Základy výpočtu rezistoru: Klíčové aspekty – Koupit na: Velkoobchod a maloobchod | JSC NPO ERCON

Hodnota odporu je jednou ze základních charakteristik elektrických součástek. Výpočet jeho hodnoty je nezbytný pro správnou funkci obvodů a systémů a také pro stanovení účinnosti elektrických zařízení. Tento úkol vyžaduje použití základních principů a technik, které umožňují určit přesnou hodnotu odporu.

Základy výpočtu odporu rezistorů v závislosti na jejich typu a materiálu

Výpočet odporu rezistorů je důležitým úkolem při navrhování a vytváření elektronických zařízení.
Odpor rezistoru určuje jeho schopnost zadržet nebo omezit proud, který jím protéká. Určení odporu rezistoru zahrnuje faktory, jako je typ rezistoru a materiál, ze kterého je vyroben.

• uhlík;
• kovový film;
• kovokeramické.

Na jeho odolnost má vliv i materiál, ze kterého je rezistor vyroben. Například uhlíkové rezistory mají typicky vysoký koeficient teplotní závislosti, což znamená, že jejich odpor se může měnit se změnou okolní teploty. Kovové filmové a kovové keramické rezistory mají obvykle nižší koeficient teplotní závislosti a stabilnější odpor v širokém teplotním rozsahu.

Výpočet odporu rezistoru lze provést pomocí vzorce známého jako Ohmův zákon.
Podle tohoto zákona je odpor rezistoru (R) lze určit dělením napětí (V), aplikovaný na rezistor, pro proud (I) protéká jím:

Odpor rezistoru však lze měřit také pomocí speciálních přístrojů, jako jsou ohmmetry a multimetry.

Metody výpočtu odporu v obvodech s paralelním a sériovým zapojením rezistorů

Při zapojování rezistorů do obvodu lze použít dvě hlavní metody:

• paralelní
• sériové připojení.

V paralelně zapojených rezistorech je proud rozdělen mezi ně, což vede ke zvětšení efektivní plochy průřezu a v důsledku toho ke snížení celkového odporu obvodu.
Pro výpočet celkového odporu paralelně připojených rezistorů použijte vzorec:

1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+. + 1/Rn,

kde, Rtot – obecný odpor,
R1, R2, R3. Rn – odpor paralelně zapojených rezistorů.

Sériové zapojení rezistorů naopak předpokládá, že se jejich odpory jednoduše sečtou. V tomto případě se celkový odpor obvodu vypočítá podle vzorce:

Rtot = R1 + R2 + R3+. + Rn,

kde Rtot – obecný odpor,
R1, R2, R3. Rn — odpor sériově zapojených odporů.

Je důležité si uvědomit, že při paralelním zapojení je celkový odpor vždy menší než nejmenší odpor a při sériovém zapojení je celkový odpor větší než nejvyšší odpor.

Výpočet odporu pro rezistory s proměnným odporem (potenciometry)

Pro výpočet odporu potenciometru je nutné vzít v úvahu jeho konstrukci. Potenciometr se skládá ze tří svorek: dvou pevných a jednoho pohyblivého.
Pohyblivý přívod je připojen k jezdci, který se může pohybovat podél odporového prvku mezi dvěma pevnými přívody.

Odpor potenciometru závisí na jeho délce a materiálu. Obvykle je specifikována impedance a maximální odpor mezi jezdcem a jednou z pevných svorek. To vám umožní vypočítat odpor pro libovolnou polohu jezdce.

Pro výpočet odporu potenciometru použijte následující vzorec:

R = Rmax * (L/S),

kde:
R – odpor mezi jezdcem a jednou z pevných svorek,
Rmax — jmenovitý odpor potenciometru,
L — vzdálenost od jezdce ke kontaktu,
S je celková délka odporového prvku.

Praktické ukázky výpočtů odporu v různých elektrických obvodech

Výpočet celkového odporu v sériovém obvodu:
Mějme tři rezistory s hodnotami odporu R1 = 10 ohmů, R2 = 20 Ohm a R3 = 30 ohmů zapojených do série.
Chcete-li zjistit celkový odpor obvodu, jednoduše přidejte hodnoty všech odporů:

Rtot = R1 + R2 + R3 = 10 Ohm + 20 Ohm + 30 Ohm = 60 Ohm.

