रेझिस्टर म्हणजे काय आणि ते कशासाठी आहे?

इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये सर्वात जास्त वापरल्या जाणार्‍या घटकांपैकी प्रतिरोधक आहेत. हे नाव रेडिओ शौकीनांच्या परिभाषेच्या अरुंद चौकटीतून लांब गेले आहे. आणि ज्याला किमान इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये थोडीशी स्वारस्य आहे, या शब्दाने गैरसमज होऊ नये.

 

रेझिस्टर म्हणजे काय

सर्वात सोपी व्याख्या खालीलप्रमाणे आहे: रेझिस्टर हा इलेक्ट्रिकल सर्किटचा एक घटक आहे जो त्यातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाचा प्रतिकार करतो. घटकाचे नाव लॅटिन शब्द "रेझिस्टो" वरून आले आहे - "मी प्रतिकार करतो", रेडिओ शौकीन सहसा या भागाला असे म्हणतात - प्रतिकार.

प्रतिरोधक काय आहेत, प्रतिरोधक कशासाठी आहेत याचा विचार करा. या प्रश्नांची उत्तरे विद्युत अभियांत्रिकीच्या मूलभूत संकल्पनांच्या भौतिक अर्थाची ओळख दर्शवतात.

रेझिस्टरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत स्पष्ट करण्यासाठी, आपण पाण्याच्या पाईप्ससह समानता वापरू शकता.पाईपमधील पाण्याच्या प्रवाहात कोणत्याही प्रकारे अडथळा येत असल्यास (उदाहरणार्थ, त्याचा व्यास कमी करून), अंतर्गत दाब वाढेल. अडथळा दूर करून, आम्ही दबाव कमी करतो. विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये, हा दाब व्होल्टेजशी संबंधित असतो - विद्युत प्रवाहाच्या प्रवाहास कठीण करून, आम्ही सर्किटमधील व्होल्टेज वाढवतो, प्रतिकार कमी करतो आणि व्होल्टेज कमी करतो.

पाईपचा व्यास बदलून, आपण पाण्याच्या प्रवाहाची गती बदलू शकता, इलेक्ट्रिकल सर्किट्समध्ये, प्रतिकार बदलून, आपण वर्तमान शक्ती समायोजित करू शकता. प्रतिकार मूल्य घटकाच्या चालकतेच्या व्यस्त प्रमाणात आहे.

प्रतिरोधक घटकांचे गुणधर्म खालील उद्देशांसाठी वापरले जाऊ शकतात:

• विद्युत् प्रवाहाचे व्होल्टेजमध्ये रूपांतर करणे आणि त्याउलट;
• वाहत्या प्रवाहाला त्याचे निर्दिष्ट मूल्य प्राप्त करण्यासाठी मर्यादित करणे;
• व्होल्टेज डिव्हायडरची निर्मिती (उदाहरणार्थ, मापन यंत्रांमध्ये);
• इतर विशेष समस्या सोडवणे (उदाहरणार्थ, रेडिओ हस्तक्षेप कमी करणे).

रेझिस्टर काय आहे आणि ते का आवश्यक आहे हे स्पष्ट करण्यासाठी, आपण खालील उदाहरण वापरू शकता. परिचित LED ची चमक कमी वर्तमान शक्तीवर येते, परंतु त्याचा स्वतःचा प्रतिकार इतका लहान असतो की LED थेट सर्किटमध्ये ठेवल्यास, 5 V च्या व्होल्टेजवर देखील, त्यातून वाहणारा विद्युतप्रवाह स्वीकार्य पॅरामीटर्सपेक्षा जास्त असेल. भागाचा. अशा लोडपासून, एलईडी ताबडतोब अयशस्वी होईल. म्हणून, सर्किटमध्ये एक रेझिस्टर समाविष्ट केला आहे, ज्याचा उद्देश या प्रकरणात वर्तमान दिलेल्या मूल्यापर्यंत मर्यादित करणे आहे.

सर्व प्रतिरोधक घटक इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचे निष्क्रिय घटक आहेत, सक्रिय घटकांपेक्षा वेगळे, ते सिस्टमला ऊर्जा देत नाहीत, परंतु फक्त ते वापरतात.

