Что такое мощность резистора? | joyta.ru

Номинальная мощность резистора определяет, какое максимальное количество энергии может рассеять резистор без риска перегрева.

Как вытекает из закона Ома, электрическая мощность связана с напряжением и током:

 P = I * U

Если электрическая мощность, выделяемая на резисторе, не превышает его номинальную рассеиваемую мощность, температура резистора будет стабильной. Следует отметить, что температура на самом резисторе распределена не равномерно. Его корпус немного теплее, чем выводы, а самая высокая температура в центре корпуса.

Чем выше скорость теплоотдачи в окружающую среду, тем ниже температура на резисторе. Крупные резисторы с большой площадью поверхности, как правило, могут рассеивать значительное количество тепловой мощности.

Если мощность выделяемая на резисторе превышает его номинальную мощность, то резистор может быть поврежден. Это может иметь несколько последствий:

  • изменение значения сопротивления,
  • снижение срока службы,
  • полный выход из строя в результате обрыва цепи,
  • в экстремальных случаях чрезмерная мощность может даже стать причиной возгорания.

Определение: мощность резистора — номинальная мощность, которую может рассеять резистор, сохраняя при этом свою работоспособность.

Мощность резистора

Номинальная мощность резистора определяется для определенной температуры окружающей среды на открытом воздухе. Обратите внимание, что на практике количество энергии, которую резистор может рассеять без повреждения  сильно зависит от условий эксплуатации и, следовательно, не равна номинальной мощности.

Например, повышение температуры окружающей среды может значительно уменьшить номинальную мощность резистора.

Это следует учитывать при разработке схем. Обычно резисторы рассчитаны для работы при температуре до 70°С, выше этого значения резистор значительно снижает свою номинальную рассеиваемую мощность. Это иллюстрируется кривой ухудшения параметров.

Наряду с влиянием температуры окружающей среды, есть еще несколько факторов, влияющих на изменение номинального значения мощности резистора. Наиболее важные факторы приведены ниже:

Корпус

Скорость теплоотдачи ограничивается из-за установки резистора в корпус прибора. Корпус ограничивает воздушный поток и, следовательно, отвод тепла путем конвекции. Излучаемое тепло будет удаляться неэффективно, потому что стенки корпуса действуют как тепловой барьер. Влияние корпуса на степень потери тепла сильно зависит от размера, формы, материала и толщины стенок.

Принудительное охлаждение

Увеличение теплопередачи посредством принудительной конвекции позволяет получить более высокую рассеиваемую мощность, чем путем обычной естественной конвекции.

Это может быть достигнуто путем создания воздушного потока, или даже жидкостным охлаждением. Некоторые мощные резисторы имеют ребристый корпус, чтобы создать большую поверхность для рассеивания тепла.

Группировка компонентов

На печатной плате резисторы зачастую расположены близко друг к другу. В таком случае тепловое излучение одного резистора будет оказывать влияние на показатель мощности рядом расположенных резисторов.

В заключении хотелось бы отметить, что для большинства электронных схем номинальная мощность резисторов не является ключевым параметром, поскольку эти резисторы рассеивают малое количество энергии от одного ватта и меньше.

Однако в силовой электронике мощность является важной характеристикой. Типичной областью применения мощных резисторов являются источники питания, динамические тормоза, преобразователи мощности, усилители и нагреватели.

www.joyta.ru

Чему равна мощность на резисторе. Что такое мощность резистора

Инструкция

Чтобы по условному обозначению узнать минимальную мощность резистора , который можно применить в данном месте схемы, взгляните на знак в центре обозначения. Мощности от 1 Вт и выше кодируются обычными римскими цифрами. Дробные же значения обозначаются так: 0,5 Вт - продольная черта, 0,25 Вт - диагональная черта, 0,125 Вт - две диагональных черты. Если обязательно применение проволочного резистора, то вместо прямоугольника для него используется другое условное обозначение - зигзагообразная линия, рядом с которой текстом, помимо сопротивления , указана и мощность. Учтите, что в некоторых странах мира принято обозначать таким образом любые резисторы, а не только проволочные.

