкретная, осязаемая деталь, которая всегда, во всех без исключения случаях обладает некоторым сопротивлением - обязательно активным и положительным. Резистор помимо сопротивления может характеризоваться рядом других физических характеристик: предельным значением рассеиваемой мощности, допустимым приложенным напряжением и т.п., тогда как физическое понятие сопротивление характеризуется только его значением в омах (или других производных единицах).

2. Сопротивление как физическая величина

Итак, сопротивление - зто физическая величина, характеризующая некоторые электрические свойства материи. А точнее - способность препятствовать свободному, без потерь, распространению электрической энергии. В реальном материальном мире понятие электрического сопротивления присутствует всегда - по крайней мере до тех пор. пока имеет место самопроизвольное движение электронов (броуново движение).



Если допустить на минуту, что значение сопротивления может быть равно нулю, то тогда становится бессмысленной формула основного закона электротехники - закона Ома.

Между тем в практической электро- и особенно радиотехнике вполне корректными считаются понятия "нулевое сопротивление" и даже "отрицательное сопротивление". И это лишний раз подтверждает нашу мьюль, что прежде всего надо четко ориентироваться в существующей терминологии.

Начнем с того, что физики различают сопротивления активные и реактивные. С активными сопротивлениями все очень просто: зто такие сопротивления, на которых при протекании любого тока (переменного или постоянного) часть электрической энергии обязательно необратимо преобразуется в тепловую. Иногда зто полезно (например, в нафевательных приборах), чаще -бесполезно и даже вредно (например, нагрев деталей внутри телевизора), но во всех случаях - неизбежно.

У реактивных сопротивлений протекающий ток не приводит к бесполезной потери энергии (по крайней мере, теоретически, если отбросить крайне незначительные потери, вызванные побочными причинами). Иными словами, они не нагреваются протекающим током.

Но у реактивных сопротивлений есть два существенных отличия от активных сопротивлений. Во-первых, реактивность может проявляться только на переменном токе, и при этом значение реактивного сопротивления напрямую зависит от частоты переменного тока. А во-вторых, сам термин "реактивное сопротивление" весьма условен и означает лишь, что в данной электрической цепи при данной частоте конденсатор или катушка индуктивности ведут себя не только как емкость или индуктивность, но и обладают некоторым последовательно включенным сопротивлением. Значение этого сопротивления эквивалентно значению такого же активного сопротивления, с той весьма существенной разницей, что на этом реактивном сопротивлении нет потери электрической энергии в виде тепла.

Например, вполне допустимо электролампу с рабочим напряжением 127 В включить в сеть с напряжением 220 В последовательно через конденсатор определенной емкости. В этом случае реактивное сопротивление конденсатора будет вести себя так же, как активное сопротивление той же величины, но при этом на конденсаторе не будет бесполезно теряться в виде тепла значительная часть энергии.

Что же касается математических расчетов, то здесь оба вида сопротивлений абсолютно равноправны; и те и другие подчиняются законам Ома и Кирхгофа. А значение реактивного сопротивления конденсатора или катушки всегда можно точно вычислить (но не измерить прибором!) при помощи двух формул:

где Zc и Zl - реактивные сопротивления конденсатора и катушки индуктивности, Ом; f - частота переменного тока, Гц; С - емкость конденсатора, Ф (именно в фарадах!); L - индуктивность катушки, Гн.

Здесь уместно поделиться с читателями маленькой радиолюбительской хитростью: если вам неизвестна индуктивность катушки или емкость конденсатора и их нечем измерить, можно воспользоваться косвенным методом. Для этого надо соединить конденсатор или катушку последовательно с обычным 4



реостатом достаточно большого сопротивления, подключить их к любому источнику переменного тока (например, к звуковому генератору) и постепенно уменьшать сопротивление реостата, постоянно сравнивая напряжение на реостате и конденсаторе (или катушке). Как только зти напряжения станут одинаковыми, зто будет означать, что реактивное сопротивление детали точно равно сопротивлению реостата. Это сопротивление надо измерить тестером, а полученное значение подставить в одну из приведенных выше формул, что позволит вычислить емкость или индуктивность.

Но, если реактивное сопротивление - понятие вполне осязаемое и изначально присущее всем конденсаторам и катушкам индуктивности, то существуют понятия в некотором смысле эфемерные, условные. К ним можно отнести внутреннее сопротивление лампы или отрицательное сопротивление контура генератора.

Внутреннее сопротивление радиолампы - один из основных ее параметров, приводимых в справочниках, и в то же время внутреннего сопротивления лампы как такового не существует. Внутреннее сопротивление радиолампы -классический пример виртуальной реальности. Оно возникает в момент включения устройства, существует, пока радиолампа работает, и исчезает при выключении источника питания. Можете распилить радиолампу пополам, но никакого внутреннего сопротивления в ней не обнаружите. Это связано с тем, что внутреннее сопротивление радиолампы - одна из характеристик конфигурации и плотности электронного потока, существующего внутри ее конструкции только в проиессе работы и постоянно изменяющая свое значение в зависимости от рабочего режима на ее электродах, отсутствия, наличия и уровня полезного сигнала и ряда других факторов.

А называется этот параметр сопротивлением потому, что в электрических расчетах, которые вполне правомерно проводить по формулам "классической" электротехники, промежуток катод-анод внутри работающей лампы можно рассматривать как обычное активное сопротивление некоторой эквивалентной величины.

Точно также понятие "отрицательное сопротивление" - всего лишь термин, достаточно точно характеризующий работу самовозбуждающегося генератора или теоретического резонансного контура.

Известно, что подведенный к контуру одиночный импульс вызывает в нем затухающие колебания. Затухают они исключительно потому, что в любом реальном контуре присутствует активная составляющая полного сопротивления, на которой необратимо теряется часть первоначально введенной в контур энергии. Если бы эта активная составляющая была равна нулю, то возникшие однажды колебания продолжались бы вечно, поскольку на реактивных составляющих, как мы уже говорили, энергия не теряется.

А если допустить, что сопротивление потерь в контуре стало отрицательным, то колебания в контуре не только перестали бы затухать, но и возрастали бы без подведения энергии извне.

Именно такие условия и создаются в реальных генераторах, когда энергия в контур "подкачивается" извне (от источника питания) в количестве не только компенсирующем потери в контуре, но и немного превышающем зту величину. Именно эта избыточная величина дополнительной энергии "как бы" эквивалентна отрицательному сопротивлению контура.

Теперь, разобравшись в терминологии, мы вполне можем обратиться непосредственно к теме нашей книги - к резисторам.



[ 0 ] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65]

0.0012