प्रतिरोधक काय आहेत हे शोधून काढल्यानंतर, त्यांचे प्रकार, पदनाम आणि चिन्हांकन विचारात घेणे आवश्यक आहे.

प्रतिरोधकांचे प्रकार

प्रतिरोधकांचे प्रकार खालील श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1. अनियंत्रित (कायम) - वायर, संमिश्र, फिल्म, कार्बन इ.
2. समायोज्य (व्हेरिएबल्स आणि ट्रिमर). ट्रिमर प्रतिरोधक इलेक्ट्रिकल सर्किट्स ट्यून करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. व्हेरिएबल रेझिस्टन्स (पोटेंशियोमीटर) असलेले घटक सिग्नल पातळी समायोजित करण्यासाठी वापरले जातात.

अर्धसंवाहक प्रतिरोधक घटक (थर्मिस्टर, फोटोरेसिस्टर, व्हेरिस्टर इ.) द्वारे एक वेगळा गट दर्शविला जातो.

प्रतिरोधकांची वैशिष्ट्ये त्यांच्या उद्देशानुसार निर्धारित केली जातात आणि उत्पादनादरम्यान सेट केली जातात. मुख्य पॅरामीटर्सपैकी:

1. रेट केलेला प्रतिकार. हे घटकाचे मुख्य वैशिष्ट्य आहे, जे ओहम (ओहम, कोहम, एमΩ) मध्ये मोजले जाते.
2. निर्दिष्ट नाममात्र प्रतिकाराची टक्केवारी म्हणून अनुमत विचलन. म्हणजे उत्पादन तंत्रज्ञानाद्वारे निर्धारित केलेल्या निर्देशकाचा संभाव्य प्रसार.
3. पॉवर डिसिपेशन ही जास्तीत जास्त शक्ती आहे जी रेझिस्टर दीर्घकालीन भाराखाली नष्ट करू शकते.
4. रेझिस्टरचे तापमान गुणांक हे 1 डिग्री सेल्सिअस तापमान बदलासह रेझिस्टरच्या प्रतिकारातील सापेक्ष बदल दर्शविणारे मूल्य आहे.
5. ऑपरेटिंग व्होल्टेज (विद्युत शक्ती) मर्यादित करा. हे जास्तीत जास्त व्होल्टेज आहे ज्यावर भाग घोषित पॅरामीटर्स राखून ठेवतो.
6. आवाज वैशिष्ट्यपूर्ण - सिग्नलमध्ये रेझिस्टरद्वारे सादर केलेल्या विकृतीची डिग्री.
7. ओलावा प्रतिरोध आणि उष्णता प्रतिरोध - आर्द्रता आणि तापमानाची कमाल मूल्ये, ज्यापेक्षा जास्त भाग खराब होऊ शकतो.
8. व्होल्टेज घटक. लागू केलेल्या व्होल्टेजवरील प्रतिकाराचे अवलंबित्व लक्षात घेणारे मूल्य.

मायक्रोवेव्ह प्रदेशात प्रतिरोधकांचा वापर अतिरिक्त वैशिष्ट्यांना महत्त्व देतो: परजीवी कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्स.

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधक

ही दोन लीड्स असलेली सेमीकंडक्टर उपकरणे आहेत, ज्यांचे पर्यावरणाच्या पॅरामीटर्सवर विद्युत प्रतिरोधकतेवर अवलंबून असते - तापमान, प्रदीपन, व्होल्टेज इ. अशा भागांच्या निर्मितीसाठी, अशुद्धतेसह डोप केलेले अर्धसंवाहक साहित्य वापरले जाते, ज्याचा प्रकार निश्चित करतो. बाह्य प्रभावांवर चालकतेचे अवलंबन.

