Резистори

Пасивні елементи електричного кола

До пасивних елементів електричного кола відносяться резистори, індуктивні котушки та конденсатори.

Резистор – це елемент електричного кола, призначений для використання його електричного опору.

Якщо в резисторі враховується тільки його опір, то він називається ідеалізованим. В ідеалізованому резисторі проходить тільки незворотний процес перетворення електричної енергії в теплову. Умовне графічне зображення резисторів приведено на рис. 1.3.

Параметром резистора на постійному струмі є електричний опір постійному струму.

Електричний опір – це скалярна величина, що дорівнює відношенню постійної напруги на ділянці електричного кола до постійного струму в ньому, при відсутності на ділянці ЕРС

R = [, Ом].

Одиницею вимірювання електричного опору являється Ом (за ім’ям німецького вченого Г.Ома). Ом – це опір провідника, між кінцями якого при силі струму 1А виникає напруга 1В.

Опір резистора при заданій величині струму І характеризує інтенсивність перетворення електричної енергії в теплову.

Перетворення електричної енергії в теплову широко застосовується на ЛА. Це пристрої від обмерзання, обігрів приладів, системи управління тощо. Але наявність опору в пристроях і об’єктах в багатьох випадках являється причиною небажаних теплових втрат. Це має місце в генераторах, двигунах, електричних вимірювальних пристроях тощо. В таких пристроях стараються їх електричний опір зробити як можна меншим.

Потужність, яка виділяється на резисторі, дорівнює

P = I² R [Вт].

Енергія, яка виділяється на резисторі за час t, дорівнює

W = P t = I² R t [Дж].

Опір циліндричного дроту визначається за формулою

R = ρ l/S,

де: l – довжина дроту [м];

S – площа поперечного перерізу [м²];

ρ – питомий електричний опір [Ом м].

Величина ρ, яка приведена в довідниках, відповідає температурі 20ºС. При іншій температурі опір визначається за формулою

R_t = R [1+ α (tº - 20º С)],

де: α – температурний коефіцієнт опору матеріалу дроту.

Часто користуються замість опору зворотною величиною, яка називається електричною провідністю

,

де – питома електрична провідність [Cм/м].

Одиницею вимірювання провідності являється Сіменс [S, См].

Залежність напруги на резисторі від струму в ньому U(I) називається вольт-амперною характеристикою (ВАХ).

Якщо електричний опір резистора завжди постійний і не залежить від величини і напряму струму чи напруги, то такий резистор називається лінійним, а його ВАХ має вигляд прямої лінії (рис. 1.4).

Резистор називається нелінійним, якщо його опір залежить від величини та напряму струму чи напруги. ВАХ таких резисторів має нелінійний характер.

R₁ = U₁ /I₁ = tg α₁,

R₂ = U₂ /I₁ = tg α₂,

α₂ > α₁ і R₂ > R₁.