Способ обозначения мощности на самом резисторе зависит от его типа. Если он является проволочным и выполнен в керамическом корпусе, этот параметр указывается на нем наряду с сопротивлением обычным текстом. Например, 5 W для импортного резистора, 5 Вт- для отечественного.

На отечественных малогабаритных резисторах значение мощности приводится после обозначения типа и отделяется от последнего дефисом. Единица измерения при этом опускается, и в качестве таковой подразумевается ватт. Например, резистор типа МЛТ-2 рассчитан на максимальную рассеиваемую мощность в 2 Вт.

Если резистор импортный, а значение сопротивления на его корпусе обозначено не цифрами, а цветовым кодом, то данные о его мощности, как правило, отсутствуют. Узнать ее можно двумя способами . Вначале взгляните на групповую тару: возможно, соответствующая информация нанесена на нее. Если же тары нет, либо мощность на ней не указана, сравните резистор по диаметру и длине с отечественными МЛТ или ОМЛТ известных мощностей .

При отсутствии каких-либо данных о допустимой мощности резистора приобретите в аптеке бесконтактный инфракрасный термометр, иначе называемый пирометром. На предприятии можно также воспользоваться пирометром промышленного назначения. Подключите резистор к регулируемому источнику питания через амперметр, а параллельно ему присоедините вольтметр. Плавно повышая напряжение от нуля (учитывая инерционность компонента), добейтесь, чтобы температура корпуса резистора составила 50 - 60 градусов . Показания вольтметра и амперметра переведите в систему СИ и умножьте друг на друга . Вы получите значение рассеиваемой на резисторе мощности в ваттах.

Если вы радиолюбитель или занимаетесь ремонтом какой-либо техники, вам, безусловно, приходилось сталкиваться с проблемой правильного подбора элемента электрической схемы. Очень часто бывает, что в технической документации приводится только основная величина того или иного элемента, а дополнительные параметры не указываются. Одним из типичных вопросов в этой области является правильность подбора мощности рассеяния у резистора .

Вам понадобится

  • таблицы справочных данных, штангель-циркуль, вольтметр, амперметр

Инструкция

В данном случае возможны несколько вариантов решения этой проблемы.1. На резисторе есть надпись, но вы не можете ее расшифровать . Для резисторов отечественного исполнения значение мощности рассеяния указывается сразу же после типа самого

резистора , например МЛТ-2 2К2 И – резистор 2,2 кОм с мощностью рассеяния 2 Вт.

2. На резисторе нет никаких надписей, но есть определенное количество полосок или точек.В данном случае цвет ни одной из полос вас интересовать не будет. Обратите внимание, что на таких сопротивлениях есть дополнительные метки в виде штрихов, изображенных под различными углами (см. рисунок).

3. На резисторе, который вы хотите заменить, в силу его старости или нагара , не видно ни надписей, ни штрихов. В этом случае вам может помочь таблица , в которой показана зависимость мощности рассеяния от диаметра и длины сопротивления.

4. Если у вас в запасе нет резистора с необходимой величиной мощности рассеяния можно изготовить его самостоятельно. Для этого, прежде всего, необходимо определиться с параметрами вашей схемы – на какие ток и напряжение она рассчитана.По закону Ома легко определить мощность: P=UI=I2R=U2/R. Выразив силу тока, через его плотность получим: I=j/S, где j – плотность тока, протекающего через проводник из заданного материала, S – сечение данного проводника. Таким образом, можно сделать ориентировочную оценку сечения необходимого для изготовления

резистора провода. Еще стоит сделать дополнительную поправку по мощности , учитывая изменение температуры окружающей среды, корпуса изделия, в котором находится данное сопротивление и наличие принудительного охлаждения (его отсутствие). Величина поправки должна составлять приблизительно дополнительные 20-30% от расчетной мощности вашей схемы.