सेमीकंडक्टर प्रतिरोधक घटकांचे खालील प्रकार आहेत:

1. लाइन रेझिस्टर. हलक्या मिश्रित सामग्रीपासून बनविलेले, या घटकामध्ये व्होल्टेज आणि प्रवाहांच्या विस्तृत श्रेणीतील बाह्य प्रभावांवर कमी अवलंबित्व आहे; हे बहुतेकदा एकात्मिक सर्किट्सच्या उत्पादनात वापरले जाते.
2. व्हॅरिस्टर हा एक घटक आहे ज्याचा प्रतिकार विद्युत क्षेत्राच्या सामर्थ्यावर अवलंबून असतो. व्हॅरिस्टरची ही मालमत्ता त्याच्या अनुप्रयोगाची व्याप्ती निर्धारित करते: डिव्हाइसेसचे इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्स स्थिर आणि नियमन करण्यासाठी, ओव्हरव्होल्टेजपासून संरक्षण करण्यासाठी आणि इतर हेतूंसाठी.
3. थर्मिस्टर. या प्रकारच्या नॉन-रेखीय प्रतिरोधक घटकांमध्ये तापमानानुसार त्याचा प्रतिकार बदलण्याची क्षमता असते. थर्मिस्टरचे दोन प्रकार आहेत: थर्मिस्टर, ज्याचा प्रतिकार तापमानासह कमी होतो आणि थर्मिस्टर, ज्याचा प्रतिकार तापमानासह वाढतो. थर्मिस्टर्सचा वापर केला जातो जेथे तापमान प्रक्रियेवर सतत नियंत्रण ठेवणे महत्त्वाचे असते.
4. फोटोरेझिस्टर. या उपकरणाचा प्रतिकार प्रकाश प्रवाहाच्या प्रभावाखाली बदलतो आणि लागू केलेल्या व्होल्टेजवर अवलंबून नाही.शिसे आणि कॅडमियमचा वापर उत्पादनात केला जातो, अनेक देशांमध्ये पर्यावरणीय कारणास्तव हे भाग वापरण्यास नकार देण्याचे कारण होते. आज, फोटोरेसिस्टर समान नोड्समध्ये वापरल्या जाणार्‍या फोटोडायोड्स आणि फोटोट्रान्सिस्टर्सच्या मागणीत निकृष्ट आहेत.
5. स्ट्रेन गेज. हा घटक अशा प्रकारे डिझाइन केला आहे की तो बाह्य यांत्रिक क्रिया (विकृती) वर अवलंबून त्याचे प्रतिकार बदलण्यास सक्षम आहे. हे एककांमध्ये वापरले जाते जे यांत्रिक क्रिया विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतात.

रेखीय प्रतिरोधक आणि व्हॅरिस्टर सारख्या अर्धसंवाहक घटक बाह्य घटकांवर कमकुवत अवलंबित्वाने दर्शविले जातात. स्ट्रेन गेज, थर्मिस्टर्स आणि फोटोरेसिस्टरसाठी, प्रभावावरील वैशिष्ट्यांचे अवलंबित्व मजबूत आहे.

आकृतीवरील सेमीकंडक्टर प्रतिरोधक अंतर्ज्ञानी चिन्हांद्वारे दर्शविलेले आहेत.

सर्किटमध्ये रेझिस्टर

रशियन सर्किट्सवर, स्थिर प्रतिकार असलेले घटक सहसा पांढरा आयत म्हणून दर्शविले जातात, काहीवेळा त्यावरील R अक्षराने. परदेशी सर्किट्सवर, आपण शीर्षस्थानी समान अक्षर असलेल्या "झिगझॅग" चिन्हाच्या रूपात रेझिस्टरचे पद शोधू शकता. डिव्हाइसच्या ऑपरेशनसाठी भागाचा कोणताही पॅरामीटर महत्त्वपूर्ण असल्यास, तो आकृतीवर दर्शविण्याची प्रथा आहे.

आयतावरील पट्ट्यांद्वारे शक्ती दर्शविली जाऊ शकते:

• 2 डब्ल्यू - 2 उभ्या रेषा;
• 1 डब्ल्यू - 1 उभ्या रेषा;
• 0.5 डब्ल्यू - 1 रेखांशाचा रेषा;
• 0.25 डब्ल्यू - एक तिरकस ओळ;
• 0.125 डब्ल्यू - दोन तिरकस रेषा.

आकृतीवरील शक्ती रोमन अंकांमध्ये दर्शविण्यास परवानगी आहे.

व्हेरिएबल रेझिस्टरचे पदनाम आयताच्या वर बाण असलेल्या अतिरिक्त ओळीच्या उपस्थितीद्वारे ओळखले जाते, समायोजनाच्या शक्यतेचे प्रतीक आहे, संख्या पिन क्रमांकन दर्शवू शकतात.