Inženýři a opraváři se poměrně často potýkají s potřebou měřit odpor různých prvků: odporů, cívek, vinutí transformátorů atd. Téměř všechny moderní digitální multimetry mají funkci měření odporu.

• Měření odporu multimetrem
• Postup měření odporu rezistoru
• Populární multimetry s funkcí měření odporu

Měření odporu multimetrem

Nejprve je třeba k multimetru připojit měřicí vodiče se sondami. Naprostá většina moderních multimetrů má minimálně dvě zdířky pro připojení měřicích vodičů – jedna je označena „COM“, druhá má ve svém označení (kromě jiných symbolů) symbol „Ω“. Obvykle je černý vodič připojen k zásuvce „COM“ a červený vodič je připojen k zásuvce se symboly.

Dále byste měli vybrat režim měření odporu a rozsah na multimetru. Pokud má zařízení funkci automatické detekce dosahu, pak jednoduše otočte otočný přepínač do polohy „Ω“. Pokud má zařízení ruční nastavení, otočte přepínač do polohy rozsahu přibližně rovné měřenému odporu. Na rozdíl od měření napětí není výběr správného rozsahu v tomto případě tak důležitý.

Pokud naměřená hodnota na displeji začíná „0“, pak je nutné multimetr přepnout na menší rozsah, čímž se zvýší přesnost měření (tj. sníží se chyba měření). Pokud zařízení vykazuje přetížení (často označované jako „OL“, tedy „přetížení“), musí být zařízení přepnuto na vyšší rozsah. Pokud je například zvolen rozsah „2kΩ“ a naměřený odpor je 27 kΩ, zařízení zobrazí na obrazovce symboly „OL“.

Postup měření odporu rezistoru

1. Připojte testovací vodiče (sondy) k multimetru. Protože odpor nemá žádnou polaritu, mohou být vodiče připojeny ke svorkám rezistoru v libovolném pořadí.
2. Otočte otočný přepínač funkcí do polohy měření odporu „Ω“.
3. Vyberte rozsah měření (pokud multimetr nemá automatickou volbu rozsahu).
4. Měřicími vodiči se dotkněte svorek rezistoru a ujistěte se, že se sondy nedotýkají jiných předmětů, které mohou vést proud.
5. Pokud naměřená hodnota odporu začíná „0“, pak je třeba změnit rozsah směrem k menším hodnotám, pokud se na displeji zobrazí „1“ nebo „OL“, změňte rozsah směrem k vyšším hodnotám.

Populární multimetry s funkcí měření odporu

Jedním z úspěšných modelů z hlediska svých schopností je AKTAKOM AMM-1219. Umožňuje měřit odpor až 200 MOhm. Kromě měřicích funkcí, které jsou běžné u přenosných multimetrů, jako je měření stejnosměrného a střídavého napětí a proudu, odporu, frekvence, kapacity, kontrolní diody a „spojitost“ obvodu, je tento přístroj schopen měřit i pracovní cyklus a teplotu (k tomu slouží termočlánek).

Ale jeho funkčnost není omezena na toto. Například elektrikářům obsluhujícím různé elektroinstalace vyhovuje mít v jednom měřicím zařízení bezkontaktní snímač napětí, záznamník dat ve vnitřní paměti a dokonce i tak užitečnou maličkost, jako je svítilna.

Dalším příkladem multifunkčnosti je multimetr AKTAKOM AMM-1062, který kombinuje funkce měření nejen elektrických (stejný odpor), ale i neelektrických veličin: teploty, vlhkosti, hlučnosti a osvětlení.

Tento měřič má také vestavěný bezkontaktní snímač střídavého napětí, který vám umožní rychle a bezpečně zkontrolovat napájení ve vašem obvodu. Tato kombinace schopností v jednom zařízení je velmi výhodná například při nastavování klimatizačních systémů, domácích i průmyslových.

Rozmanitost multimetrů je v dnešní době tak velká, že výběr správného zařízení se stává obtížným úkolem. V tom vám pomohou články „Více zboží – dobré a jiné!“. a „Recenze digitálních multimetrů AKTAKOM AMM-1042, AMM-1071 a AMM-1149“.