Более точный расчет мощности рассеяния можно сделать, исходя из приведенной таблицы. Для этого перемножьте все коэффициенты, указанные в ней, исходя из предельных условий эксплуатации оборудования.

Источники:

  • таблицы справочных данных и общее описание резисторов

При установке генератора необходимо решить, какова будет его мощность . Это поможет оптимизировать затраты на содержание этого устройства. При работе на предельной мощности высока вероятность поломки генератора . Поэтому при расчете его мощности нужно узнать его возможную предельную нагрузку.

Вам понадобится

Инструкция

Рассчитайте суммарную мощность

потребителей, которые могут эксплуатироваться от сети, питаемой генератором одновременно. Для этого узнайте их номинальную мощность в сети по соответствующей документации. Если такой возможности нет, с помощью тестера, настроенного на измерение сопротивления, найдите эту величину у каждого из приборов в Омах, затем квадрат напряжения в сети поделите на измеренное сопротивление P=U²/R. Все полученные мощности сложите, результатом будет искомая величина. При этом совершенно не важен тип соединения проводов в цепи.

Полученная мощность потребителей не должна превышать мощность генератора , если они подключены в сеть более 5 минут. Если не соблюдать этого правила , генератор может просто сгореть. Поэтому, когда генератор выводится на максимальную мощность , постоянно следите за его состоянием, не допуская перегрева его двигателя и обмоток.

При расчете мощности генератора учитывайте, что она должна превышать суммарную мощность всех потребителей не менее чем на 25%. Это позволит значительно продлить ресурс работы генератора , исключив предельные режимы работы. Всегда будет запас мощности для подключения потребителя , расчет которого не производился. При запуске мощных потребителей будет возможность сгенерировать их пусковые токи, которые могут значительно превышать расчетные от их номинальной мощности.

Учитывайте мощности приборов, которые не подключаются одновременно. Например, если работает аудио и видеоаппаратура, в доме находятся гости , то мало кому в голову придет пылесосить или стирать. Такие потребители можно разбить на различные группы . В этом случае можно будет брать генератор меньшей мощности. При подключении электродвигателей и других приборов с высоким реактивным сопротивлением , учитывайте коэффициент активной мощности, который повышает потребляемую мощность прибора.

Чтобы определить мощность тока , возьмите амперметр и вольтметр, присоедините к аппара

electrician-top.ru

Какой формулой рассчитать мощность резисторов

Резисторы применяются практически во всех электросхемах. Это наиболее простой компонент, в основном, служащий для ограничения или регулирования тока, благодаря наличию сопротивления при его протекании.

Резисторы

Виды резисторов

Внутреннее устройство детали может быть различным, но преимущественно это изолятор цилиндрической формы, с нанесённым на его внешнюю поверхность слоем либо несколькими витками тонкой проволоки, проводящими ток и рассчитанными на заданное значение сопротивления, измеряемое в омах.

Существующие разновидности резисторов:

  1. Постоянные. Имеют неизменное сопротивление. Применяются, когда определенный участок электроцепи требует установки заданного уровня по току или напряжению. Такие компоненты необходимо рассчитывать и подбирать по параметрам;
  2. Переменные. Оснащены несколькими выводными контактами. Их сопротивление поддается регулировке, которая может быть плавной и ступенчатой. Пример использования – контроль громкости в аудиоаппаратуре;
  3. Подстроечные – представляют собой вариант переменных. Разница в том, что регулировка подстроечных резисторов производится очень редко;
  4. Есть еще резисторы с нелинейными характеристиками – варисторы, терморезисторы, фоторезисторы, сопротивление которых меняется под воздействием освещения, температурных колебаний, механического давления.

Важно! Материалом для изготовления практически всех нелинейных деталей, кроме угольных варисторов, применяемых в стабилизаторах напряжения, являются полупроводники.

Параметры резисторного элемента

  1. Для резисторов применяется понятие мощности. При прохождении через них электротока происходит выделение тепловой энергии, рассеиваемой в окружающее пространство. Мощность детали является параметром, который показывает, сколько энергии она может выделить в виде тепла, оставаясь работоспособной. Мощность зависит от габаритов детали, поэтому у маленьких зарубежных резисторов ее определяют на глаз, сравнивая с российскими, технические характеристики которых известны;

Важно! Импортные резисторные элементы идентичной мощности имеют несколько меньшие размеры, так как российские производятся с некоторым запасом по этому показателю.

На схеме мощность показана следующим образом.

Условное обозначение мощности

  1. Второй параметр – сопротивление элемента. На российских деталях типа МЛТ и крупных импортных образцах оба параметра указываются на корпусе (мощность – Вт, сопротивление – Ом, кОм, мОм). Для визуального определения сопротивления миниатюрных импортных элементов применяется система условных обозначений с помощью цветных полосок;

Цветовая маркировка резисторов

  1. Допуски. Невозможно изготовить деталь с номинальным сопротивлением, в точности соответствующим заявленному значению. Поэтому всегда указываются границы погрешности, называемые допуском. Его величина – 0,5-20%;
  2. ТКС – коэффициент температуры. Показывает, как варьируется сопротивление при изменении внешней температуры на 1°С. Желательно, но не обязательно подбирать элементы с близким или идентичным значением этого показателя для одной цепи.

Расчет резисторов

Для расчета сопротивления резистора формула применяемая в первую очередь – это закон Ома:

I = U/R.

Исходя из этой формулы, можно вывести выражение для сопротивления:

R = U/I,

где U – разность потенциалов на выводных контактах резистора.

Пример. Необходимо провести зарядку аккумулятора 2,4 В зарядным током 50 мА от автомобильной 12-вольтовой батареи. Прямое соединение сделать нельзя из-за слишком высоких показателей по току и напряжению. Но возможно поставить в схему сопротивление, которое обеспечит нужные параметры.

Предварительно нужно рассчитать резистор:

  • Расчет начинается с определения падения напряжения, которое должен обеспечить резисторный элемент:

U = 12-2,4 = 9,6 B

  • Протекающий по детали ток – 50 мА. Следовательно, R = 9,6/0,05 = 192 Ом

Теперь можно уже подобрать нужный резистор по одному показателю.

Если рассчитанной детали не нашлось, можно применить соединение из нескольких резисторных элементов, установив их последовательно или параллельно. Расчет сопротивлений при этом имеет свои особенности.

Последовательное соединение

Последовательно соединенные сопротивления складываются:

R = R1+ R2.

Если нужно получить общий результат 200 Ом, и имеется один резистор на 120 Ом, то расчет другого:

R2 = R-R1 = 200-120 = 80 Ом.

Последовательное соединение

Параллельное соединение

При параллельной схеме другая зависимость:

1/R = 1/R1 + 1/R2.

Или преобразованный вариант:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Важно! Параллельное соединение можно использовать, когда в наличии детали с большим сопротивлением, чем требуется, последовательное наоборот.

Пример. Необходимо сопротивление 200 Ом. Имеется деталь R2 на 360 Ом. Какое сопротивление подобрать еще? R1 = R2/(R2/R-1) = 360/(360/200-1) = 450 Ом.

Параллельное соединение

Смешанное соединение

В смешанных схемах присутствуют последовательно-параллельные комбинации. Расчет таких схем сводится к их упрощению путем преобразований. На рисунке ниже представлено, как упростить схему, рассчитывая общий показатель для шести резисторов с учетом их соединения.

Расчет сопротивления в смешанной схеме

Мощность

Определив сопротивление, еще нельзя выбрать деталь. Чтобы обеспечить надежную работу схемы, необходимо найти и другой параметр – мощность. Для этого надо знать, как рассчитать мощность резисторного элемента.

Формулы, по которым можно рассчитать мощность резистора:

Пример. I = 50 мА; R = 200 Ом. Тогда P = I² x R = 0,05² x 200 = 0,5 Вт.

Если не учитывать значение тока, расчет мощности резистора ведется по другой формуле.

Пример. U = 9,6 В, R = 200 Ом. P = U²/R = 9,6²/200 = 0,46 Вт. Получился тот же результат.

Теперь, зная точные параметры рассчитываемого резисторного элемента, подберем радиодеталь.

Важно! При выборе деталей возможно их заменить на резисторы с мощностью, больше рассчитанной, но обратный вариант не подходит.

Это основные формулы для расчета резисторных деталей, на основании которых производится анализ узлов схемы, где главным является определение токов и напряжений, протекающих через конкретный элемент.

Видео

Оцените статью:

jelectro.ru

Расчет выделяемой мощности на резисторе. Рассеиваемая мощность резистора. Температурный коэффициент сопротивления ТКС

Определяет, какое максимальное количество энергии может рассеять резистор без риска перегрева.

Как вытекает из , электрическая мощность связана с напряжением и током:

Если электрическая мощность, выделяемая на резисторе, не превышает его номинальную рассеиваемую мощность, температура резистора будет стабильной. Следует отметить, что температура на самом резисторе распределена не равномерно. Его корпус немного теплее, чем выводы, а самая высокая температура в центре корпуса.

Обычно в электронных схемах номинальная мощность не учитывается, потому что стандартный резистор 25 Вт обычно подходит, поскольку электронные схемы для подавляющего большинства относятся к низкому напряжению и низкому току; и, следовательно, малой мощности. Но в случае цепей с высоким напряжением и низким сопротивлением следует тщательно выбирать номинальные мощности резисторов, поскольку в цепь подается больше энергии. Всегда выбирайте резистор с более высокой мощностью, чем мощность, используемая в цепи, чтобы резистор не был разрушен избыточным теплом, это только послужило бы причиной других опасностей или сбоев в цепи.

Чем выше скорость теплоотдачи в окружающую среду, тем ниже температура на резисторе. Крупные резисторы с большой площадью поверхности, как правило, могут рассеивать значительное количество тепловой мощности.

Если мощность выделяемая на резисторе превышает его номинальную мощность, то резистор может быть поврежден. Это может иметь несколько последствий:

Поэтому проектировщик должен выбрать соответственно для схемы. Таким образом, резистор - это тот, который заставляет электрические цепи работать плавно, ограничивая поток тока и являясь существенным компонентом в любой электрической цепи. В последнем примере было упомянуто, что вам нужно использовать резистор для работы электрической цепи, но давайте более подробно рассмотрим, как определить соответствующее значение сопротивления, необходимое для этого. Резистор просто это сопротивление реализуется как электронный компонент.

Каков размер резистора на рисунке 1?

Теперь рассмотрим смысл закона Ома. В схеме на рисунке 2 выше, если предположить, что напряжение равно 1 В, а ток равен 1 А, то согласно уравнению выше сопротивление будет. Другими словами, 1 резистор - это один, через который ток 1А протекает при приложении напряжения 1 В на него. Или тот, который вызывает на нем напряжение 1В, когда через него проходит ток 1А. Однако, когда напряжение остается неизменным при 1 В, но ток равен 2А, требуемое значение сопротивления.

  • изменение значения сопротивления,
  • снижение срока службы,
  • полный выход из строя в результате обрыва цепи,
  • в экстремальных случаях чрезмерная мощность может даже стать причиной возгорания.

Определение: мощность резистора - номинальная мощность, которую может рассеять резистор, сохраняя при этом свою работоспособность.

Кроме того, напряжение, необходимое для пропускания тока от 1А до 5; резистор задается следующим уравнением. Таким образом, закон Ома всегда выполняется в электрической цепи, и, следовательно, если известны значения любых двух из напряжения, тока и сопротивления, можно определить значение оставшегося параметра.

Потребляемая мощность и номинальная мощность

Теперь давайте посмотрим на значение резистора, необходимое в примере на рисунке 1. Следовательно, значение сопротивления резистора на фиг. 1 будет составлять 67. Энергия необходима людям для работы, даже электрическое оборудование, такое как двигатели, нагреватели, лампы и т.д. Требует энергии для работы. Требуемое количество энергии Потребляемая мощность и номинальная мощность выражаются параметром, называемым потреблением энергии.

Мощность резистора

Номинальная мощность резистора определяется для определенной температуры окружающей среды на открытом воздухе. Обратите внимание, что на практике количество энергии, которую резистор может рассеять без повреждения сильно зависит от условий эксплуатации и, следовательно, не равна номинальной мощности.

Поскольку напряжение возникает по закону Ом на двух выводах резистора, когда через него проходит ток, электрическая энергия потребляется даже в резисторе, таком как электрооборудование. Например, когда ток 1 проходит через резистор от 1, так как напряжение 1 появляется через резистор согласно закону Ома, потребляемая мощность будет.

Таким образом, потребляемая мощность в резисторе равна 1. В случае резистора, поскольку эта мощность будет полностью излучаться в виде тепла, если потребление энергии будет высоким, температура самого резистора возрастает, тем самым, наконец, сгорая или расплавляя его, Поэтому необходимо указать величину мощности, которую может безопасно потреблять резистор, и эта мощность называется номинальной мощностью резистора.

Например, повышение температуры окружающей среды может значительно уменьшить номинальную мощность резистора.

Это следует учитывать при разработке схем. Обычно резисторы рассчитаны для работы при температуре до 70°С, выше этого значения резистор значительно снижает свою номинальную рассеиваемую мощность. Это иллюстрируется кривой ухудшения параметров.

Частотный отклик резистора

Соединения в электрических цепях можно классифицировать широко как последовательные соединения и параллельные соединения, которые показаны на рисунке. Когда несколько резисторов соединены вместе, общее значение сопротивления будет различным в последовательном и параллельном соединениях следующим образом.

Допустимая мощность рассеивания

Следовательно, соответствующие комбинированные значения сопротивления на фиг. 3 будут следующими. Совокупное сопротивление в случае последовательного соединения. Совокупное сопротивление в случае параллельного соединения. Другими словами, в случае последовательного соединения комбинированное значение сопротивления увеличивается по мере увеличения количества резисторов в соединении и уменьшается в параллельном соединении по мере увеличения количества резисторов в соединении.


Наряду с влиянием температуры окружающей среды, есть еще несколько факторов, влияющих на изменение номинального значения мощности резистора. Наиболее важные факторы приведены ниже:

Корпус

Скорость теплоотдачи ограничивается из-за установки резистора в корпус прибора. Корпус ограничивает воздушный поток и, следовательно, отвод тепла путем конвекции. Излучаемое тепло будет удаляться неэффективно, потому что стенки корпуса действуют как тепловой барьер. Влияние корпуса на степень потери тепла сильно зависит от размера, формы, материала и толщины стенок.

Максимальное напряжение резистора

Оппозиция к потоку электронов. Когда мы изучали движение электронов, мы предположили, что они начались с отрицательного заряда и двинулись проводником на положительный заряд, игнорируя в тот момент, что может быть какое-то препятствие для продвижения электронов.

В этом разделе мы остановимся на тех факторах, которые влияют на проводимость, чтобы предложить некоторую оппозицию тому, что поток электронов в проводнике поддерживается. Факторы, влияющие на вождение. На проведение электрического тока влияют несколько параметров, которые необходимо учитывать при проектировании или работе с электрическими цепями. Это в основном зависит от трех факторов: типа или характера материала, через который проходит ток, длины и толщины проводника и температуры.

Принудительное охлаждение

Увеличение теплопереда

electrician-top.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о