सेमीकंडक्टर रेझिस्टर समान पांढर्‍या आयताद्वारे दर्शवले जातात, परंतु नियंत्रण क्रियेचा प्रकार दर्शविणार्‍या अक्षरासह तिरकस रेषेने (फोटोरेसिस्टर वगळता) ओलांडले जातात (यू - व्हॅरिस्टरसाठी, पी - स्ट्रेन गेजसाठी, टी - थर्मिस्टरसाठी ). फोटोरेसिस्टर वर्तुळातील आयताद्वारे दर्शविला जातो, ज्याच्या दिशेने दोन बाण प्रकाशाचे प्रतीक आहेत.

रेझिस्टरचे पॅरामीटर्स वाहत्या प्रवाहाच्या वारंवारतेवर अवलंबून नसतात, याचा अर्थ हा घटक डीसी आणि एसी सर्किट्समध्ये (कमी आणि उच्च वारंवारता दोन्ही) समान रीतीने कार्य करतो. अपवाद म्हणजे वायरवाउंड रेझिस्टर्स, जे मूळतः प्रेरक असतात आणि उच्च आणि मायक्रोवेव्ह फ्रिक्वेन्सीवर रेडिएशनमुळे ऊर्जा गमावू शकतात.

इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या गुणधर्मांच्या आवश्यकतांवर अवलंबून, प्रतिरोधक समांतर आणि मालिकेत जोडले जाऊ शकतात. वेगवेगळ्या सर्किट कनेक्शनसाठी एकूण प्रतिकारांची गणना करण्यासाठी सूत्रे लक्षणीय भिन्न आहेत. मालिकेत जोडलेले असताना, एकूण प्रतिकार सर्किटमध्ये समाविष्ट केलेल्या घटकांच्या मूल्यांच्या साध्या बेरीजच्या समान आहे: R \u003d R1 + R2 + ... + Rn.

समांतर जोडलेले असताना, एकूण प्रतिकाराची गणना करण्यासाठी, घटकांच्या मूल्यांचे परस्पर जोडणे आवश्यक आहे. याचा परिणाम असा होईल की अंतिम मूल्याच्या विरुद्ध देखील असेल: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.

समांतर जोडलेल्या प्रतिरोधकांचा एकूण प्रतिकार त्यांच्यातील सर्वात लहान पेक्षा कमी असेल.

संप्रदाय

प्रतिरोधक घटकांसाठी मानक प्रतिकार मूल्ये आहेत, ज्याला "नाममात्र प्रतिरोधक श्रेणी" म्हणतात. ही मालिका तयार करण्याचा दृष्टीकोन खालील विचारांवर आधारित आहे: मूल्यांमधील पायरीने स्वीकार्य विचलन (त्रुटी) समाविष्ट केले पाहिजे. उदाहरण - जर घटकाचे मूल्य 100 ohms असेल आणि सहिष्णुता 10% असेल, तर मालिकेतील पुढील मूल्य 120 ohms असेल.अशी पायरी अनावश्यक मूल्ये टाळण्यास अनुमती देते, कारण शेजारील संप्रदाय, त्रुटीच्या प्रसारासह, व्यावहारिकपणे त्यांच्यामधील मूल्यांची संपूर्ण श्रेणी व्यापतात.

उत्पादित प्रतिरोधक अशा मालिकांमध्ये एकत्र केले जातात जे सहनशीलतेमध्ये भिन्न असतात. प्रत्येक मालिकेची स्वतःची नाममात्र मालिका असते.

मालिकांमधील फरक:

• ई 6 - सहिष्णुता 20%;
• ई 12 - सहिष्णुता 10%;
• ई 24 - सहिष्णुता 5% (कधीकधी 2%);
• ई 48 - सहिष्णुता 2%;
• ई 96 - सहिष्णुता 1%;
• ई 192 - 0.5% सहिष्णुता (कधीकधी 0.25%, 0.1% आणि कमी).

सर्वात मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या E 24 मालिकेत 24 प्रतिरोधक मूल्ये समाविष्ट आहेत.

चिन्हांकित करणे

प्रतिरोधक घटकाचा आकार थेट त्याच्या अपव्यय शक्तीशी संबंधित आहे, तो जितका जास्त असेल तितका भागाचा आकार मोठा असेल. आकृत्यांवर कोणतेही संख्यात्मक मूल्य सूचित करणे सोपे असल्यास, उत्पादनांचे चिन्हांकन कठीण होऊ शकते. इलेक्ट्रॉनिक्स मॅन्युफॅक्चरिंगमधील लघुकरणाचा ट्रेंड लहान आणि लहान घटकांची गरज वाढवत आहे, ज्यामुळे पॅकेजवर माहिती लिहिणे आणि ती वाचणे या दोन्हीची जटिलता वाढते.

रशियन उद्योगात प्रतिरोधकांची ओळख सुलभ करण्यासाठी, अल्फान्यूमेरिक चिन्हांकन वापरले जाते. प्रतिकार खालीलप्रमाणे दर्शविला जातो: संख्या दर्शनी मूल्य दर्शवितात आणि अक्षर एकतर संख्यांच्या मागे (दशांश मूल्यांच्या बाबतीत) किंवा त्यांच्या समोर (शेकडो) ठेवलेले आहे. जर मूल्य 999 ohms पेक्षा कमी असेल, तर संख्या अक्षराशिवाय लागू केली जाते (किंवा R किंवा E अक्षरे उभी राहू शकतात). जर मूल्य kOhm मध्ये दर्शवले असेल, तर अक्षर K हे संख्येच्या मागे ठेवले आहे, अक्षर M हे MΩ मधील मूल्याशी संबंधित आहे.

अमेरिकन प्रतिरोधकांची रेटिंग तीन अंकांनी दर्शविली जाते. त्यापैकी पहिले दोन संप्रदाय गृहीत धरतात, तिसरा - शून्य (दहापट) ची संख्या मूल्यात जोडली जाते.

इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या रोबोटिक उत्पादनामध्ये, लागू केलेली चिन्हे बहुतेक वेळा बोर्डच्या समोर असलेल्या भागाच्या बाजूला असतात, ज्यामुळे माहिती वाचणे अशक्य होते.

रंग कोडींग

भागाच्या पॅरामीटर्सची माहिती कोणत्याही बाजूने वाचण्यायोग्य राहील याची खात्री करण्यासाठी, रंग चिन्हांकन वापरले जाते, तर पेंट कंकणाकृती पट्ट्यांमध्ये लागू केले जाते. प्रत्येक रंगाचे स्वतःचे संख्यात्मक मूल्य असते. तपशीलावरील पट्टे एका निष्कर्षाजवळ ठेवल्या जातात आणि त्यातून डावीकडून उजवीकडे वाचल्या जातात. जर, भागाच्या लहान आकारामुळे, रंग चिन्हांकित करणे एका निष्कर्षापर्यंत हलविणे अशक्य असेल, तर पहिली पट्टी उर्वरितपेक्षा 2 पट रुंद केली जाते.

20% च्या अनुज्ञेय त्रुटी असलेले घटक तीन ओळींनी दर्शविले जातात, 5-10% च्या त्रुटीसाठी, 4 ओळी वापरल्या जातात. सर्वात अचूक प्रतिरोधक 5-6 ओळी वापरून सूचित केले जातात, त्यापैकी पहिले 2 भाग रेटिंगशी संबंधित आहेत. जर 4 लेन असतील, तर तिसरा पहिल्या दोन लेनसाठी दशांश गुणक दर्शवितो, चौथी ओळ म्हणजे अचूकता. जर 5 बँड असतील, तर त्यापैकी तिसरा संप्रदाय तिसरा आहे, चौथा हा निर्देशकाचा अंश आहे (शून्यांची संख्या), आणि पाचवा अचूकता आहे. सहाव्या ओळीचा अर्थ तापमान गुणांक प्रतिरोधक (TCR) असा होतो.

चार-पट्टे चिन्हांकित करण्याच्या बाबतीत, सोने किंवा चांदीचे पट्टे नेहमी शेवटचे असतात.

सर्व चिन्हे क्लिष्ट दिसतात, परंतु खुणा पटकन वाचण्याची क्षमता अनुभवाने येते.

तत्सम लेख: