Сопротивление как обозначается: § 12. Электрическое сопротивление

Содержание

Как обозначаются сопротивления на электросхемах

Стремление к большим познаниям окружающего мира у современного человека вызывает желание к получению полной информации о неизвестном. Вся информация о мире нашем доступна нам никогда не будет, с каким бы напором мы к этому не стремились. Сама природа не хочет этого. Как бы между нами и ней установлено  некое сопротивление, изменяющее ход и направление нашего мышления.

Подобные обстоятельства наблюдаются при движении электрического тока по проводнику, которое  стремится достигнуть своей цели по пути наименьшего сопротивления с выделением энергии во внешнюю среду или для совершения какой-либо работы. Ограничить движение электрического тока можно, установив на его пути участок электрической цепи, обладающим большим электрическим сопротивлением, нежели вся электрическая цепь в целом.

Электрическое сопротивление характеризует свойство электрического проводника в проводимости электрического тока через себя и напрямую зависит от свойства материала, из которого изготовлено это сопротивление, от приложенного к нему электрического напряжения и геометрической формы самого сопротивления, именуемого в электрике резистором (от от лат. resisto — сопротивляюсь и англ. resistor).

Обратная величина сопротивлению – это электропроводность. Лучшей проводимостью электрического тока пока что обладает золото и платина. Но не весело будет смотреться, к примеру, когда электросистема автомобиля будет начинёна проводами из золота и платины. Наилучшей альтернативой таким материалам являются алюминий и медь.

Какие материалы используют для изготовления резисторов?

В качестве материалов используют сплавы высоко сопротивления, напыление материала на керамическую основу и уголь. Резисторы могут использоваться дискретно, как отдельный элемент, так и в составе интегральных электросхем.

В одном компьютере около нескольких тысяч резисторов и отобразить их все на схеме весьма сложно.

Как отличить резисторы на электросхемах?

Любой тип резистора на схемах отечественных производителей отображается в виде прямоугольника. На некоторых  зарубежных схемах в виде зигзагообразной линии. Подключение к схеме указывается линиями, нарисованными от середины сторон прямоугольника. Если резистор меняет своё сопротивление от воздействия внешних факторов (управление оператором или действие окружающей среды), то на схеме добавляется дополнительная линия или отрезок со стрелкой на конце или без, расположенный к середине прямоугольника или пересекает его.

Но есть ещё резисторы, изменяющие свои характеристики, которые можно использовать для своих целей. Когда в качестве материала для изготовления резистора используют высокотемпературные сплавы и подают на него напряжение, то такой резистор превращается в источник тепла. Как правило, такие элементы всегда проволочные и могут быть открытого и закрытого типа, то есть помещаться внутрь полости, изолирующей его от внешней среды.

Самый широко распространённый подобный элемент – это трубчатый электронагреватель (ТЭН). Используется везде, где требуется получить тепло. Ну, да. Вы догадались. Это бойлер, котёл, плита, чайник и многие другие электронагревательные приборы.

На схемах такие сопротивления обозначаются прямоугольником, разделённым внутри на четыре равные части. Буквенное обозначение термоэлемента всегда одно – EK.

Основными характеристиками резистора являются: указанное на нём величина сопротивления, которая является его номинальным значением; номинальная мощность рассеяния и возможные отклонения действительного значения сопротивления от номинального, указанного на корпусе.

Мощность электрического тока, которую резистор может длительное время выдержать и рассеивать в виде тепла без ущерба для его работы, принято называть мощностью рассеяния и обозначать её в ваттах.

К примеру: резистор с сопротивлением 100 Ом пропускающий через себя электрический ток силой 0,1А, рассеивает мощность в виде тепла около 1Вт. При меньшей расчётной характеристике мощности рассеяния резистора и большем токе, проходящем через него, данный резистор быстро сгорает, то есть электрически недостаточно прочен.

Обозначение мощности на рисунке с резистором наносится непосредственно в значок, отображающий резистор или рядом с ним и выражается в виде римских цифр, за исключением указанной мощности 0,5Вт – поперечная черта, 0,25Вт – одна косая черта, 0,125Вт – две косые черты.

Отклонение действительного сопротивления от номинального выражают в процентах. К примеру: номинал резистора 100Ом с допуском 10% означает, что фактическое – действительное сопротивление может находится в пределах от 90Ом до 110Ом. Чем меньше величина процента указана на корпусе резистора, тем более близка действительная величина сопротивления к указанной.

Как понять какой резистор?

Когда на схеме обозначены два вывода, это значит, что резистор постоянный и рабочее сопротивление его не изменяется в нормальном режиме. А вот третий вывод или пересекаемая линия говорят о переменном, подстроечном или нелинейном сопротивлении (зависит от внешних факторов: свет, влага, температура, магнитное поле,  напряжение, освещённость).

Обозначение у каждого типа своё: на рисунке постоянных, переменных и подстроечных резисторов рядом наносится буква R; нелинейные  – обозначаются буквой R с добавленным буквенного символом, в зависимости от типа воздействия физического фактора (температура – t, напряжение – u и т.д.). Пример: Ru, Rt. Символ может стоять рядом и может указываться на дополнительной линии, пересекаемой изображение резистора.

Варистор (сопротивление зависит от приложенного напряжения) – Ru.

Термистор (сопротивление зависит от температуры) – Rt.

Фоторезистор (сопротивление зависит от его освещённости) – Rf.

Величина сопротивления резисторов указывается на рисунке рядом с изображением резистора, в изображении или в специальной таблице величин, приложенной к схеме.

Маркировка на корпусе резисторов наносится цифровая или цветовая, которая более удобна при определении всех величин сопротивления.

Скачать программу для определения номинала резистора по цветовым меткам и программу для вывода цветовой маркировки резистора по указанному номиналу сопротивления.


[Всего: 0   Средний:  0/5]

"Как обозначаются сопротивления на электросхемах"

Любой тип резистора на схемах отечественных производителей отображается в виде прямоугольника. На некоторых  зарубежных схемах в виде зигзагообразной линии. Подключение к схеме указывается линиями, нарисованными от середины сторон прямоугольника. Если резистор меняет своё сопротивление от воздействия внешних факторов (управление оператором или действие окружающей среды), то на схеме добавляется дополнительная линия или отрезок со стрелкой на конце или без, расположенный к середине прямоугольника или пересекает его.

Игорь Александрович

"Весёлый Карандашик"

Каким знаком обозначается сопротивление. что показывает удельное сопротивление? какой буквой оно обозначается? Какой буквой оно обозначается

§ 15. Электрическое сопротивление

Направленному движению электрических зарядов в любом проводнике препятствуют молекулы и атомы этого проводника. Поэтому как внешний участок цепи, так и внутренний (внутри самого источника энергии) оказывают препятствие прохождению тока. Величина, характеризующая противодействие электрической цепи прохождению электрического тока, называется электрическим сопротивлением .
Источник электрической энергии, включенный в замкнутую электрическую цепь, расходует энергию на преодоление сопротивления внешней и внутренней цепей.
Электрическое сопротивление обозначается буквой r и изображается на схемах так, как показано на рис. 14, а.

Мазура, Американские технические издатели. В отличие от предыдущих землетрясений в Оклахоме землетрясение Пауни вызывало деформации поверхности, вызванные сейсмическим разжижением, включая трещины, удары песка и поперечное распространение. В этом исследовании мы использовали электросопротивление с высоким разрешением для изображения зон поверхностной деформации. События землетрясения вызывают значительное сотрясение почвы, чтобы вызвать сжижение в неконсолидированных отложениях. Боковое разбрасывание, оседание грунта, разрыхление грунта, удар по песку и отказ потока являются общими чертами вызванного землетрясением сжижения.

Единицей измерения сопротивления является ом. Омом называется электрическое сопротивление такого линейного проводника, в котором при неизменяющейся разности потенциалов в один вольт протекает ток силой в один ампер, т. е.

При измерении больших сопротивлений используют единицы в тысячу и в миллион раз больше ома. Они называются килоомом (ком ) и мегомом (Мом ), 1 ком = 1000 ом ; 1 Мом = 1 000 000 ом .
В различных веществах содержится разное количество свободных электронов, а атомы, между которыми эти электроны перемещаются, имеют различное расположение. Поэтому сопротивление проводников электрическому току зависит от материала, из которого они изготовлены, от длины и площади поперечного сечения проводника. Если сравнить два проводника из одного и того же материала, то более длинный проводник имеет большее сопротивление при равных площадях поперечных сечений, а проводник с большим поперечным сечением имеет меньшее сопротивление при равных длинах.

Для относительной оценки электрических свойств материала проводника служит его удельное сопротивление. Удельное сопротивление - это сопротивление металлического проводника длиной 1м и площадью поперечного сечения 1 мм 2 ; обозначается буквой ρ, и измеряется в
Если проводник, изготовленный из материала с удельным сопротивлением ρ, имеет длину l метров и площадь поперечного сечения q квадратных миллиметров, то сопротивление этого проводника

По какой формуле находится сопротивление проводника?

Эта причинно-следственная ошибка была названа ошибкой Созерского озера Геологической службой Оклахомы. В отличие от других индуцированных жидкостью землетрясений в Оклахоме или в Соединенных Штатах землетрясение Пауни вызвало земные деформации, вызванные косейсмическим сжижением. предположил, что землетрясение Пауни повлияло на гидрогеологические свойства неглубоких грунтовых вод и водоносных горизонтов в районе Пауни, увеличив сброс неглубоких грунтовых вод в ручьи.

В каких единицах измеряют удельное сопротивление?

Цветная версия этого рисунка доступна только в электронном издании. Помимо лабораторных экспериментов, только в нескольких исследованиях применялась томография электросопротивления при полевом исследовании косейсмически-индуцированного сжижения. Здесь мы сообщаем об одном из первых результатов приповерхностного электросопротивления изображений зон деформации земной деформации, вызванной косейсмическим сжижением. Наша цель состояла в том, чтобы оценить взаимосвязь между деформацией поверхности и причинной причиной.

Формула (18) показывает, что сопротивление проводника прямо пропорционально удельному сопротивлению материала, из которого он изготовлен, а также его длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения.
Сопротивление проводников зависит от температуры. Сопротивление металлических проводников с повышением температуры увеличивается. Зависимость эта достаточно сложная, но в относительно узких пределах изменения температуры (примерно до 200° С) можно считать, что для каждого металла существует определенный, так называемый температурный, коэффициент сопротивления (альфа), который выражает прирост сопротивления проводника Δ r при изменении температуры на 1° С, отнесенный к 1 ом

начального сопротивления.
Таким образом, температурный коэффициент сопротивления

Электрическая томография

Вместо этого расположение поверхностных деформаций контролировалось распределением неконсолидированных четвертичных осадков. Мы идентифицировали пять участков с деформацией поверхности, вызванной разжижением. На каждом участке мы измеряли длину, апертуру и азимут переломов. Цветовая версия этой фигуры доступна только в электронном издании. В результате очень высокой чувствительности к горизонтальным изменениям удельного сопротивления мы приняли диполь-дипольную решетку, чтобы эффективно отображать вертикальные структуры, связанные с землетрясениями землетрясения.

и прирост сопротивления

Резистор (англ. resistor от лат. resisto — сопротивляюсь) —один из самых распространенных радиоэлементов. Даже в простом транзисторном приемнике число резисторов достигает нескольких десятков, а в современном теле-иизоре их не менее двух-трех сотен.

Электроизоляционные изображения деформации грунта

Профили резистивности были измельчены с литостратиграфическими данными из водной скважины, расположенной в ~ 1 км к северо-западу от площадки. Рисунок для обозначения символов. Мы обозначаем их как большие переломы. Эта группа переломов была длиной 4-42 м и имела образцы эшелона. Геометрия песчаных ударов была треугольной или эллиптической, тогда как картины течения экструдированных осадков были симметричными или асимметричными вдоль трещин. Профили инвертированного электрического сопротивления показывают четыре геоэлектрических слоя.

Резисторы используют в качестве нагрузочных и токоограничительных элементов, делителей напряжения, добавочных сопротивлений и шунтов в измерительных цепях и т. д.

Основным параметром резистора является сопротивление , характеризующее его способность препятствовать протеканию электрического тока. Сопротивление измеряется в омах, килоомах (тысяча Ом) и мегаомах (1 000000 Ом).

Взаимосвязь между деформацией грунта и причинно-следственной связью

Самый верхний слой имеет толщину 5-1 м и характеризуется значениями высокого удельного сопротивления. Второй слой характеризуется слоем средних и низких удельных сопротивлений от 3 до 40 мкм. Интересно, что никаких событий не происходит по южному сегменту разлома Лабета или северному тренду по вине Лоуренса.

Наиболее значимыми факторами, определяющими восприимчивость района к вызванному землетрясениям сжижением, являются поверхностная геология и степень измельчения грунта. Области, лежащие в основе насыщенных, неконсолидированных четвертичных осадков и некомпактного искусственного наполнителя, имеют наибольшую тенденцию к сжижению при землетрясении средней и высокой интенсивности. Интересно, что поверхностная геологическая карта показывает, что все наземные участки деформации подстилаются четвертичными аллювиальными отложениями реки Арканзас и Черным медвежьим ручьем.

Постоянные резисторы

Вначале резисторы изображали на схемах в виде ломаной линии — меандра (рис. 1,а, б), которая обозначала высокоомный прокол, намотанный на изоляционный каркас. По мере усложнения радиоприборов число резисторов в них увеличивалось, и, чтобы облегчить начертание, их с шли изображать на схемах в виде зубчатой линии (рис. 1,в).

Доказательства индуцированного сжижением землетрясения

Мы предлагаем, чтобы распределение неконсолидированных четвертичных отложений усиливало землетрясение во время землетрясения и являлось основным контролем в местах расположения участков поверхностной деформации. На основе калибровки каротажа скважины мы интерпретируем слой 1 как зону вадозы, состоящую из верхней почвы и глины, слой 2 как частично насыщенный рыхлый мелкий песок, слой 3 в виде среднего песка и гравия, а слой 4 - как глубоководный, возможно ограниченный водоносный горизонт. Мы предполагаем, что совпадение изолированных линз проводящих осадков в южной части слоя 2 с подповерхностным разрушением и сходство в удельном сопротивлении изолированных линз и слоя 4 указывают на связь жидкости между двумя слоями.

На смену этому символу пришел символ в виде прямоугольника (рис. 1,г), который стали применять для обозначения любого резистора, независимо от его конструкции и особенностей.

Рис. 1. Постойнные резисторы и их обозначение.

Постоянные резисторы могут иметь один или несколько отводов от резистивного элемента. На условном обозначении такого резиетора дополнительные выводы изображают в том же порядке, как это имеет место в самом резисторе (рис. 2). При большом числе отводов длину символа допускается увеличивать.

Мы предполагаем, что сжижение слабоконфигурированных отложений грунтовых вод от землетрясения во время землетрясения вызвано увеличением порового давления в подповерхностных слоях и трещинообразованием третьего геоэлектрического слоя, тем самым позволяя восходящий перенос воды из четвертого слоя во второй слой. Это, возможно, сопровождалось разрывом самого верхнего слоя и транспортировкой сжиженного песка со второго слоя на поверхность.

Экструзия осадков заставила поверхность земли опуститься и наклон к югу от края переломов, связанных с песком, о чем свидетельствует асимметричный и направленный на юг поток песка на поверхности. Однако отсутствие геологических данных приповерхностных геологических исследований на исследуемом участке может накладывать некоторую неопределенность на наши интерпретации. Поскольку доступность насыщенного водой сыпучего осадка необходима для сжижения, мы предлагаем, чтобы геоэлектрическая визуализация с высоким разрешением могла использоваться в качестве дополнительного инструмента для оценки районов, подверженных разрушению во время землетрясений, для улучшения мер по уменьшению опасности.

Рис. 2. Постоянные резисторы с отводами - обозначение.

Сопротивление постоянного резистора, как говорит само название, изменить невозможно. Поэтому, если в цепи требуется установить определенный ток или напряжение, то для этого приходится подбирать отдельные элементы цепи, которыми часто являются резисторы. Возле символов этих элементов на схемах ставят звездочку * — знак, говорящий о необходимости их подбора при настройке или регулировке.

Электрическое сопротивление стенограммы

Этот проект финансировался частично Национальным научным фондом. Геологической службы и различных землевладельцев за представление своих наблюдений и обеспечение доступа к их имуществу. Агаян за помощь в сборе данных удельного сопротивления. В этом видео мы хотим рассчитать три проблемы электрического сопротивления. Прежде чем мы начнем, мы вкратце повторим, что такое электрическое сопротивление. Затем мы демонстрируем наиболее важные вычисления, используя три различные задачи, которые мы решаем вместе.

Нимннальную мощность рассеяния резистора (от 0,05 до 5 Вт) обозначают специальными знаками, помещаемыми внутри символа (рис. 3). Заметим, мм ни таки не должны касаться контура условного обозначения резистора.


Рис. 3. Обозначение мощности резисторов.

На принципиальной схеме номинальное сопротивление резистора указывают рядом с условным обозначением (рис. 4). Согласно ГОСТ 2.702—7S сопротивлении от 0 до 999 Ом указывают числом без единицы измерения (2,2; 33, 120...), от 1 до 999 кОм — числом с бумвой к (47 к, 220 к, 910к и т. д.),свыше 1 мегаома — числом с буквой М (1 М, 3,6М и т. д.).

Повторение электрического сопротивления

Итак, давайте перейдем к электрическому сопротивлению. На этом рисунке мы видим схему, в которой лампа подключена как груз. Его единство - это амперы. Кроме того, мы можем измерить напряжение с единичным вольт между двумя внешними точками нагрузки. Физик Георг Саймон Омм смог показать, что при определенных условиях электрический ток линейно зависит от напряжения. Закон Ома утверждает, что напряжение пропорционально току. Однако это применимо только в том случае, если температура проводника остается постоянной.


Рис. 4. Обозначение сопротивления для резисторов на схемах.

На резисторах отечественного производства номинальное сопротивление, допускаемое отклонение от него, а если позволяют размеры, и номинальную мощность рассеяния указывают в виде полного или сокращенного (кодированного) обозначения.

Это сопротивление отличается для разных нагрузок, но обычно считается постоянным. Это кратко упоминается как Ом и пишет греческое письмо Омега. С этими знаниями мы можем начать сразу с нашей первой задачи. Наша первая задача: что означает закон Ома? Мы помним, что закон Ома утверждает, что напряжение в цепи пропорционально току, когда температура проводника остается постоянной.

В нашей второй задаче мы подключаем телевизор к розетке. Наш вопрос: что такое сопротивление телевизора? Если мы установим значения, получим 230 вольт, деленные на 0, 5 Ампера. Теперь 0. 5 подходит дважды в 1, таким образом, четыре раза в 2 и шесть раз в 3 и так далее. Мы умножаем каждый раз.

Согласно ГОСТ 11076—69 единицы сопротивления в кодированной системе обозначают буквами Е (ом), К (килоом) и М (мегаом). Так, резисторы сопротивлением 47 Ом маркируют 47Е, 75 Ом —75Е, 12 кОм — 12К, 82 кОм —82К и т. д.

Сопротивления от 100 до 1000 Ом и от 100 до 1000 кОм выражают в долях килоома и мегаома соответственно, причем на месте нуля и запятой ставят соответствующую единицу измерения:

Поэтому 230 вольт, деленный на 0, 5 ампера, составляет 230 раз 2 вольта на ампер. Это приводит к 460 Ом, так как вольт с усилителем представляет собой просто омы. Решение таким образом: телевизор имеет сопротивление 460 Ом. В нашей третьей задаче мы смотрим на лампочку. Это снова срабатывает в розетке с напряжением 230 вольт.

Наш вопрос: сколько электричества проходит через лампу? Дважды 460 равно 800 плюс 120 равным. Так что 230 подходит ровно четыре раза. Аналогично, мы можем проверить единицы: Вольт, деленный на Ом, равен Вольт, разделенному на Вольт на Ампер. Вольт отрезал себя, и Ампер подошел. Мы знаем, конечно, что ампер должен выходить, поскольку сила тока измеряется в амперах. Поэтому наш ответ: интенсивность тока в лампе составляет 0 запятой 2 5 ампер.

  • 180 Ом = 0,18 кОм = К18;
  • 910 Ом = 0,91 кОм = К91;
  • 150 к0м = 0,15 МОм = М15;
  • 680 к0м = 0,68 МОм = М68 и т. д.

Если же номинальное сопротивление выражено целым числом с дробью, то единицу измерения ставят на месте запятой: 2,2 Ом — 2Е2; 5,1 кОм —5К1; 3,3 МОм — ЗМЗ и т. д.

Кодированные буквенные обозначения установлены и для допускаемых отклонений сопротивления от номинального. Допускаемому отклонению ±1% -соответствует буква Р, ±2%—Л, ±5%—И, ±10% —С, ±20%—В. Таким образом, надпись на корпусе резистора К75И обозначает номинальное сопротивление 750 Ом с допускаемым отклонением ±5%; надпись МЗЗВ — 330 кОм ±20% и т. д.

Проблема 4 - Напряжение на резисторе

Мы продолжим нашу четвертую и последнюю задачу. Кроме того, мы знаем, что встроенный резистор имеет 100 Ом. Задача: Рассчитать напряжение на резисторе. Это дает ровно 100 вольт, так как время Ом составляет ровно один вольт. Кроме того, мы знаем, что напряжение измеряется в вольтах. Это наш последний ответ: напряжение на резисторе составляет 100 вольт. До свидания и до следующего раза.

Что показывает удельное сопротивление? Какой буквой оно обозначается?

Обратная величина удельного сопротивления также называется электропроводностью или проводимостью. Чтобы поддерживать омическое сопротивление катушки малой, используемый провод должен быть как можно большим, должен быть как можно короче, а удельное сопротивление используемого материала должно быть небольшим.

Переменные резисторы

Переменные резисторы , как правило, имеют минимум три вывода: от концов токопроводящего элемента и от щеточного контакта, который может перемещаться по нему. С целью уменьшения размеров и упрощения конструкции токопроводящий элемент обычно выполняют в виде незамкнутого кольца, а щеточный контакт закрепляют на валике, ось которого проходит через его центр.

Термин «сопротивление» относится как к физической величине, так и к компоненту с электрическим сопротивлением определенного размера. Наиболее распространенное определение.

Тензоры второй ступени, которые всегда симметричны при отсутствии магнитного поля. Число максимумов шести независимых компонентов определяется классом кристалла в случае твердых тел, а кубические кристаллы изотропны.

Нарушения симметрии кристалла внешними электрическими или магнитными полями или механическими напряжениями вызывают дополнительную анизотропию. Для многих веществ, в основном металлов, в этом диапазоне справедлива аппроксимация ρ = ρ 0 с малыми постоянными температурами. Металлы имеют положительный α порядка 10-3 К -1, для полупроводников, электролитов и угля. При низких температурах электрическое сопротивление различных металлов и керамических соединений резко падает до нуля и происходит сверхпроводимость.

Таким образом, при вращении валика контакт перемещается по поверхности токопроводящего элемента, в результате сопротивление между ним и крайними выводами изменяется.

В непроволочных переменных резисторах обладающий сопротивлением то-копроводящий слой нанесен на подковообразную пластинку из гетинакса или текстолита (резисторы СП, СПЗ-4) или впрессован в дугообразную канавку керамического основания (резисторы СПО).

В проволочных резисторах сопротивление создается высокоомным проводом, намотанным в один слой на кольцеобразном каркасе. Для надежного соединения между обмоткой и подвижным контактом провод зачищают на глубину до четверти его диаметра, а в некоторых случаях и полируют.

Существуют две схемы включения переменных резисторов в электрическую цепь. В одном случае их используют для регулирования тока в цепи, и тогда регулируемый резистор называют реостатом, в другом — для регулирования напряжения, тогда его называют потенциометром. Показанное на рис. 5 условное графическое обозначение используют, когда необходимо изобразить реостат в общем виде.

Для регулирования тока в цепи переменный резистор можно включить диумя выводами: от щеточного контакта и одного из концов токопроводящего элемента (рис. 6,а). Однако такое включение не всегда допустимо.


Рис. 5. Реостаты и переменные резисторы - условное обозначение.

Если, например, в процессе регулирования случайно нарушится соединение щеточного контакта с токопроводящим элементом, электрическая цепь ока-1 жется разомкнутой, а это может явиться причиной повреждения при

бора. Чтобы исключить такую возможность, второй вывод токопроводящего элемента соединяют с выводом щеточного контакта (рис. 6,б). В этом случае даже при нарушении соединения электрическая цепь не будет разомкнута.

Общее обозначение потенциометра (рис. 6,в) отличается от символа реостата без разрыва цепи только отсутствием соединения выводов между собой.


Рис. 6. Обозначение потенциометра на принципиальных схемах.

К переменным резисторам, применяемым в радиоэлектронной аппаратуре, часто предъявляются требования по характеру изменения сопротивления при повороте их оси.

Так, для регулирования громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре необходимо, чтобы сопротивление между выводом щеточного контакта и правым (если смотреть со стороны этого контакта) выводом токопроводящего элемента изменялось по показательному (обратному логарифмическому) закону.

Только в этом случае наше ухо воспринимает равномерное увеличение громкости при малых и больших уровнях сигнала. В измерительных генераторах сигналов звуковой частоты, где в качестве частотозадающих элементов часто используют переменные резисторы, также желательно, чтобы их сопротивление изменялось по логарифмическому или показательному закону.

Если это условие не выполнить, шкала генератора получается неравномерной, что затрудняет точную установку частоты.

Промышленность выпускает непроволочные переменные резисторы, в основном, трех групп:

  • А — с линейной,
  • Б — с логарифмической,
  • В — с обратно-логарифмической зависимостью сопротивления между правым и средним выводами от угла поворота оси ф (рис. 47,а).

Резисторы группы А используют в радиотехнике наиболее широко, поэтому характеристику изменения их сопротивления на схемах обычно не указывают. Если же переменный резистор нелинейный (например, логарифмический) и это необходимо указать на схеме, символ резистора перечеркивают знаком нелинейного регулирования, возле которого (внизу) помещают соответствующую математическую запись закона изменения.


Рис. 7. Переменный резистор с обратно-логарифмической зависимостью сопротивления.

Резисторы групп Б и В конструктивно отличаются от резисторов группы А только токопроводящим элементом: на подковку таких резисторов наносят токопроводящий слой с удельным сопротивлением, меняющимся по ее длине. В проволочных резисторах форму каркаса выбирают такой, чтобы длина витка высокоомного провода менялась по соответствующему закону (рис. 7,6).

Регулируемые резисторы

Регулируемые резисторы - резисторы, сопротивление которых можно изменять в определенных пределах, применяют в качестве регуляторов усиления, громкости, тембра и т. д. Общее обозначение такого резистора состоит из базового символа и знака регулирования, причем независимо от положения символа на схеме стрелку, обозначающую регулирование, проводят в направлении снизу вверх под углом 45 градусов.

Регулируемые резисторы имеют относительно невысокую надежность и ограниченный срок службы . Кому из владельцев радиоприемника или магнитофона не приходилось после двух-трех лет эксплуатации слышать шорохи п треоки из громкоговорителя при регулировании громкости.

Причина этого неприятного явления — в нарушении контакта щетки с токопроводящим слоем или износ последнего. Поэтому, если основным требованием к переменному резистору является повышенная надежность, применяют резисторы со ступенчатым регулированием.

Такой резистор может быть выполнен на базе переключателя на несколько положений, к контактам которого подключены ре-, зисторы постоянного сопротивления. На схемах эти подробности не показывают, ограничиваясь изображением символа регулируемого резистора со знаком ступенчатого регулирования, а если необходимо, указывают и число ступеней (рис. 8).

Рис. 8. Изображение символа регулируемого резистора со знаком ступенчатого регулирования.

Некоторые переменные резисторы изготовляют с одним, двумя и даже с тремя отводами. Такие резисторы применяют, например, в тонкомпенсиро-ванных регуляторах громкости, используемых в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре. Отводы изображают в виде линий, отходящих от длинной стороны основного символа (рис. 9).

Рис. 9. Обозначение переменного резистора с отводами.

Для регулирования громкости, тембра, уровня записи в стереофонической аппаратуре, частоты в измерительных генераторах сигналов и т. д. применяют сдвоенные переменные резисторы, сопротивления которых изменяются одновременно при повороте общей оси (или перемещении движка). На схемах символы входящих в них резисторов стараются расположить возможно ближе друг к другу, а механическую связь показывают либо двумя сплошными линиями, либо одной штриховой (рис. 10,а).


Рис. 10. Внешний вид и обозначение блоков с переменными резисторами.

Если же сделать этого не удается, т. е. символы резисторов оказываются на большом удалении один от другого, механическую связь изображают отрезками штриховой линии (рис. 10,6). Принадлежность резисторов к одному сдвоенному блоку показывают в этом случае и в позиционном обозначении (R1.1—первый — по схеме — резистор сдвоенного переменного резистора R1, R1.2 — второй).

Встречаются и такие сдвоенные переменные резисторы, в которых каждым резистором можно управлять отдельно (ось одного проходит внутри трубчатой оси другого). Механической связи, обеспечивающей одновременное изменение сопротивлений обоих резисторов, в этом случае нет, поэтому и на схемах ее не показывают (принадлежность к сдвоенному резистору указывают только в позиционном обозначении).

В бытовой радиоаппаратуре часто применяют переменные резисторы, объединенные с одним или двумя выключателями. Символы их контактов размещают на схемах рядом с обозначением переменного резистора и соединяют штриховой линией с жирной точкой, которую изображают с той стороны прямоугольника, при перемещении к которой узел щеточного контакта (движок) воздействует на выключатель (рис. 11,а).


Рис. 11. Обозначение переменного резистора совмещенного с переключателем.

При этом имеется в виду, что контакты замыкаются при движении от точки, а размыкаются при движении к ней. В случае, если символы резистора и выключателя удалены один от другого, механическую связь показывают отрезками штриховых линий (рис. 11,6).

Подстроечные резисторы

Подстроечные резисторы — разновидность переменных. Узел щеточного контакта таких резисторов приспособлен для управления отверткой. Условное обозначение подстроечного резистора (рис. 12) наглядно отражает его назначение: это, по сути, постоянный резистор с отводом, положение которого можно изменять.


Рис. 12. Внешний вид и обозначение подстроечных резисторов.

Общее обозначение подстроечного резистора отличается тем, что вместо знака регулирования использован знак подстроечного регулирования.

Нелинейные резисторы

В радиотехнике, электронике и автоматике находят применение , изменяющие свое сопротивление поя действием внешних электричеоких или неэлектрических факторов: угольные столбы, варисторы, терморезисторы и tj д.

Угольный столб, представляющий собой пакет угольных шайб, изменяет свое сопротивление под действием механического усилия.


Рис. 13. Вид и обозначение нелинейных саморегулирующихся резисторов.

Для сжатия шайб обычно используют электромагнит. Изменяя напряжение на его обмйтке, можно в больших пределах изменять степень сжатия шайб и, следовательно, сопротивление угольного столба.

Используют такие резисторы в стабилизаторах и регуляторах напряжения. Условное обозначение угольного столба состоит из ба-зовцго символа резистора и знака нелинейного саморегулирования с буквой Р, которая символизирует механическое усилие — давление (рис. 13,а).

Терморезисторы , как говорит само название, характеризуются тем, что их сопротивление изменяется под действием температуры. Токопроводящие элементы этих резисторов изготовляют из полупроводниковых материалов.

Сопротивление терморезистора прямого подогрева изменяется за счет выделяющейся в нем мощности или при изменении температуры окружающей среды, а терморезистора косвенного подогрева — под действием тепла, выделяемого специальным подогревателем.

Зависимость сопротивления терморезисторов от температуры имеет нелинейный характер, поэтому на схемах их изображают в виде нелинейного резистора со знаком температуры —1° (рис. 13,6, в).

Знак температурного коэффициента сопротивления (положительный, если с увеличением температуры сопротивление терморезистора возрастает, и отрицательный, если оно уменьшается) указывают только в том случае, если он отрицательный (рис. 13,в).

В условное обозначение терморезистора косвенного подогрева кроме знака нелинейного регулирования входит символ подогревателя, напоминающий перевернутую латинскую букву U (рис. 13,г).

Нелинейные полупроводниковые резисторы, известные под названием варисторов , изменяют свое сопротивление при изменении приложенного к ним напряжения.

Существуют варисторы, у которых увеличение напряжения всего в 2—3 раза сопровождается уменьшением сопротивления в несколько десятков раз. На схемах их обозначают в виде нелинейного саморегулирующегося резистора с латинской буквой U (напряжение) у излома знака саморегулирования (рис. 13,3).

В системах автоматики широко используют фоторезисторы — полупроводниковые резисторы, изменяющие свое сопротивление под действием света. Условное графическое обозначение такого резистора состоит из базового символа, помещенного в круг (символ корпуса полупроводникового прибора), и знака фотоэлектрического эффекта — двух наклонных параллельных стрелок.

Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998.

какой буквой обозначается внутреннее сопротивление , в физике?У этого сайта нет рейтинга

Під час досліду з розсіювання α-частинок було встановлено, що... а) Позитивний заряд і маса атома зосереджені рівномірно по всьому об’єму атомаб) До с … кладу атома входять електронив) Позитивний заряд і маса атома зосереджені в невеликій області у центрі атомаг) Атом неподільний Які сили зумовлюють існування ядер із протонів та нейтронів? а) Кулонівські сили б) Ядерні сили в) Сили гравітації г) Силислабкої взаємодії Поділ ядер Урану спричинюють ... (0,5 бали)а) α-частинки б) Електрони в) Протони г) Нейтрони Заряд ядра атома Гелію 3,2ꞏ10 –19 Кл. Укажіть правильне твердження,знаючи, що заряд електрона дорівнює 1,6ꞏ10 –19 Кл. (0,5 бали)а) Атом Гелію має позитивний зарядб) Ядро атома Гелію містить 2 протонив) В атомі Гелію міститься 4 електрониг) Маса атомного ядра набагато менша, ніж маса атома

укажіть амфотерну основуваріанти відповідей а) кальцій гідроксид б) барій гідроксид в) калій гідроксид г) ферум (3) гідроксид ​( хімія)

срочно !!!! даю 40 баллов ​

Пожалуйста, помогите с физикой, срочно С какой частотой совершаются малые колебания тела, подвешенного к динамометру. Считайте, что g = 10 м/с². 1) 0, … 8 Гц 2) 1,3 Гц 3) 2,6 Гц 4) 8,2 Гц

який поверхневий натяг рідини, якщо в капілярі радіусом 8мм на неї діє сила 10н​

Наскільки просідає вниз легкова машина під своєю вагою? Маса машини m = 1,5 т, ширина шин d = 18 см, тиск повітря в шинах p = 3‧p0, де p0 = 105 Па − а … тмосферний тиск, зовнішній радіус шин R = 25 см. Просідання за рахунок амортизаторів не враховувати.

Вода витікає з вертикального крана з початковою швидкістю v0. На якій відстані h від крана діаметр струменя води вдвічі менший, ніж при виході з крана … ?

СРОЧНО ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА начертить схему электрической цепи состоящей из трех аккумуляторов и двух звонков,включаемых одновременно одним ключом. пре … дложить два варианта.​

помогите пожалуйста ​

помогите мне пж!!! По графикам зависимости силы тока от напряжения вычислите сопротивление проводника.​

Электрическое сопротивление - что это такое такое

Электрическое сопротивление — это противодействие отдельных участков цепи или всей электрической цепи прохождению электрического тока.
Величина, обратная проводимости, получила название электрического сопротивления (обозначение R или r). Таким образом,

r = 1/g
и
I = gU = U/r

Закон Ома устанавливает линейную зависимость между напряжением и током. Коэффициентом пропорциональности между напряжением на концах провода и протекающим по нему током является сопротивление провода. Величина сопротивления зависит от удельной проводимости и геометрических размеров провода.
Преобразуя формулу, найдем:
r = U/I
Выражая напряжение в вольтах (в), ток — в амперах (а), получим единицу сопротивления (в/а), которая называется ом (ом). Сопротивлением в 1 ом обладает проводник, в котором устанавливается ток в 1 а при напряжении на его зажимах в 1 в.
Электрическое сопротивление проводов, а также любого приемника (нагрузки) на схемах обозначается условно, как указано на рисунке:


Рис.1 Условное обозначение электрического сопротивления.
Единицей проводимости является величина, обратная ому,
т.е.
1/ом

Величина, обратная удельной проводимости, называется удельным сопротивлением.

Следовательно,

отсюда удельное сопротивление

Так как сопротивление проводов измеряется в омах, сечение обычно в квадратных миллиметрах, длина в метрах, то удельное сопротивление измеряется в ом • мм2/м, а удельная проводимость, как величина, обратная удельному сопротивлению, в м/ом • мм2.
Величины удельных сопротивлений и проводимостей для некоторых материалов даны в таблице:

Наименьшим удельным сопротивлением обладают медь и алюминий. Эти материалы применяются для изготовления проводов, по которым происходят передача и распределение электрической энергии от источников к потребителям, обмотки электрических машин и трансформаторов и др.
Для изготовления нагревательных приборов и реостатов применяются сплавы с большим удельным сопротивлением (нихром, фехраль и др.). В этом случае нужный для обмотки провод получается более коротким, и его проще разместить в нагревательном приборе.
Следует заметить, что термину «сопротивление» соответствуют два понятия:
1) как уже изложено выше, под сопротивлением понимают определенное свойство любого вещества (проводника). В этом смысле, например, говорят: лампа накаливания обладает сопротивлением 400 ом или провод обладает сопротивлением 0,5 ом;
2) сопротивлением называют устройство, обладающее упомянутым выше свойством, предназначенное для включения в электрическую цепь с целью регулирования, уменьшения или ограничения тока цепи. Таким устройством может служить, например, реостат, предназначенный для включения в электрическую цепь с целью регулирования тока путем изменения величины сопротивления. Реостат с подвижным контактом.


Проволочные реостаты выполняются с плавной или ступенчатой регулировкой сопротивления. В первом случае реостат состоит из трубки, изготовленной из какого-либо изолирующего материала, на которую наложена проволочная спираль. К виткам этой спирали прикасается подвижный контакт. Один зажим реостата соединяется с подвижным контактом, другой зажим — с одним из концов спирали. Перемещая подвижный контакт, можно изменять длину проволоки, расположенной зажимами реостата, и тем самым изменять величину сопротивления, включенного в цепь.
Пример 1. Определить ток в лампе накаливания, если ее сопротивление 200 ом, а напряжение на зажимах 120 в:
I = U / r = 120 / 200 = 0,6a
Пример 2. Каково напряжение на зажимах обмотки возбуждения двигателя, если ее сопротивление 60 ом, а ток 1,5 a ?
U = I • r = 1,5 • 60 = 90 в.

Резисторы

ВНИМАНИЕ!
Здесь приводится очень сокращённый текст статьи. Если данная информация вас заинтересовала, то вы можете скачать полную версию статьи по указанной ниже ссылке.


Скачать бесплатно статью о резисторах (+ программа для преобразования цветовой кодировки в сопротивление и обратно) можно ЗДЕСЬ

 Не могу скачать :о( 


Содержание

  • РЕЗИСТОРЫ
    • Что это такое?
    • Обозначение резисторов на электрических схемах
    • Зачем они нужны?
    • Виды резисторов
      • Сопротивление
      • Класс точности
      • Мощность рассеивания
      • Переменные резисторы
      • Подстроечные резисторы

Что это такое?

Это слово произошло от английского resist. Что в переводе означает сопротивляться. Резисторы также называют сопротивлениями. Что же такое сопротивление? Представьте, что вы идете против ветра. Идти тяжело, потому что Вы испытываете сопротивление воздуха. Затем ветер стихает, и вы идете дальше без особого труда. То есть сопротивление как бы «исчезает». На самом деле сопротивление остается, только становится значительно меньше, и вы его не чувствуете. Электрический ток, текущий по проводам, также испытывает сопротивление, которое, правда, вызвано другими причинами. Однако это сопротивление также меняется в зависимости от внешних условий и свойств проводника. Чем тоньше провод – тем больше сопротивление. Чем длиннее провод, тем больше сопротивление. Если вы уже прошли километров десять, то идти становится тяжелее, чем в начале пути. Это сравнение не совсем правильное с точки зрения физики, но если у вас по физике твердая двойка, оно хоть как-то поможет вам понять вышеописанные свойства проводников.

Итак, от чего же зависит величина сопротивления?

  • От длины проводника
  • От площади поперечного сечения проводника
  • От температуры проводника
  • От напряжения, приложенного к концам проводника
  • От силы тока
  • От материала, из которого изготовлен проводник

Многовато получилось? Но не отчаивайтесь. Многими из этих параметров в реальной практике можно пренебречь. И вообще, мы сейчас говорим о резисторах, а не изучаем законы физики и, в частности, закон Ома. Кстати об омах – пора бы уже поговорить о том, в каких единицах принято измерять сопротивление.

Около двухсот лет назад жил в германии человек по имени Георг Ом. Он и открыл всем известный закон, который впоследствии назвали его именем – закон Ома.

Закон Ома мы оставим на потом, а сейчас нужно запомнить главное – сопротивление измеряется в Омах. Что же такое Ом?

Проводник имеет сопротивление 1 Ом, если сила тока, который протекает по этому проводнику, равна 1 А (Ампер), а напряжение, приложенное к концам этого проводника, равно 1 В (Вольт).

Если вы учили в школе физику, то должны знать, что сопротивление обозначается буквой R, напряжение – буквой U, а сила тока – буквой I.

В электронных конструкциях, как правило, используется довольно много различных резисторов. Все их, конечно же, не изготовишь самостоятельно. Да и сопротивление 1 Ом – величина слишком маленькая. Поэтому промышленностью выпускаются резисторы разных номиналов. Но прежде чем перейти к рассмотрению выпускаемых промышленностью резисторов, приведем здесь единицы измерения больших сопротивлений:

1 КОм (килоом) = 1000 Ом
1 МОм (мегаом) = 1000 КОм = 1 000 000 Ом

Виды резисторов

Как уже упоминалось, резисторы бывают трёх видов:

  • Постоянные
  • Переменные
  • Подстроечные

Самый многочисленный класс – это постоянные резисторы – резисторы, сопротивление которых нельзя изменить. Потому они и называются постоянными. С них и начнем.

Старые резисторы имели довольно большой размер, поэтому все номиналы указывались обычными буквами на корпусах этих резисторов. Ну а что же там пишут? Чтобы в этом разораться, рассмотрим основные характеристики постоянных резисторов:

  • Сопротивление
  • Класс точности (допуск)
  • Мощность рассеивания

Есть и другие характеристики, но о них как-нибудь в другой раз. А пока нам хватит и этих.

Сопротивление

Что такое сопротивление мы уже знаем. Осталось узнать, как оно обозначается на корпусах резисторов. Итак,

Если сопротивление меньше 1000 Ом:

В этом случае после цифры, которая указывает значение сопротивления, пишут букву R. Или не пишут совсем никакой буквы. На некоторых старых резисторах советского производства вы можете увидеть слово Ом. На современные резисторы принято наносить следующие символы: сначала пишут целую часть числа, затем букву R, а затем – дробную часть числа. Примеры обозначения сопротивлений:

100 = 100 Ом
100 R = 100 Ом

Более современные обозначения:

1R5 = 1,5 Ом
1R0 = 1 Ом
0R2 = 0,2 Ом

Если первая цифра – 0, то ее обычно не пишут, поэтому:

0R2 = R2 = 0,2 Ом

Если сопротивление больше 1000 Ом:

В этом случае, чтобы не писать большие числа, используют килоомы и мегаомы. Вообще-то есть и более весомые приставки, например Гига- и Тера-, но такие большие сопротивления в электронике практически не встречаются, поэтому ограничимся кило- и мегаомами. Принцип записи значений остается таким же, просто меняются буквы, а, следовательно, и значения сопротивлений. Примеры:

K100 = 100 Ом
1К0 = 1 КОм = 1000 Ом
1К5 = 1,5 КОм = 1500 Ом
M220 = 220 KОм = 220 000 Ом
1М0 = 1 МОм = 1000 КОм = 1 000 000 Ом
3М3 = 3,3 МОм = 3300 КОм = 3 300 000 Ом

Но это еще не все. Современная аппаратура имеет небольшие размеры, а значит и компоненты, которые в ней используются, также имеют небольшие размеры. Резисторы нужны маленькие – написать на них какие-либо буквы еще можно, но вот разглядеть эти буквы потом будет непросто. Поэтому была разработана цветовая маркировка резисторов.

Если вы думаете, что это все – то вы сильно ошибаетесь. Есть еще резисторы, предназначенные для поверхностного монтажа (совсем маленькие плоские «деталюшечки» прямоугольной формы). Такие детали не имеют выводов (вернее, выводы есть – но это не проволочные выводы, а две металлические полоски по краям). Детали для поверхностного монтажа припаивают прямо на печатные проводники платы. Они занимают мало места и широко применяются в современной аппаратуре. Маркировку сопротивлений на них принято наносить другим способом.

И если вы думаете, что с такими резисторами вы никогда не столкнетесь, то вы глубоко заблуждаетесь. Практически в любой современной аппаратуре используются детали для поверхностного монтажа. К тому же почти все импортные конденсаторы и многие другие детали маркируют таким же образом.

«Ну, наконец-то с резисторами мы разобрались» – подумали вы. И снова жестоко ошиблись. Идем дальше.

Класс точности

Вы помните, как мы изготавливали резистор из нихрома. Его можно было изготовить и без расчетов – просто измерить очень точным омметром участок проволоки, и отрезать нужный кусок. Но в промышленности так никто работать не будет. И вообще, из нихрома делают только низкоомные мощные сопротивления. А большинство резисторов изготавливают из специального материала. При этом трудно сделать все резисторы абсолютно одинаковыми – по разным причинам происходит разброс параметров. А если так, то все значения сопротивлений – это номинальные параметры, которые в реальности немного отличаются в ту или иную сторону. Величину этих отличий и определяет класс точности (допуск). Допуск измеряется в процентах.

Пример: резистор 100 Ом +/- 5%

Это означает, что сопротивление реального резистора может отличаться на пять процентов от номинала. Вспомним начальную школу: в нашем случае 100 Ом – это 100%, значит 5% – это 5 Ом.

100 – 5 = 95; 100 + 5 = 105

То есть величина конкретного экземпляра резистора может находиться в пределах от 95 до 105 Ом. Для большинства конструкций – это пустяк. Но в некоторых случаях требуется подобрать более точное сопротивление – тогда выбирают резистор с более высоким классом точности. То есть не 5%, а, например 2%.

Осталось узнать, как же этот класс точности обозначают на резисторах.

Если используется цветовой код – то просто смотрите в таблицу. (Если на резисторе всего три полосы, то допуск равен 20%).

На старых резисторах допуск так и пишут: 20%, 10%, 5% и т.п.

Но есть еще буквенная кодировка. Если на резисторе указано сопротивление способом, рассмотренным на стр. 8 и 9, то последняя буква (если она есть) обозначает величину допуска. Значения этих букв приведены в таблице 2.

Мощность рассеивания

Для начала вспомним, что такое мощность. Мощность измеряется в ваттах (обозначается Вт или W). В физике мощность электрического тока обозначается буквой Р.

«Ну хорошо, – скажите вы – мощность резистора мы теперь сможем рассчитать. Ну а зачем нам вообще знать эту мощность? Разве не достаточно знать сопротивление?»

В некоторых случаях достаточно. Если вы разрабатываете устройство, которое не содержит цепей, через которые протекает большой ток, то в это устройство можно устанавливать резисторы любой мощности – ничего с ними не случится. Но если через резистор течет значительный ток, то он может перегреться и выйти из строя (попросту сгореть). Это не только приведет к тому, что ваша конструкция перестанет работать, но в худших случаях может вызвать даже пожар. Чтобы этого не случилось, в подозрительных ситуациях следует перестраховаться и рассчитать мощность, которая будет выделяться на резисторе – мощность рассеивания. А потом посмотреть в справочнике или на самом резисторе значение мощности и выбрать подходящий экземпляр. Мощность пишется на корпусе резистора либо римскими, либо арабскими цифрами. На маломощных резисторах мощность обычно не указывают – здесь вам помогут только справочники да собственный практический опыт.

Примеры обозначений:

1 W = 1 Ватт
IV W = 4 Ватт
2 Вт = 2 Ватт
V Вт = 5 Ватт


Как называется единица измерения электрического сопротивления. Что такое сопротивление? Электрическое сопротивление тока

Сопротивление происходит от слова “сопротивляться”. В электронике есть такое понятие, как Ом. Что это такое и с чем его едят? Для более развернутого ответа, давайте рассмотрим вот такую схему:

Буквы в кружочках – это измерительные приборы


Вольтметр служит для измерения напряжения , а амперметр – для измерения силы тока . Как ими правильно пользоваться читаем в этой статье.

Итак, если пропустить по проводу электрический ток с силой тока в 1 Ампер, а на концах этого провода у нас появится напряжение в 1 Вольт, это значит, что наш провод обладает сопротивлением в 1 Ом.


В электротехнике и электронике сопротивление обозначается буквой R . Например, тело человека имеет сопротивление от нескольких сотен Ом и до 100 кОм. Для расчетов берут 1 кОм. Это зависит от многих факторов, таких как пол, возраст, состояние кожи, сила прикосновения проводников к коже, уровень алкоголя в крови и тд. Медный провод длиной в метр и сечением в 1 мм 2 имеет сопротивление 0,1 Ом.

От чего зависит сопротивление

Какой из предметов будет оказывать большее сопротивление электрическому току?

Садовый шланг


или нефтяная магистраль?


Конечно же садовый шланг. Почему? Да потому что его диаметр намного меньше, чем у нефтяной магистрали.

А теперь ответьте на такой вопрос, какой шланг будет обладать большим сопротивлением, с учетом того, что их длины и диаметры равны?

Гофрированный


или гладкий?

Разумеется гофрированный. Его стенки будут препятствовать потоку воды.

И еще один нюанс. У нас есть садовый гофрированный шланг. Мы обрезали от него небольшую длину, но все равно остался еще большой моток шланга



У какого шланга будет большее сопротивление потоку воды? Думаю, у того, который длиннее.

Формула сопротивления


Как ни странно, но дела с проводом обстоят точно также. Чем тоньше и длиннее провод, тем больше его сопротивление электрическому току. Большую роль играет также материал, из которого он изготовлен. Различные материалы по разному проводят электрический ток. Есть те, которые замечательно проводят ток, типа серебра, а есть те, которые почти не пропускают через себя электрический ток, типа фарфора.

Поэтому, формула будет иметь такой вид:


В технике до сих пор применяется устаревшая единица измерения удельного сопротивления Ом х мм 2 /м. Чтобы перевести в Ом х м , достаточно умножить на 10 -6 , так как 1 мм 2 =10 -6 м 2 .


Как вы видите из таблицы выше, самым маленьким удельным сопротивлением обладает серебро, поэтому провод из серебра будет наилучшим проводником в конструировании радиоэлектронных устройств. Ну а самым распространенными и дешевыми – медь и алюминий. Именно эти два металла в основном используются во всей электронной и электротехнической промышленности.

Вещества, которые оказывают наименьшее сопротивление электрическому току и обладают очень малым сопротивлением называются проводниками , а вещества, которые обладают ну очень большим сопротивлением электрическому току и почти его не пропускают через себя, называются диэлектриками . Между ними стоит класс полупроводников .

Резисторы

В электронике уже имеются специальные радиоэлектронные компоненты. Их называют .

Существуют постоянные резисторы, у которых сопротивление практически не меняется:

а есть также и переменные резисторы:


С помощью них можно изменять сопротивление в каком-либо определенном диапазоне.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

В электрических схемах постоянные резисторы обозначаются так:

переменные выглядят немного по-другому


Все вышеописанные резисторы можно соединять параллельно или последовательно. При параллельном соединении выводы резисторов соединятся в общих точках.


В этом случае, чтобы узнать общее сопротивление всех резисторов в цепи, достаточно будет воспользоваться формулой, где значение между точками А и В (R AB) и есть то самое R общее:


При последовательном соединении номиналы резисторов просто суммируются


В этом случае

Резюме

Сопротивление играет главную роль в электронике и электротехнике. Любой материал во Вселенной обладает сопротивлением электрическому току. Некоторые материалы очень плохо пропускают через себя электрический ток, а некоторые материалы, такие как серебро и медь, обладают очень малым сопротивлением и отлично пропускают через себя электрический ток.

На сопротивление влияют также такие параметры, как материал, площадь поперечного сечения материала, а также его длина. Материалы, которые отлично проводят через себя электрический ток называются проводниками, а которые препятствую протеканию электрического тока – диэлектриками.

Резисторы – специальные радиоэлементы в электронике, которые обладают определенным номиналом сопротивления и выполняют различные функции.

Любое физическое тело, через которое происходит направленное движение ионов, оказывает току определенное сопротивление. Свойство каждого вида материала проводника не давать заряженным частицам проходить сквозь него – сопротивление электрическое. С учетом разниц противодействия движению ионов строятся многие принципиальные схемы, часть из которых применяется в электронных вычислительных машинах, например, это триггеры в бытовых приборах, наушниках.

Что такое электрическое сопротивление

Что такое сопротивление в физике? Сопротивление – это физическое значение, которым описывается свойство проводящего материала препятствовать прохождению заряженных частиц сквозь него. Согласно закону Ома, данная величина равна значению напряжения на концевых участках проводника, деленному на силу тока в амперах, проходящего по нему. Значение противодействия направленному току заряженных частиц для цепей с переменным током и полей электромагнитного типа характеризуется полями волнового препятствия изменению потенциала и импедансом.

Интересно. На основании данной характеристики также получила название радиодеталь резистор, от английского Resistance – сопротивление. Эта часть требуется для введения в цепи питания активного препятствия электрическому току.

Определение единицы сопротивления Ом

В чем измеряется сопротивление тока? Единица измерения в международной системе СИ – Ом. Данная величина равна сопротивлению в цепи между крайними участками, между которыми течет напряжение величиной в 1 В при силе тока в 1А. Слово было получено по фамилии ученого – Георга Ома. Было принято как единица измерения в шестидесятых годах двадцатого века вместе с международной системой единиц СИ.

Средства воспроизведения сопротивления

Для определения меры электрического сопротивления используют:

  • Магазин сопротивлений – специальный набор радиоэлементов различного номинала. Данные компоненты специально изготовлены таким образом, чтобы содержать эталонное сопротивление проводников. При подключении электропроводника с постоянным или переменным током к магазину сопротивления можно выбрать подходящий по величине резистор и получить на выходе определенное напряжение, которое затем можно измерить при помощи вольтметра;
  • Катушка – устройство, которое работает по сходному с магазином принципу. При подключении на вход прибора можно при помощи имеющихся рычагов и переключателей отрегулировать величину сопротивления агрегата и получить на выходе требуемый вольтаж.

Государственный эталон сопротивления

Данный государственный стандарт под индексом ГЭТ 14-91 принято описывать в следующем виде.

Величины и характеристики эталонного сопротивления

Название характеристики Величина по государственному эталону 14-91
Воспроизводимое значение в Омах 6453 и 12906
Хранимое значение в Омах 1
Неточности по первому типу (А) в миллиардных долях 25
Неточности по второму типу (В) в миллиардных долях 35
Сумма стандартной неопределенности, ppb 45
Увеличенная неопределенность при коэффициенте, равном двум, ppb 90

Статическое и динамическое сопротивление

Согласно теории нелинейных цепей, разделяют величину сопротивления на статическую и динамическую. Первая – тождественна закону Ома и равна отношению напряжения на элементе к текущей силе тока. Динамической величиной элемента, которому присущи признаки нелинейности, является значение, полученное при делении минимального увеличения напряжения к соответствующему увеличению силы тока.

Зависимость величины от характеристик проводника

В проводнике носителями электрического тока являются свободные отрицательно заряженные частицы. Поведение в веществе подобно газу. Плотность свободных частиц зависят от плотности среды. Исходя из этого, плотность и структура кристаллической решетки определяются типом проводящего материала и его размерами. Из-за этого на проводимость влияют площадь поперечного сечения и температура. Сопротивление через площадь поперечного сечения считается расчетной величиной.

Сопротивление тела человека

Данная величина нелинейная, зависит от многих параметров и не может считаться омической. Значение может изменяться во времени, снижаясь относительно человека, который взволнован и вспотел. Кроме того, на данную величину оказывает влияние окружающая среда. У сухой дермы величина может превышать 10 тысяч Ом*метр. Поэтому временной график величины у человека может иметь разный вид.

Приборы для измерения сопротивления (постоянного тока)

Для измерения сопротивления можно применять:

  • Омметр – непосредственно позволяет показывать уровень нагрузки;
  • Мост Витстона;
  • Возможно рассчитать по полученным данным амперметра и вольтметра по простым формулам.

Проводник, когда по нему идет ток

Во время прохождения электрического заряда по проводнику происходит усиленное выделение тепловой энергии. При этом проводник может сильно нагреваться. Энергия рассчитывается по формуле:

А=Р*t, где Р – мощность, рассчитываемая по формуле Р=U*I.

Типичный случай – нагрев алюминия под высоким напряжением.

Влияние температуры на удельное сопротивление

Характеристика удельного сопротивления при увеличении температуры также повышается. Это происходит из-за увеличения темпа движения заряженных частиц в металле, с повышением температуры. Удельное сопротивление веществ, проводящих электрический ток, и угля при нагревании, соответственно, уменьшается, из-за увеличения количества свободных электронов на единицу объема.

Показатели для твердотельных материалов

Удельное сопротивление сплавов и твердотельных металлов практически не меняется при повышении или снижении температуры. Это происходит из-за плотности кристаллической решетки. Характеристика присуща константану, манганину и другим плотным сплавам. Для такой особенности требуется повышенное удельное значение относительно составляющих компонентов.

Связь с удельной проводимостью

Электрическая проводимость представляет собой характеристику среды по проведению заряженных частиц, а также изменению свойств тел либо среды, из-за которых возникает движение заряженных частиц под воздействием электромагнитного поля. Данное значение считается обратным по величине сопротивлению проводника.

Показатели для жидких проводников

Показатели электросопротивления растворов солей и щелочей являются динамическими. Значения зависят от состава, концентрации вещества. При этом влияние температуры, обратное металлам. Во время нагрева из-за эффекта диффузии значение падает и наоборот. При слишком низких температурах электролит может перейти в твердое агрегатное состояние и не проводить ток. Так, вода, которая кристаллизовалась, не является проводником. Гидравлическое препятствование движению частиц возникает из-за наличия в жидкости производных солей, являющихся проводниками.

Зависимость удельного сопротивления от деформаций

При холодной обработке проводников происходит пластическая деформация сырья с последующим искажением кристаллической решетки, что значительно увеличивает уровень удельного сопротивления.

Электрическое сопротивление – это свойство любого вещества препятствовать движению ионов. Характеристика является динамической и зависит от нескольких факторов. Изоляция и некоторые материалы обладают уровнем сопротивления, при котором электрический ток не способен проходить сквозь вещество. Это может характеризовать некоторые вещества, как плохо проводящие ток из-за малого объема ионов. Что такое сопротивление проводника? Величина, из-за которой происходит потеря мощности при прохождении электричества.

Видео

Введение ………………………………………………………………………………2

Измерение сопротивления при постоянном токе …………………..…….3

Метод амперметра-вольтметра…………………………………………….……3

Метод непосредственной оценки………………………………………………..4

Мосты для измерения сопротивления на постоянном токе………………...6

Измерение очень больших сопротивлений……………………………………9

Измерение сопротивления при переменном токе ………………….…...10

Измеритель иммитанса…………………………………………..……………...10

Измерительная линия…………………………………………………..……….11

Измерение ультрамалых сопротивлений…………………………..…………13

Выводы ………………………………………………………………….………..…14

Введение

Электрическое сопротивление - основная электрическая характеристика проводника, величина, характеризующая противодействие электрической цепи или ее участка электрическому току. Также сопротивлением могут называть деталь (её чаще называют резистором) оказывающую электрическое сопротивление току. Электрическое сопротивление обусловлено преобразованием электрической энергии в другие виды энергии и измеряется в Омах.

Сопротивление (часто обозначается буквой R) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника и её можно определить как

R - сопротивление;

U - разность электрических потенциалов на концах проводника, измеряется в вольтах;

I - ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов, измеряется в амперах.

Для практического измерения сопротивлений применяют множество различных методов, в зависимости от условий измерения и характера объектов, от требуемой точности и быстроты измерений. Например различают методы для измерения сопротивления при постоянном токе и при переменном, измерение больших сопротивлений, сопротивлений малых и ультрамалых, прямые и косвенные и т.д.

Целью работы является выявление основных, наиболее часто встречающихся в практике, методов измерения сопротивлений.

Измерение сопротивления при постоянном токе

Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются косвенный метод, метод непосредственной оценки, а также мостовой метод. Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности измерений. Из косвенных методов наиболее универсальным является метод амперметра-вольтметра.

Метод амперметра-вольтметра

Данный метод основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений (а) и измерение малых сопротивлений (б). По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление.

Для схемы (а) искомое сопротивление и относительную методическую погрешность можно определить по формулам:

где Rx - измеряемое сопротивление, а Rа - сопротивление амперметра.

Для схемы (б) искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются по формулам:

Из формулы видно, что при подсчете искомого сопротивления по приближенной формуле возникает погрешность, оттого, что при измерении токов и напряжений во второй схеме амперметр учитывает и тот ток, который проходит через вольтметр, а в первой схеме вольтметр измеряет напряжение помимо резистора еще и на амперметре.

Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме (а) обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а измерение по схеме (б) - при измерении малых сопротивлений. Погрешность измерения по данному методу рассчитывается по выражению:

«Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Во избежание нагрева сопротивления и, соответственно, снижения точности измерений, ток в схеме измерения не должен превышать 20% номинального».

Достоинство схем метода измерение амперметром и вольтметром заключается в том, что по резистору с измеряемым сопротивлением можно пропускать тот же ток, как и в условии его работы, что является важным при измерении сопротивлений, значения которых зависят от тока.

Метод непосредственной оценки предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Омметром называют измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (активные сопротивлений также называют омическими сопротивлениями) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, тераомметры, гигаомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

По принципу действия омметры можно разделить на магнитоэлектрические - с магнитоэлектрическим измерителем или магнитоэлектрическим логометром (мегаомметры) и электронные, которые бывают аналоговые или цифровые.

«Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен Ом до нескольких мегаом измеритель и измеряемое сопротивление rx включают последовательно. В этом случае сила тока I в измерителе и отклонение подвижной части прибора a пропорциональны: I = U/(r0 + rx), где U - напряжение источника питания; r0 - сопротивление измерителя. При малых значениях rx (до нескольких ом) измеритель и rx включают параллельно».

За основу логометрических мегаомметров берется логометр, к плечам которого подключаются в разных комбинациях (в зависимости от предела измерения) образцовые внутренние резисторы и измеряемое сопротивление, показание логометра зависит от соотношения этих сопротивлений. В качестве источника высокого напряжения, необходимого для проведения таких измерений, в подобных приборах обычно используют механический индуктор - электрогенератор с ручным приводом, в некоторых мегаомметрах вместо индуктора применяется полупроводниковый преобразователь напряжения.

Принцип действия электронных омметров основан на преобразовании измеряемого сопротивления в пропорциональное ему напряжение с помощью операционного усилителя. Измеряемый резистор включается в цепь обратной связи (линейная шкала) или на вход усилителя. Цифровой омметр представляет собой измерительный мост с автоматическим уравновешиванием. Уравновешивание производится цифровым управляющим устройством методом подбора прецизионных резисторов в плечах моста, после чего измерительная информация с управляющего устройства подаётся на блок индикации.

«При измерении малых сопротивлений может возникать дополнительная погрешность из-за влияния переходного сопротивления в точках подключения. Чтобы избежать этого применяют так называемый метод четырехпроводного подключения. Сущность метода состоит в том, что используются две пары проводов - по одной паре на измеряемый объект подается ток определенной силы, с помощью другой пары с объекта на прибор подаётся падение напряжения пропорциональное силе тока и сопротивлению объекта. Провода подсоединяются к выводам измеряемого двухполюсника таким образом, чтобы каждый из токовых проводов не касался непосредственно соответствующего ему провода напряжения, при этом получается, что переходные сопротивления в местах контактов не включаются в измерительную цепь».

Понятие об электрическом сопротивлении и проводимости

Любое тело, по которому протекает электрический ток, оказывает ему определенное сопротивление. Свойство материала проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением.

Электронная теория так объясняет сущность электрического сопротивления металлических проводников. Свободные электроны при движении по проводнику бесчисленное количество раз встречают на своем пути атомы и другие электроны и, взаимодействуя с ними, неизбежно теряют часть своей энергии. Электроны испытывают как бы сопротивление своему движению. Различные металлические проводники, имеющие различное атомное строение, оказывают различное сопротивление электрическому току.

Точно тем же объясняется сопротивление жидких проводников и газов прохождению электрического тока. Однако не следует забывать, что в этих веществах не электроны, а заряженные частицы молекул встречают сопротивление при своем движении.

Сопротивление обозначается латинскими буквами R или r .

За единицу электрического сопротивления принят ом.

Ом есть сопротивление столба ртути высотой 106,3 см с поперечным сечением 1 мм2 при температуре 0° С.

Если, например, электрическое сопротивление проводника составляет 4 ом, то записывается это так: R = 4 ом или r = 4ом.

Для измерения сопротивлений большой величины принята единица, называемая мегомом.

Один мегом равен одному миллиону ом.

Чем больше сопротивление проводника, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем легче электрическому току пройти через этот проводник.

Следовательно, для характеристики проводника (с точки зрения прохождения через него электрического тока) можно рассматривать не только его сопротивление, но и величину, обратную сопротивлению и называемую, проводимостью.

Электрической проводимостью называется способность материала пропускать через себя электрический ток.

Так как проводимость есть величина, обратная сопротивлению, то и выражается она как 1/R ,обозначается проводимость латинской буквой g.

Влияние материала проводника, его размеров и окружающей температуры на величину электрического сопротивления

Сопротивление различных проводников зависит от материала, из которого они изготовлены. Для характеристики электрического сопротивления различных материалов введено понятие так называемого удельного сопротивления.

Удельным сопротивлением называется сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2. Удельное сопротивление обозначается буквой греческого алфавита р. Каждый материал, из которого изготовляется проводник, обладает своим удельным сопротивлением.

Например, удельное сопротивление меди равно 0,017, т. е. медный проводник длиной 1 м и сечением 1 мм2 обладает сопротивлением 0,017 ом. Удельное сопротивление алюминия равно 0,03, удельное сопротивление железа - 0,12, удельное сопротивление константана - 0,48, удельное сопротивление нихрома - 1-1,1.



Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, т. е. чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.

Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, т. е. чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.

Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причем у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой - толстая. Ясно, что при заполнении водой одного из сосудов (каждой пары) переход ее в другой сосуд по толстой трубке произойдет гораздо быстрее, чем по тонкой, т. е. толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т. е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.

Электрическое сопротивление проводника равно удельному сопротивлению материала, из которого этот проводник сделан, умноженному на длину проводника и деленному на площадь площадь поперечного сечения проводника :

R = p l / S ,

Где - R - сопротивление проводника, ом, l - длина в проводника в м, S - площадь поперечного сечения проводника, мм 2 .

Площадь поперечного сечения круглого проводника вычисляется по формуле:

S = Пи х d 2 / 4

Где Пи - постоянная величина, равная 3,14; d - диаметр проводника.

А так определяется длина проводника:

l = S R / p ,

Эта формула дает возможность определить длину проводника, его сечение и удельное сопротивление, если известны остальные величины, входящие в формулу.

Если же необходимо определить площадь поперечного сечения проводника, то формулу приводят к следующему виду:

S = p l / R

Преобразуя ту же формулу и решив равенство относительно р, найдем удельное сопротивление проводника:

р = R S / l

Последней формулой приходится пользоваться в тех случаях, когда известны сопротивление и размеры проводника, а его материал неизвестен и к тому же трудно определим по внешнему виду. Для этого надо определить удельное сопротивление проводника и, пользуясь таблицей, найти материал, обладающий таким удельным сопротивлением.

Еще одной причиной, влияющей на сопротивление проводников, является температура .

Установлено, что с повышением температуры сопротивление металлических проводников возрастает, а с понижением уменьшается. Это увеличение или уменьшение сопротивления для проводников из чистых металлов почти одинаково и в среднем равно 0,4% на 1°C . Сопротивление жидких проводников и угля с увеличением температуры уменьшается.

Электронная теория строения вещества дает следующее объяснение увеличению сопротивления металлических проводников с повышением температуры. При нагревании проводник получает тепловую энергию, которая неизбежно передается всем атомам вещества, в результате чего возрастает интенсивность их движения. Возросшее движение атомов создает большее сопротивление направленному движению свободных электронов, отчего и возрастает сопротивление проводника. С понижением же температуры создаются лучшие условия для направленного движения электронов, и сопротивление проводника уменьшается. Этим объясняется интересное явление - сверхпроводимость металлов .

Сверхпроводимость , т. е. уменьшение сопротивления металлов до нуля, наступает при огромной отрицательной температуре - 273° C , называемой абсолютным нулем. При температуре абсолютного нуля атомы металла как бы застывают на месте, совершенно не препятствуя движению электронов.

Среди прочих показателей, характеризующих электрическую цепь, проводник, стоит выделить электрическое сопротивление. Оно определяет способность атомов материала препятствовать направленному прохождению электронов. Помощь в определении данной величины может оказать как специализированный прибор – омметр, так и математические расчеты на основании знаний о взаимосвязях между величинами и физическими свойствами материала. Измерение показателя производится в Омах (Ом), обозначением служит символ R.

Закон Ома – математический подход при определении сопротивления

Соотношение, установленное Георгом Омом, определяет взаимосвязь между напряжением, силой тока, сопротивлением, основанную на математическом взаимоотношении понятий. Справедливость линейной взаимосвязи – R = U/I (отношение напряжения к силе тока) – отмечается не во всех случаях.
Единица измерения [R] = B/A = Ом. 1 Ом – сопротивление материала, по которому идет ток в 1 ампер при напряжении в 1 вольт.

Эмпирическая формула расчета сопротивления

Объективные данные о проводимости материала следуют из его физических характеристик, определяющих как его собственно свойства, так и реакции на внешние влияния. Исходя из этого проводимость зависит от:

  • Размера.
  • Геометрии.
  • Температуры.

Атомы проводящего материала сталкиваются с направленными электронами, препятствуя их дальнейшему продвижению. При высокой концентрации последних атомы не способны им противостоять и проводимость оказывается высокой. Большие значения сопротивления характерны для диэлектриков, которые отличаются практически нулевой проводимостью.

Одной из определяющих характеристик каждого проводника является его удельное сопротивление – ρ. Оно определяет зависимость сопротивления от материала проводника и воздействий извне. Это фиксированная (в пределах одного материала) величина, которая представляет данные проводника следующих размеров – длина 1 м (ℓ), площадь сечения 1 кв.м. Поэтому взаимосвязь между данными величинами выражается соотношением: R = ρ* ℓ/S:

  • Проводимость материала падает по мере увеличения его длины.
  • Увеличение площади сечения проводника влечет за собой снижение его сопротивления. Такая закономерность обусловлена уменьшением плотности электронов, а, следовательно, и контакт частиц материала с ними становится более редким.
  • Рост температуры материала стимулирует рост сопротивления, в то время как падение температуры влечет за собой его снижение.

Расчет площади сечения целесообразно производить согласно формуле S = πd 2 / 4. В определении длины поможет рулетка.

Взаимосвязь c мощностью (P)

Исходя из формулы закона Ома, U = I*R и P = I*U. Следовательно, P = I 2 *R и P = U 2 /R.
Зная величину силы тока и мощность, сопротивление можно определить как: R = P/I 2 .
Зная величину напряжения и мощности, сопротивление легко вычислить по формуле: R = U 2 /P.

Сопротивление материала и величины других сопутствующих характеристик могут быть получены с применением специальных измерительных приборов или на основании установленных математических закономерностей.

Внутреннее сопротивление источника тока - формула

Величина, характеризующая количество энергетических потерь, возникающих при протекании тока через его источник, определяется как внутреннее сопротивление источника тока. Как и обычное сопротивление, имеет единицу измерения, равную 1 Ом. Ток, двигаясь через источник, теряет часть своей энергии, которая переходит в тепло, точно так же, как на любом нагрузочном сопротивлении. Это значит, что величина напряжения на выводах источника зависит от величины тока, а не от ЭДС.

Зависимость напряжения между его выводами от тока источника

Если рассмотреть замкнутую электрическую цепь, в которую включён источник тока (батарейка, аккумулятор или генератор), и нагрузку R, то ток течёт и внутри источника. Внутреннее сопротивление источника, обозначаемое буквой r, ему препятствует.

У генератора r – это внутреннее сопротивление обмоток статора, у аккумулятора – сопротивление электролита.

Измерение сопротивления петли фаза-нуль

Петля «фаза – нуль» – это электрическая цепь переменного тока, которая может возникнуть в результате короткого замыкания между проводами: «фаза» и «ноль» или «фаза» и «фаза». Разрушение изоляции, механические повреждения или случайное соединение оголённых участков кабеля между собой могут стать этому причиной. В установках с глухо заземлённой нейтралью нулевой проводник физически связан с нейтралью трансформатора, она подключена к контуру заземления. При замыкании на корпус или соединении фаз между собой образуется цепь (петля).

Главная задача проводимых измерений – узнавать, каким будет величина тока через петлю при КЗ. Это обязательно для расчёта и подбора защитного оборудования. Хорошим результатом будет маленькое сопротивление петли, тогда ток Iк.з. будет наибольшим. От его величины зависит, как быстро сработает защитный автоматический выключатель.

Чем меньше времени будет затрачено на отключение повреждённой или закороченной цепи, тем больше шансов предотвратить пожар от возгорания кабельной сети. При попадании человека под удар электрического тока в результате прикосновения или короткого замыкания автоматическое снятие напряжения спасёт ему жизнь.

На предприятиях ежегодно проводится комплекс измерений защитного заземления и сопротивления петли фаза – ноль. При неудовлетворительных результатах проводится ряд мероприятий:

  • заменяются участки провода, не отвечающие требованиям по диаметру сечения;
  • перекручиваются болтовые соединения с обязательной установкой врезных шайб;
  • вскрываются контуры защитных заземлений и осматриваются на предмет целостности сварных соединений и состояния элементов заземления;
  • при необходимости в контур защитного заземления добавляются дополнительные элементы;
  • исключается последовательное подключение корпусов устройств к общей шине заземления.

После выполнения комплекса мероприятий измерения проводятся повторно.

Проверка сопротивления петли «фаза – ноль»

Нахождение внутреннего сопротивления

Его можно находить двумя путями: рассчитать или измерить. Первым путём идут при работе с электрическими схемами, второй – выбирают, занимаясь с реальными устройствами.

Простой расчёт производится с использованием формулы Закона Ома для участка полной цепи:

I = ε / (r + R).

Чтобы узнать силу тока, нужно напряжение ЭДС делить на сумму сопротивлений.

Выразив отсюда r, получают формулу для его вычисления:

r = (ε / I) – R,

где:

  • r – внутреннее сопротивление источника;
  • ε – ЭДС источника;
  • I – сила тока в полной цепи;
  • R – сопротивление в полной цепи.

Комплекс измерений этого параметра у настоящего устройства не подразумевает непосредственных замеров. Тестируются напряжения на нагрузочном сопротивлении в двух режимах тока: холостом и КЗ.

Так как не любой источник может выдержать даже кратковременный режим замыкания, берётся метод измерения без вычислений.

В схему включается внешнее сопротивление нагрузки в виде подстроечного резистора Rн. Выставляется такое значение, при котором падение напряжения на резисторе равнялось бы 1/2 U холостого хода. Тогда измеренное омметром Rн будет соответствовать внутреннему сопротивлению источника.

Внутреннее сопротивление источника тока

Малое внутреннее сопротивление

Малой величины внутреннего сопротивления добиваются применением обратной связи в схемах, куда включён двухполюсник. В стабилизаторах напряжения r достигает значений менее 9*10-4 Ом. Автомобильная АКБ 6СТ-60 обладает сопротивлением около 0,01 Ом. Если произвести измерения петли фаза-ноль бытовой сети, то норма значения лежит в пределах 0,05-1 Ом.

Реактивное внутреннее сопротивление

Кроме гальванических и электролитических двухполюсников, существуют источники питания, схемы которых включают в себя реактивные элементы.  При определении их внутреннего сопротивления используют метод комплексных амплитуд. Он подразумевает использовать при расчётах комплексные сопротивления элементов, включённых в схему. Величины токов и напряжений заменяются значениями их комплексных амплитуд. Сам алгоритм вычисления такой же, как при расчёте активного сопротивления.

Процесс измерений r-реактивного немного отличается от измерения активной составляющей сопротивления. Методы зависят от того, какие параметры этой комплексной функции нужно узнать: отдельные составляющие или комплексное число.

На эти параметры влияет частота, поэтому, чтобы при тестировании добиться информации о внутреннем реактивном значении r, нужно убрать частотную зависимость. Это достигается комплексом замеров на всём диапазоне частот, генерируемых таким двухполюсником.

Большое внутреннее сопротивление

Пьезоэлектрические датчики, конденсаторные микрофоны и другие источники импульсов обладают повышенным внутренним импедансом. Чтобы эффективно использовать такие устройства, нужно правильно согласовать схему считывания сигнала. При неудачном согласовании неизбежны потери.

Важно! Удачное согласование по напряжению получается при использовании для снятия сигнала устройства, с большим входным сопротивлением, чем у источника сигнала. В случае высокоомного источника для считывания сигнала применяется буферный усилитель.

Внутреннее сопротивление и импеданс

Импеданс – полное (комплексное) внутреннее сопротивление эквивалентного двухполюсника переменному току. Обозначается буквой Z и так же измеряется в Омах.

Слагаемые полного сопротивления – импеданса

Двухполюсник и его эквивалентная схема

Двухполюсник представляет собой электрическую цепь, содержащую две точки присоединения к другим цепям. Бывает два вида электрических цепей:

  • цепи, содержащие источник тока или напряжения;
  • двухполюсники, не являющиеся источниками.

Первые характеризуются электрическими параметрами: силой тока, напряжением и импедансом. Для расчёта параметров таких двухполюсников предварительно производят замену реальных элементов цепи на идеальные элементы. Комбинация, которая получается в результате подобной замены, называется эквивалентной схемой.

Внимание! При работе со сложными электрическими схемами с учётом того, что устройство работает на одной частоте, допустимо преобразовывать последовательные и параллельные ветви до получения простой схемы, доступной для расчёта параметров.

Второй вид двухполюсников можно охарактеризовать только величиной внутреннего сопротивления.

Влияние внутреннего сопротивления на свойства двухполюсника

Чем оно выше, тем меньшую мощность выдаёт источник при подключении нагрузки. Определить мощность в нагрузке можно по формуле:

PR = E2/(r+R)2*R,

где:

  • E – напряжение ЭДС;
  • R – сопротивление нагрузки;
  • r – активное внутреннее сопротивление двухполюсника.

Формула применима к двухполюсникам, не отдающим энергию.

К сведению. Когда величина внутреннего сопротивления двухполюсника приближается по своему значению к сопротивлению нагрузки, передача мощности достигает максимума.

Разрядная емкость источника

Величина, зависящая от силы тока разряда, называется разрядной ёмкостью источника. Это электрический заряд, который отдаёт источник в процессе эксплуатации в зависимости от тока нагрузки. Эту величину можно считать постоянной условно. Так, стартерный аккумулятор, имеющий разрядную ёмкость С = 55 А*ч, при токе разряда 5,5 А проработает 10 часов. При запусках холодного или имеющего неисправность автомобиля аккумулятор можно разрядить за несколько минут.

Для того чтобы найти остаточную разрядную ёмкость, производят циклы «заряд – разряд». Они выполняются при помощи нагрузочных сопротивлений. Разряд на нагрузочное сопротивление производят до минимально допустимых значений плотности электролита. При этом замеряется время работы под нагрузкой. Это актуально при сезонном обслуживании аккумуляторов для выявления процессов саморазряда.

Разрядная ёмкость автомобильного аккумулятора

Внутреннее сопротивление источников тока – важная величина. Методы, применяемые для её снижения, являются прямыми путями увеличения отдаваемой мощности источника, значит, повышения производительности двухполюсников. Правильное измерение и вычисление импеданса эквивалентных схем позволяют приблизить двухполюсник к идеальному источнику.

Видео

Сопротивление и резисторы | Безграничная физика

Закон Ома

Закон

Ома гласит, что ток пропорционален напряжению; схемы являются омическими, если они подчиняются соотношению V = IR.

Цели обучения

Контрастная форма вольт-амперных графиков для омических и неомических цепей

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Напряжение управляет током, а сопротивление препятствует ему.
  • Закон
  • Ома относится к пропорциональному соотношению между напряжением и током.Это также относится к конкретному уравнению V = IR, которое действительно при рассмотрении схем, содержащих простые резисторы (сопротивление которых не зависит от напряжения и тока).
  • Цепи или компоненты, которые подчиняются соотношению V = IR, известны как омические и имеют линейные зависимости тока от напряжения, проходящие через начало координат.
  • Есть неомические компоненты и цепи; их графики I-V не являются линейными и / или не проходят через начало координат.
Ключевые термины
  • простая схема : Схема с одним источником напряжения и одним резистором.
  • омический : То, что подчиняется закону Ома.

Закон Ома

Что движет током? Мы можем думать о различных устройствах, таких как батареи, генераторы, розетки и т. Д., Которые необходимы для поддержания тока. Все такие устройства создают разность потенциалов и условно называются источниками напряжения. Когда источник напряжения подключен к проводнику, он прикладывает разность потенциалов V, которая создает электрическое поле. Электрическое поле, в свою очередь, воздействует на заряды, вызывая ток.Ток, протекающий через большинство веществ, прямо пропорционален приложенному к нему напряжению V. Немецкий физик Георг Симон Ом (1787-1854) был первым, кто экспериментально продемонстрировал, что ток в металлической проволоке прямо пропорционален приложенному напряжению: [латекс] \ text {I} \ propto \ text {V} [/ latex ].

Это важное соотношение известно как закон Ома. Его можно рассматривать как причинно-следственную связь, в которой напряжение является причиной, а ток - следствием. Это эмпирический закон, подобный закону трения - явление, наблюдаемое экспериментально.Такая линейная зависимость возникает не всегда. Напомним, что хотя напряжение управляет током, сопротивление ему препятствует. Столкновения движущихся зарядов с атомами и молекулами вещества передают энергию веществу и ограничивают ток. Следовательно, ток обратно пропорционален сопротивлению: [latex] \ text {I} \ propto \ frac {1} {\ text {R}} [/ latex].

Простая схема : Простая электрическая цепь, в которой замкнутый путь для прохождения тока обеспечивается проводниками (обычно металлическими), соединяющими нагрузку с выводами батареи, представленной красными параллельными линиями.Зигзагообразный символ представляет собой единственный резистор и включает любое сопротивление в соединениях с источником напряжения.

Единицей измерения сопротивления является Ом, где 1 Ом = 1 В / А. Мы можем объединить два приведенных выше соотношения, чтобы получить I = V / R. Это соотношение также называется законом Ома. В этой форме закон Ома действительно определяет сопротивление определенных материалов. Закон Ома (как и закон Гука) не универсален. Многие вещества, для которых действует закон Ома, называются омическими. К ним относятся хорошие проводники, такие как медь и алюминий, и некоторые плохие проводники при определенных обстоятельствах.Омические материалы имеют сопротивление R, которое не зависит от напряжения V и тока I. Объект с простым сопротивлением называется резистором, даже если его сопротивление невелико.

Падение напряжения : Падение напряжения на резисторе в простой цепи равно выходному напряжению батареи.

Дополнительное понимание можно получить, решив I = V / R для V, что дает V = IR. Это выражение для V можно интерпретировать как падение напряжения на резисторе, вызванное протеканием тока I.Для обозначения этого напряжения часто используется фраза «падение ИК-излучения». Если напряжение измеряется в различных точках цепи, будет видно, что оно увеличивается на источнике напряжения и уменьшается на резисторе. Напряжение аналогично давлению жидкости. Источник напряжения подобен насосу, создающему перепад давления, вызывающему ток - поток заряда. Резистор похож на трубу, которая снижает давление и ограничивает поток из-за своего сопротивления. Здесь сохранение энергии имеет важные последствия. Источник напряжения подает энергию (вызывая электрическое поле и ток), а резистор преобразует ее в другую форму (например, тепловую энергию).В простой схеме (с одним простым резистором) напряжение, подаваемое источником, равно падению напряжения на резисторе, поскольку E = qΔV, и через каждую из них протекает одинаковое q. Таким образом, энергия, подаваемая источником напряжения, и энергия, преобразуемая резистором, равны.

В истинно омическом устройстве одно и то же значение сопротивления будет вычислено из R = V / I независимо от значения приложенного напряжения V. То есть отношение V / I является постоянным, и когда ток отображается как В зависимости от напряжения кривая является линейной (прямая линия).Если напряжение принудительно устанавливается равным некоторому значению V, тогда это напряжение V, деленное на измеренный ток I, будет равно R. Или, если ток принудительно установлен до некоторого значения I, тогда измеренное напряжение V, деленное на этот ток I, также будет R. график I против V как прямая линия. Однако есть компоненты электрических цепей, которые не подчиняются закону Ома; то есть их соотношение между током и напряжением (их ВАХ) нелинейное (или неомическое). Примером может служить диод с p-n переходом.

Кривые вольт-амперной характеристики : ВАХ четырех устройств: двух резисторов, диода и батареи.Два резистора подчиняются закону Ома: график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. Два других устройства не подчиняются закону Ома.

Закон Ома : Краткий обзор закона Ома.

Температура и сверхпроводимость

Сверхпроводимость - это явление нулевого электрического сопротивления и выброс магнитных полей в некоторых материалах при температуре ниже критической.

Цели обучения

Описать поведение сверхпроводника при температуре ниже критической и в слабом внешнем магнитном поле

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Сверхпроводимость - это сверхпроводимость. Сверхпроводимость - это термодинамическая фаза, обладающая определенными отличительными свойствами, которые в значительной степени не зависят от микроскопических деталей.
  • В сверхпроводящих материалах характеристики сверхпроводимости проявляются при понижении температуры ниже критической. Возникновение сверхпроводимости сопровождается резкими изменениями различных физических свойств.
  • Когда сверхпроводник помещается в слабое внешнее магнитное поле H и охлаждается ниже температуры перехода, магнитное поле выбрасывается.
  • Сверхпроводники могут поддерживать ток без приложенного напряжения.
Ключевые термины
  • высокотемпературные сверхпроводники : материалы, которые ведут себя как сверхпроводники при необычно высоких температурах (выше примерно 30 K).
  • критическая температура : В сверхпроводящих материалах характеристики сверхпроводимости проявляются при этой температуре (и сохраняются ниже).
  • сверхпроводимость : Свойство материала, при котором он не оказывает сопротивления прохождению электрического тока.

Сверхпроводимость - это явление точно нулевого электрического сопротивления и выброса магнитных полей, возникающее в некоторых материалах при охлаждении ниже критической температуры.Он был обнаружен Хайке Камерлинг-Оннес (на фото) 8 апреля 1911 года в Лейдене.

Хайке Камерлинг-Оннес : Хайке Камерлинг-Оннес (1853-1926).

Большинство физических свойств сверхпроводников варьируются от материала к материалу, например теплоемкость и критическая температура, критическое поле и критическая плотность тока, при которых сверхпроводимость разрушается. С другой стороны, существует класс свойств, не зависящих от основного материала.Например, все сверхпроводники имеют точно нулевое удельное сопротивление по отношению к низким приложенным токам, когда нет магнитного поля или если приложенное поле не превышает критического значения. Существование этих «универсальных» свойств подразумевает, что сверхпроводимость является термодинамической фазой и, таким образом, обладает определенными отличительными свойствами, которые в значительной степени не зависят от микроскопических деталей.

В сверхпроводящих материалах характеристики сверхпроводимости проявляются, когда температура T понижается ниже критической температуры T c .Возникновение сверхпроводимости сопровождается резкими изменениями различных физических свойств - отличительным признаком фазового перехода. Например, электронная теплоемкость пропорциональна температуре в нормальном (несверхпроводящем) режиме. При сверхпроводящем переходе он претерпевает прерывистый скачок и после этого перестает быть линейным, как показано на.

Когда сверхпроводник помещается в слабое внешнее магнитное поле H и охлаждается ниже температуры перехода, магнитное поле выбрасывается.Эффект Мейснера не вызывает полного выброса поля. Скорее, поле проникает в сверхпроводник на очень небольшое расстояние (характеризуемое параметром λ), называемое лондонской глубиной проникновения. Он экспоненциально спадает до нуля в объеме материала. Эффект Мейснера - определяющая характеристика сверхпроводимости. Для большинства сверхпроводников лондонская глубина проникновения составляет порядка 100 нм.

Сверхпроводящий фазовый переход : Поведение теплоемкости (cv, синий) и удельного сопротивления (ρ, зеленый) при сверхпроводящем фазовом переходе.

Сверхпроводники также способны поддерживать ток без какого-либо приложенного напряжения - свойство, используемое в сверхпроводящих электромагнитах, таких как те, что используются в аппаратах МРТ. Эксперименты показали, что токи в сверхпроводящих катушках могут сохраняться годами без какого-либо измеримого ухудшения. Экспериментальные данные указывают на то, что в настоящее время продолжительность жизни составляет не менее 100 000 лет. Теоретические оценки времени жизни постоянного тока могут превышать расчетное время жизни Вселенной, в зависимости от геометрии провода и температуры.

Значение этой критической температуры варьируется от материала к материалу. Обычно обычные сверхпроводники имеют критические температуры в диапазоне от примерно 20 К до менее 1 К. Твердая ртуть, например, имеет критическую температуру 4,2 К. По состоянию на 2009 год самая высокая критическая температура, найденная для обычного сверхпроводника, составляет 39 К. для магния. диборид (MgB 2 ), хотя экзотические свойства этого материала вызывают некоторые сомнения в правильности его классификации как «обычного» сверхпроводника.Высокотемпературные сверхпроводники могут иметь гораздо более высокие критические температуры. Например, YBa 2 Cu 3 O 7 , один из первых открытых купратных сверхпроводников, имеет критическую температуру 92 К; Были обнаружены купраты на основе ртути с критическими температурами, превышающими 130 К. Следует отметить, что химический состав и кристаллическая структура сверхпроводящих материалов могут быть довольно сложными, как показано в.

Элементарная ячейка сверхпроводника YBaCuO : Элементарная ячейка сверхпроводника YBaCuO.Атомы обозначены разными цветами.

Сопротивление и удельное сопротивление

Сопротивление и удельное сопротивление описывают степень, в которой объект или материал препятствуют прохождению электрического тока.

Цели обучения

Определить свойства материала, которые описываются сопротивлением и удельным сопротивлением

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Сопротивление объекта (т. Е. Резистора) зависит от его формы и материала, из которого он состоит.
  • Удельное сопротивление ρ является внутренним свойством материала и прямо пропорционально общему сопротивлению R, внешней величине, которая зависит от длины и площади поперечного сечения резистора.
  • Удельное сопротивление различных материалов сильно различается. Точно так же резисторы могут иметь разные порядки величины.
  • Резисторы расположены последовательно или параллельно. Эквивалентное сопротивление цепи последовательно включенных резисторов является суммой всех сопротивлений.Сопротивление, обратное эквивалентному сопротивлению цепи параллельно включенных резисторов, является суммой обратных сопротивлений каждого резистора.
Ключевые термины
  • Эквивалентное сопротивление серии : Сопротивление сети резисторов, расположенных таким образом, что напряжение в сети является суммой напряжений на каждом резисторе. В этом случае эквивалентное сопротивление - это сумма сопротивлений всех резисторов в сети.
  • параллельное эквивалентное сопротивление : такое сопротивление сети, при котором на каждый резистор действует одинаковая разность потенциалов (напряжение), поэтому токи, проходящие через них, складываются.В этом случае сопротивление, обратное эквивалентному сопротивлению, равно сумме обратных сопротивлений всех резисторов в сети.
  • удельное сопротивление : Обычно сопротивление материала электрическому току; в частности, степень сопротивления материала потоку электричества.

Сопротивление и удельное сопротивление

Сопротивление - это электрическое свойство, препятствующее прохождению тока. Ток, протекающий через провод (или резистор), подобен воде, протекающей по трубе, а падение напряжения на проводе подобно перепаду давления, которое проталкивает воду по трубе.Сопротивление пропорционально тому, сколько давления требуется для достижения заданного потока, в то время как проводимость пропорциональна тому, сколько потока возникает при заданном давлении. Проводимость и сопротивление взаимны. Сопротивление объекта зависит от его формы и материала, из которого он состоит. Цилиндрический резистор легко анализировать, и таким образом мы можем получить представление о сопротивлении более сложных форм. Как и следовало ожидать, электрическое сопротивление цилиндра R прямо пропорционально его длине L, подобно сопротивлению трубы потоку жидкости.Чем длиннее цилиндр, тем больше зарядов соударяется с его атомами. Чем больше диаметр цилиндра, тем больше тока он может пропускать (опять же, аналогично потоку жидкости по трубе). Фактически, R обратно пропорционально площади поперечного сечения цилиндра A.

Цилиндрический резистор : однородный цилиндр длиной L и площадью поперечного сечения A. Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению трубопровода потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление.Чем больше площадь его поперечного сечения A, тем меньше его сопротивление.

Как уже упоминалось, для данной формы сопротивление зависит от материала, из которого состоит объект. Различные материалы обладают разным сопротивлением потоку заряда. Мы определяем удельное сопротивление вещества ρ так, чтобы сопротивление объекта R было прямо пропорционально ρ. Удельное сопротивление ρ - это внутреннее свойство материала , независимо от его формы или размера. Напротив, сопротивление R - это внешнее свойство, которое действительно зависит от размера и формы резистора.(Аналогичная внутренняя / внешняя связь существует между теплоемкостью C и удельной теплоемкостью c). Напомним, что объект, сопротивление которого пропорционально напряжению и току, называется резистором.

Типичный резистор : Типовой резистор с осевыми выводами.

Что определяет удельное сопротивление? Удельное сопротивление разных материалов сильно различается. Например, проводимость тефлона примерно в 1030 раз ниже, чем проводимость меди. Почему такая разница? Грубо говоря, металл имеет большое количество «делокализованных» электронов, которые не застревают в каком-либо одном месте, но могут свободно перемещаться на большие расстояния, тогда как в изоляторе (например, тефлоне) каждый электрон прочно связан с одним атомом и требуется большая сила, чтобы оторвать его.Точно так же резисторы могут иметь разные порядки величины. Некоторые керамические изоляторы, например те, которые используются для поддержки линий электропередач, имеют сопротивление 10 12 Ом или более. Сопротивление сухого человека может составлять 10 5 Ом, тогда как сопротивление человеческого сердца составляет примерно 10 3 Ом. Кусок медного провода большого диаметра длиной в метр может иметь сопротивление 10 −5 Ом, а сверхпроводники вообще не имеют сопротивления (они неомичны). Разность потенциалов (напряжение), наблюдаемая в сети, является суммой этих напряжений, поэтому общее сопротивление (последовательное эквивалентное сопротивление) можно найти как сумму этих сопротивлений:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {eq}} = \ text {R} _ {1} + \ text {R} _ {2} + \ cdots + \ text {R} _ {\ text {N}} [/ латекс].

В качестве особого случая сопротивление N резисторов, соединенных последовательно, каждый из которых имеет одинаковое сопротивление R, определяется как NR. Каждый резистор в параллельной конфигурации подвержен одной и той же разности потенциалов (напряжению), однако протекающие через них токи добавляют . Таким образом, можно вычислить эквивалентное сопротивление (Req) сети:

[латекс] \ frac {1} {\ text {R} _ {\ text {eq}}} = \ frac {1} {\ text {R} _ {1}} + \ frac {1} {\ text {R} _ {2}} + \ cdots + \ frac {1} {\ text {R} _ {\ text {N}}} [/ latex].

Параллельное эквивалентное сопротивление может быть представлено в уравнениях двумя вертикальными линиями «||» (как в геометрии) как упрощенное обозначение.Иногда вместо «||» используются две косые черты «//», если на клавиатуре или шрифте отсутствует символ вертикальной линии. Для случая, когда два резистора включены параллельно, это можно рассчитать по формуле:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {eq}} = \ text {R} _ {1} \ parallel \ text {R} _ {2} = \ frac {\ text {R} _ {1 } \ text {R} _ {2}} {\ text {R} _ {1} + \ text {R} _ {2}} [/ latex].

В качестве особого случая сопротивление N резисторов, подключенных параллельно, каждый из которых имеет одинаковое сопротивление R, определяется как R / N. Сеть резисторов, которая представляет собой комбинацию параллельного и последовательного соединения, может быть разбита на более мелкие части, которые являются одним или другим, например, как показано на.

Сеть резисторов : В этой комбинированной схеме цепь может быть разбита на последовательный компонент и параллельный компонент.

Однако некоторые сложные сети резисторов не могут быть решены таким образом. Это требует более сложного анализа схем. Одним из практических применений этих соотношений является то, что нестандартное значение сопротивления обычно может быть синтезировано путем соединения ряда стандартных значений последовательно или параллельно. Это также можно использовать для получения сопротивления с более высокой номинальной мощностью, чем у отдельных используемых резисторов.В частном случае N идентичных резисторов, все подключенных последовательно или все подключенных параллельно, номинальная мощность отдельных резисторов умножается на N.

Сопротивление, резисторы и удельное сопротивление : краткий обзор сопротивления, резисторов и удельного сопротивления.

Зависимость сопротивления от температуры

Удельное сопротивление и сопротивление зависят от температуры, причем зависимость линейна для малых изменений температуры и нелинейна для больших.

Цели обучения

Сравнить температурные зависимости удельного сопротивления и сопротивления при больших и малых изменениях температуры

Основные выводы

Ключевые моменты
  • При изменении температуры на 100ºC или менее удельное сопротивление (ρ) изменяется с изменением температуры ΔT как: [latex] \ text {p} = \ text {p} _ {0} (1 + \ alpha \ Delta \ text {T }) [/ latex] где ρ 0 - исходное удельное сопротивление, а α - температурный коэффициент удельного сопротивления.
  • При больших изменениях температуры наблюдается нелинейное изменение удельного сопротивления с температурой.
  • Сопротивление объекта демонстрирует такую ​​же температурную зависимость, как и удельное сопротивление, поскольку сопротивление прямо пропорционально удельному сопротивлению.
Ключевые термины
  • удельное сопротивление : Обычно сопротивление материала электрическому току; в частности, степень сопротивления материала потоку электричества.
  • температурный коэффициент удельного сопротивления : эмпирическая величина, обозначаемая α, которая описывает изменение сопротивления или удельного сопротивления материала в зависимости от температуры.
  • полупроводник : Вещество с электрическими свойствами, промежуточными между хорошим проводником и хорошим изолятором.

Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры. Некоторые материалы могут стать сверхпроводниками (нулевое сопротивление) при очень низких температурах (см.). И наоборот, удельное сопротивление проводников увеличивается с повышением температуры. Поскольку атомы колеблются быстрее и на больших расстояниях при более высоких температурах, электроны, движущиеся через металл, например, создают больше столкновений, эффективно увеличивая удельное сопротивление.При относительно небольших изменениях температуры (около 100 ° C или меньше) удельное сопротивление ρ изменяется с изменением температуры ΔT, как выражается в следующем уравнении:

Сопротивление образца ртути : Сопротивление образца ртути равно нулю при очень низких температурах - это сверхпроводник примерно до 4,2 К. Выше этой критической температуры его сопротивление совершает внезапный скачок, а затем увеличивается почти линейно. с температурой.

[латекс] \ text {p} = \ text {p} _ {0} (1 + \ alpha \ Delta \ text {T}) [/ latex]

, где ρ 0 - исходное удельное сопротивление, а α - температурный коэффициент удельного сопротивления.Для более значительных изменений температуры α может изменяться, или для нахождения ρ может потребоваться нелинейное уравнение. По этой причине обычно указывается суффикс для температуры, при которой измерялось вещество (например, α 15 ), и соотношение сохраняется только в диапазоне температур вокруг эталона. Обратите внимание, что α положителен для металлов, что означает, что их удельное сопротивление увеличивается с температурой. Температурный коэффициент обычно составляет от + 3 · 10 −3 K −1 до + 6 · 10 −3 K −1 для металлов, близких к комнатной температуре.Некоторые сплавы были разработаны специально, чтобы иметь небольшую температурную зависимость. Например, манганин (состоящий из меди, марганца и никеля) имеет α, близкое к нулю, поэтому его удельное сопротивление незначительно меняется с температурой. Это полезно, например, для создания не зависящего от температуры эталона сопротивления.

Обратите также внимание на то, что α отрицательно для полупроводников, что означает, что их удельное сопротивление уменьшается с повышением температуры. Они становятся лучшими проводниками при более высоких температурах, потому что повышенное тепловое перемешивание увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока.Это свойство уменьшения ρ с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках.

Сопротивление объекта также зависит от температуры, поскольку R 0 прямо пропорционально ρ. Для цилиндра мы знаем, что R = ρL / A, поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R будет иметь ту же температурную зависимость, что и ρ. (Исследование коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше типичных температурных коэффициентов удельного сопротивления, и поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на ρ.) Таким образом,

[латекс] \ text {R} = \ text {R} _ {0} (1 + \ alpha \ Delta \ text {T}) [/ latex]

- это температурная зависимость сопротивления объекта, где R 0 - исходное сопротивление, а R - сопротивление после изменения температуры T. Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление (см.). Одним из наиболее распространенных является термистор, полупроводниковый кристалл с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для определения его температуры.Устройство небольшое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.

Термометры : Эти знакомые термометры основаны на автоматическом измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.

Изменение сопротивления - обзор

4.3.2 Сопряжение тензодатчиков

Изменение сопротивления тензодатчиков неизменно измеряется в мосту. Мост может содержать только один, но чаще два или четыре активных тензодатчика, в результате чего получается «полумостовая» и «полумостовая» конфигурация соответственно.Преимуществами полумоста и полного моста являются эффективная температурная компенсация и лучшая линейность чувствительности.

Общее выражение для мостовой схемы с рис. 3.3 приведено в формуле. (4.23):

(4.23) VoVi = R2R1 + R2 − R4R3 + R4

В состоянии равновесия чувствительность моста максимальна, если все четыре сопротивления равны. Сначала рассмотрим случай трех постоянных резисторов и одного тензодатчика, например R 2 . Допустим, R 1 = R 3 = R 4 = R и R 2 = R + Δ R (что означает, что тензодатчик имеет сопротивление R при нулевой деформации) выходное напряжение моста составляет

(4.24) Vo = ΔR2 (2R + ΔR) · Vi = ΔR4R · 11 + ΔR / 2R · Vi

Выход равен нулю при нулевой деформации. Передача нелинейная; только при небольших изменениях относительного сопротивления выход моста может быть приблизительно равен

(4,25) Vo≈ΔR4R · Vi

Лучшее поведение моста достигается, когда оба R 1 и R 2 заменяются деформацией датчиков таким образом, чтобы при нагрузке один датчик испытывал напряжение растяжения, а другой - напряжение сжатия (сравните метод балансировки, описанный в главе 3, «Аспекты неопределенности»).На практике это может быть реализовано, например, в образце, который изгибается при нагрузке: калибры закреплены с обеих сторон от изгибающей балки, так что R 1 = R - Δ R и R 2 = R + Δ R . В результате выходной сигнал моста становится следующим:

(4,26) Vo≈ΔR2R · Vi

Передача линейна и в два раза выше по сравнению с мостом только с одним калибром. Нетрудно показать, что передача четырехконтурного или полного моста снова удваивается:

(4.27) Vo = ΔRR · Vi = KΔll · Vi

Хотя температурная чувствительность тензодатчика минимизирована производителем, оставшийся температурный коэффициент может вызвать существенные ошибки измерения при малых значениях деформации. В мостовой конфигурации эти температурные помехи могут быть частично уменьшены. Когда датчики имеют одинаковые калибровочные коэффициенты, одинаковые температурные коэффициенты и работают при одинаковых температурах, температурная чувствительность полумоста и полного моста существенно снижается по сравнению с мостом с одним активным элементом.Предположим, что в полумосте два активных сопротивления изменяются в соответствии с R 1 = R- Δ R S + Δ R T и R 2 = R + Δ R S + Δ R T , где Δ R S - изменение из-за деформации, а Δ R T - изменение из-за температуры. Два других значения сопротивления: R 3 = R 4 = R .Подстановка этих значений в уравнение. (4.23) приводит к

(4.28) Vo = 12ΔRSR + ΔRT · Vi

В равновесии (Δ R S = 0) выходное напряжение (смещение) не зависит от Δ R T . Аналогичное выражение применяется для полного моста:

(4,29) Vo = ΔRSR + 2ΔRT · Vi

Обратите внимание, что исключается только температурный коэффициент смещения, а не чувствительность моста, что показано переписыванием уравнения. (4.29) должно быть:

(4.30) VoVi≈ΔRSR (1−2ΔRTR)

Условием для адекватной температурной компенсации является правильная установка двух или четырех активных элементов моста. Комбинированные датчики на рис. 4.14 очень полезны, поскольку они гарантируют оптимальное согласование температуры.

Тензодатчики в конфигурации дифференциального моста позволяют измерять очень малые значения деформации, вплоть до деформации 0,1 мкм. Проблема измерения такой малой деформации фактически перекладывается на мостовой усилитель. Его смещение, дрейф и низкочастотный шум загораживают измерительный сигнал.Выходом из ситуации является модуляция: напряжение питания мостовой схемы - это не постоянное, а переменное напряжение с фиксированной амплитудой и частотой. Выходной сигнал представляет собой амплитудно-модулированный сигнал с подавленной несущей, который можно без труда усилить: возможное смещение или низкочастотный шум усилителя удаляются простым фильтром верхних частот (см. Главу 3, Аспекты неопределенности). Демодуляция (путем синхронного обнаружения) дает исходный усиленный сигнал. Используя этот метод, можно легко измерить деформацию до 0,01 мкм.

Внутренние недостатки тензодатчиков, такие как температурно-зависимая чувствительность и нелинейность, могут быть уменьшены с помощью специальной цифровой обработки сигналов. Производители тензометрических измерительных преобразователей предоставляют системы обработки сигналов с этими устройствами. Текущие исследования нацелены на разработку интегральных схем, в которых совмещены аналоговая и цифровая обработка сигналов, что приводит к появлению малогабаритных, недорогих и универсальных интерфейсов для тензодатчиков. Например, в работе Ref.[8] сравниваются и оцениваются четыре различных алгоритма, реализованных с помощью аналогового, смешанного и цифрового оборудования, выполняющих компенсацию и коррекцию усиления и смещения.

Открытие и механизм устойчивости селективного деструктора CDK12

  • 1.

    Hydbring, P., Malumbres, M. & Sicinski, P. Неканонические функции циклинов клеточного цикла и циклин-зависимых киназ. Нац. Rev. Mol. Cell Biol. 17 , 280–292 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 2.

    Shiekhattar, R. et al. Cdk-активирующий киназный комплекс является компонентом человеческого фактора транскрипции TFIIH. Nature 374 , 283–287 (1995).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 3.

    Фишер Р. П. Секреты двойного агента: CDK7 в контроле клеточного цикла и транскрипции. J. Cell Sci. 118 , 5171–5180 (2005).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 4.

    Гэлбрейт, М. Д., Бендер, Х. и Эспиноза, Дж. М. Терапевтическое нацеливание на транскрипционные циклин-зависимые киназы. Транскрипция 10 , 118–136 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 5.

    Гайдускова П. и др. CDK11 необходим для транскрипции зависимых от репликации гистоновых генов. Нац. Struct. Мол. Биол . https://doi.org/10.1038/s41594-020-0406-8 (2020).

  • 6.

    Ramanathan, Y. et al. Три киназы карбоксиконцевого домена РНК-полимеразы II демонстрируют различные субстратные предпочтения. J. Biol. Chem. 276 , 10913–10920 (2001).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 7.

    Davidson, L., Muniz, L. & West, S. Образование 3'-конца пре-мРНК и фосфорилирование Ser2 на CTD РНК-полимеразы II взаимно связаны в клетках человека. Genes Dev. 28 , 342–356 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 8.

    Bartkowiak, B. et al. CDK12 представляет собой киназу CTD, связанную с элонгацией транскрипции, ортолог дрожжевого Ctk1 у метазоа. Genes Dev. 24 , 2303–2316 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 9.

    Blazek, D. et al. Комплекс циклин K / Cdk12 поддерживает геномную стабильность за счет регуляции экспрессии генов ответа на повреждение ДНК. Genes Dev. 25 , 2158–2172 (2011).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 10.

    Li, X., Chatterjee, N., Spirohn, K., Boutros, M. & Bohmann, D. Cdk12 представляет собой ген-селективную киназу РНК-полимеразы II, которая регулирует подмножество транскриптома, включая Nrf2. гены-мишени. Sci. Отчет 6 , 21455 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 11.

    Iniguez, A. B. et al. EWS / FLI придает синтетическую летальность опухолевым клеткам ингибированию CDK12 при саркоме Юинга. Cancer Cell 33 , 202–216.e6 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 12.

    Даббери, С. Дж., Бутц, П. Л. и Шарп, П. А. CDK12 регулирует гены репарации ДНК путем подавления интронного полиаденилирования. Nature 564 , 141–145 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 13.

    Krajewska, M. et al. Потеря CDK12 в раковых клетках влияет на гены ответа на повреждение ДНК за счет преждевременного расщепления и полиаденилирования. Нац. Commun. 10 , 1757 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 14.

    Негрини С., Горгулис В. Г. и Халазонетис Т. Д. Геномная нестабильность - развивающийся признак рака. Нац. Rev. Mol. Cell Biol. 11 , 220–228 (2010).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 15.

    Луи, Г. Ю. Л., Грандори, К. и Кемп, К.J. CDK12: новая терапевтическая мишень для лечения рака. J. Clin. Патол. 71 , 957–962 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 16.

    Bayles, I. et al. Скрининг ex vivo идентифицирует CDK12 как метастатическую уязвимость при остеосаркоме. J. Clin. Вкладывать деньги. 129 , 4377–4392 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 17.

    Брэднер, Дж. Э., Хниш, Д. и Янг, Р. А. Транскрипционная зависимость при раке. Cell 168 , 629–643 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 18.

    Paculova, H. et al. Потеря BRCA1 или CDK12 сенсибилизирует клетки к ингибиторам CHK1. Биол опухолей . 39 , 1010428317727479 (2017).

  • 19.

    Zhang, T. et al.Ковалентное нацеливание на удаленные остатки цистеина для выработки ингибиторов CDK12 и CDK13. Нац. Chem. Биол. 12 , 876–884 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 20.

    Gao, Y. et al. Преодоление устойчивости к ковалентным ингибиторам транскрипции CDK серии THZ. Cell Chem. Биол. 25 , 135–142 e135 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 21.

    Johannes, J. W. et al. Структурный дизайн селективных нековалентных ингибиторов CDK12. ChemMedChem 13 , 231–235 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 22.

    Ito, M. et al. Открытие производных 3-бензил-1- ( транс -4 - ((5-цианопиридин-2-ил) амино) циклогексил) -1-арилмочевины в качестве новых и селективных ингибиторов циклин-зависимой киназы 12 (CDK12). J. Med. Chem. 61 , 7710–7728 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 23.

    Quereda, V. et al. Терапевтическое воздействие на CDK12 / CDK13 при тройном отрицательном раке молочной железы. Cancer Cell 36 , 545–558 e547 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 24.

    Fan, Z. et al. CDK13 кооперируется с CDK12 для контроля глобальной процессивности РНК-полимеразы II. Sci. Adv. 6 , https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz5041 (2020).

  • 25.

    Liang, K. et al. Характеристика комплексов циклин-зависимой киназы 12 (CDK12) и CDK13 человека в отношении фосфорилирования С-концевого домена, транскрипции генов и процессинга РНК. Мол. Cell Biol. 35 , 928–938 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 26.

    Greifenberg, A. K. et al. Структурно-функциональный анализ комплекса Cdk13 / циклин К. Cell Rep. 14 , 320–331 (2016).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 27.

    Olson, C.M. et al. Фармакологическое нарушение CDK9 с использованием избирательного ингибирования или деградации CDK9. Нац. Chem. Биол. 14 , 163–170 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 28.

    Jiang, B. et al. Разработка двойных и селективных деструкторов циклин-зависимых киназ 4 и 6. Angew. Chem. Int. Эд. Англ. 58 , 6321–6326 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 29.

    Brand, M. et al. Гомолог-селективная деградация как стратегия исследования функции CDK6 при AML. Cell Chem. Биол. 26 , 300–306 e309 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 30.

    Salami, J. et al. Деградация рецептора андрогенов под действием нацеленной на протеолиз химеры ARCC-4 превосходит энзалутамид в клеточных моделях лекарственной устойчивости рака простаты. Commun. Биол. 1 , 100 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 31.

    Sun, Y. et al. Расщепление мутантов тирозинкиназы Брутона с помощью PROTAC для потенциального лечения устойчивых к ибрутинибу неходжкинских лимфом. Лейкемия 33 , 2105–2110 (2019).

    PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 32.

    Добровольский Д. и др. Деградация тирозинкиназы Bruton как терапевтическая стратегия рака. Кровь 133 , 952–961 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 33.

    Cooper, J. M. et al. Преодоление резистентности к ингибиторам БЭТ при злокачественных опухолях оболочек периферических нервов. Clin. Cancer Res. 25 , 3404–3416 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 34.

    Cheng, M. et al. Открытие мощных и селективных бифункциональных низкомолекулярных деструкторов рецептора эпидермального фактора роста (EGFR). J. Med. Chem. 63 , 1216–1232 (2020).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 35.

    Бурслем, Г. М. и Крюс, К. М. Низкомолекулярная модуляция гомеостаза белков. Chem. Ред. 117 , 11269–11301 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 36.

    Ватт, Г. Ф., Скотт-Стивенс, П. и Гаохуа, Л. Целенаправленная деградация белка in vivo с протеолизом, направленным на химеры: текущее состояние и будущие соображения. Drug Discov. Сегодня Technol. 31 , 69–80 (2019).

    PubMed Статья Google ученый

  • 37.

    Бурслем, Г. М. и Крюс, С. М. Химеры, нацеленные на протеолиз, как терапевтические средства и инструменты для биологических открытий. Cell 181 , 102–114 (2020).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 38.

    Huang, H. T. et al. Хемопротеомический подход для запроса деградируемого кинома с использованием мультикиназного деградера. Cell Chem. Биол. 25 , 88–99.e6 (2018).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 39.

    Choi, S.H. et al. CDK12 фосфорилирует 4E-BP1 для обеспечения mTORC1-зависимой трансляции и стабильности митотического генома. Genes Dev. 33 , 418–435 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 40.

    Hafner, M., Niepel, M., Chung, M. & Sorger, P.K. Показатели ингибирования скорости роста корректируют искажающие факторы при измерении чувствительности к лекарствам от рака. Нац. Методы 13 , 521–527 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 41.

    Bosken, C.A. et al. Структура и субстратная специфичность человеческого Cdk12 / циклина К. Nat. Commun. 5 , 3505 (2014).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 42.

    Хопкинс, А. Л., Грум, К. Р. и Алекс, А. Эффективность лиганда: полезный показатель для выбора отведения. Drug Discov. Сегодня 9 , 430–431 (2004).

    PubMed Статья Google ученый

  • 43.

    Чиракал Манавалан, А. П. и др. CDK12 контролирует прогрессию G1 / S, регулируя процессивность RNAPII в основных генах репликации ДНК. EMBO Rep. 20 , e47592 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 44.

    Zhang, L., Riley-Gillis, B., Vijay, P. & Shen, Y. Приобретенная устойчивость к BET-PROTACs (химерам, нацеленным на протеолиз), вызванная геномными изменениями в основных компонентах комплексов лигазы E3 . Мол. Cancer Ther. 18 , 1302–1311 (2019).

    PubMed Статья Google ученый

  • 45.

    Song, Y. et al. Динамическое представление протеомного ландшафта во время дифференцировки клеток ReNcell VM, иммортализованной линии нейральных предшественников человека. Sci. Данные 6 , 1

  • (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 46.

    Wessel, D. & Flügge, U. I. Метод количественного восстановления белка в разбавленном растворе в присутствии детергентов и липидов. Анал. Биохим. 138 , 141–143 (1984).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 47.

    Ting, L., Rad, R., Gygi, S.P. & Haas, W. MS3 устраняет искажение соотношения в изобарической мультиплексированной количественной протеомике. Нац. Методы 8 , 937–940 (2011).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 48.

    McAlister, G.C. et al. MultiNotch MS3 обеспечивает точное, чувствительное и комплексное обнаружение дифференциальной экспрессии в протеомах линии раковых клеток. Анал. Chem. 86 , 7150–7158 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 49.

    Paulo, J. A. et al. Мультиплексирование на основе количественной масс-спектрометрии сравнивает численность 5000 белков S. cerevisiae в 10 источниках углерода. J. Proteomics 148 , 85–93 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 50.

    Eng, J. K., McCormack, A. L. & Yates, J. R. Подход к корреляции тандемных масс-спектральных данных пептидов с аминокислотными последовательностями в базе данных белков. J. Am. Soc. Масс-спектрометр. 5 , 976–989 (1994).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 51.

    Элиас, Дж. Э. и Гайджи, С. П. Стратегия поиска цели-ловушки для повышения уверенности в крупномасштабной идентификации белков с помощью масс-спектрометрии. Нац. Методы 4 , 207–214 (2007).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 52.

    Биениоссек, К., Имасаки, Т., Такаги, Ю. и Бергер, И. MultiBac: расширение набора инструментов для исследования мультибелковых комплексов. Trends Biochem. Sci. 37 , 49–57 (2012).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 2.7: Сопротивление и проводимость - Engineering LibreTexts

    Мы видели, что и ток, и напряжение влияют на движение заряда. Следовательно, в любой электрической системе напряжение и ток взаимосвязаны.Рассмотрим самый простой случай. Это может включать единственный источник напряжения, такой как батарея, приводящий в действие один однородный объект, такой как отрезок провода или блок из заданного материала. Физические характеристики этого предмета будут определять, сколько тока будет протекать. В целом

    \ [Эффект = \ frac {Причина} {Противостояние} \ nonumber \]

    В этом случае причиной является источник напряжения, а следствием - результирующий ток. Противодействие - это характеристика рассматриваемого объекта, другими словами, его способность ограничивать прохождение тока.Мы называем это характерным сопротивлением. Другими словами, сопротивление - это мера того, насколько сложно установить протекание тока (то есть «сопротивление протеканию тока») при заданном наборе обстоятельств. Он обозначается буквой \ (R \) и имеет единицы измерения в омах в честь Георга Ома, исследователя начала 1800-х годов. Единица обозначается заглавной греческой буквой омега, \ (\ Omega \).

    Иногда удобнее использовать обратную точку зрения на это явление, и вместо того, чтобы ссылаться на то, насколько сложно установить ток, нас бы интересовало, насколько легко установить ток.Это называется проводимостью и является обратной величиной сопротивления. Электропроводность обозначается буквой \ (G \) и имеет единицы сименса, названные в честь Вернера фон Сименса. Аббревиатура единицы - S.

    .

    \ [R = \ frac {1} {G} \\ G = \ frac {1} {R} \ label {2.10} \]

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Определение сопротивления.

    В этом простом сценарии сопротивление зависит от материала, через который проходит ток, а также от его формы. Это показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), где стрелка показывает направление текущего потока.Возникает очевидный вопрос: «Из чего сделан этот блок?» Неудивительно, что выбранный материал оказывает большое влияние на ток. Мы уже видели, что такие металлы, как медь, являются хорошими проводниками электричества. Другие материалы, такие как некоторые пластмассы и керамика, не подходят. Эти материалы называются изоляторами.

    Мера присущей материалу общей способности ограничивать прохождение тока называется удельным сопротивлением. Удельное сопротивление обозначается греческой буквой \ (\ rho \) (rho).При прочих равных условиях, чем выше удельное сопротивление, тем больше сопротивление. Кроме того, чем больше длина материала, через который должен проходить ток, тем больше сопротивление. Наконец, по мере увеличения площади поперечного сечения (то есть лица) сопротивление уменьшается. Выражается формулой

    \ [R = \ frac {\ rho l} {A} \ label {2.11} \]

    Где

    \ (R \) - сопротивление в Ом,

    \ (\ rho \) - удельное сопротивление,

    \ (l \) - длина материала,

    \ (A \) - площадь лица (\ (h \) умноженная на \ (w \)).

    Удельное сопротивление часто указывается в ом-сантиметрах, а длина и площадь аналогичным образом указываются в сантиметрах и квадратных сантиметрах соответственно. Таблица значений удельного сопротивления для различных материалов приведена в таблице \ (\ PageIndex {1} \). Обратите внимание, что удельное сопротивление не обязательно постоянно в зависимости от температуры. Действительно, это изменение можно использовать как средство измерения температуры. В других приложениях нам может потребоваться, чтобы он был как можно более стабильным при изменении температуры. Эта потребность привела к созданию в конце 1800-х годов сплавов константан и манганин, которые демонстрируют очень высокую стабильность при изменении температуры.

    Из этой таблицы видно, что серебро имеет более низкое удельное сопротивление, чем медь, которое, в свою очередь, ниже, чем золото. Это означает, что если мы сделаем провода одинакового размера из этих трех материалов, серебряная версия будет иметь наименьшее сопротивление, а золотая - наибольшее. Почему же тогда аудио- и видеокабели часто позолочены? Конечно, это не из-за более низкого удельного сопротивления и повышенной проводимости. Причина в том, что золото - благородный металл, а это значит, что он не тускнеет. Напротив, поверхность серебра и меди окисляется, образуя патину (темное «пятно», заметное на старых серебряных и медных предметах).Оксид создаст слой с высоким сопротивлением и снизит целостность соединения.

    Важно отметить, что формула \ ref {2.11} не включает термин, обозначающий массу материала. Это касается только формы предмета. Это важное различие. Если бы мы изменили массу, но сохранили соотношение длины к площади одинаковым, результирующее сопротивление не изменилось бы. В общем, увеличение массы само по себе не обязательно изменяет сопротивление, но может повлиять на способность устройства выдерживать нагрузку.{27} \)

    Таблица \ (\ PageIndex {1} \): значения удельного сопротивления для различных материалов.

    Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Сопротивление изменится из-за изменения площади и длины при неизменной массе.

    Напротив, если мы возьмем эту исходную массу и изменим ее форму, или просто применим ток к разностной грани, так что эффективная площадь поверхности и длина изменятся, то результирующее сопротивление также изменится.Это показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Здесь мы взяли элемент, показанный на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), и направили поток тока сверху вниз, а не через сторону. В этой ориентации площадь поверхности значительно увеличивается, а длина, через которую должен проходить ток, значительно сокращается. Следовательно, эффективное сопротивление в этой ориентации будет значительно меньше, чем в оригинале.

    Пример \ (\ PageIndex {1} \)

    Удельное сопротивление определенного материала равно 0.2} \ nonumber \]

    \ [R = 5,333 \ Omega \ nonumber \]

    В следующем примере рассмотрим катушку с проволокой. Во многих случаях мы обращаемся с проволокой идеально, как если бы она не имела сопротивления. Хотя во многих случаях это может быть хорошим приближением, особенно с относительно короткими отрезками провода, это не всегда так.

    Пример \ (\ PageIndex {2} \)

    Медный провод определенного сортамента имеет диаметр 0,6 мм. Определите сопротивление, если длина катушки составляет 200 метров.2} \ nonumber \]

    \ [R = 11.9 \ Omega \ nonumber \]

    Величина сопротивления, указанная в примере \ (\ PageIndex {2} \), будет считаться чрезмерной, если подключаемый элемент представляет собой нечто столь же простое, как громкоговоритель, которое обычно составляет около 8 \ (\ Omega \). И хотя никому, вероятно, не понадобится 200 метров кабеля для подключения громкоговорителя в своем доме, такое расстояние будет непримечательным на большом стадионе или в терминале аэропорта. Не забывайте, что нам понадобится провод к громкоговорителю и от него, чтобы общее расстояние не превышало 100 метров.

    Кабели и провода различной толщины используются для самых разных целей. Чтобы упростить задачу, была стандартизирована толщина проволоки. Наиболее распространенным стандартом в Северной Америке является американский калибр проводов или AWG. Это неметрическая спецификация, возникшая в середине девятнадцатого века. Чем больше номер калибра, тем меньше диаметр провода и тем меньше ток, который он может безопасно переносить. Чтобы представить номера датчиков в перспективе, в типичных небольших бытовых приборах используются провода калибра 16 или 18, в базовой домашней проводке используется провод 12 калибра (с автоматическим выключателем на 20 А), а в электрических цепях или в лаборатории электроники - беспаечные макетные платы. обычно 22 или 24 калибра.

    Для проводки общего назначения медь является наиболее распространенным металлом, поскольку она обладает высокой проводимостью и относительно недорога. Некоторые другие металлы используются в особых случаях, например, алюминий используется для линий электропередачи на большие расстояния.

    AWG Диаметр (дюйм) Диаметр (мм) Сопротивление / длина (\ (\ Omega \) / км) Сопротивление / длина (\ (\ Omega \) / 1000 футов)
    0000 (4/0) 0.4600 11,684 0,1608 0,04901
    00 (2/0) 0,3648 9,266 0,2557 0,07793
    0 (1/0) 0,3249 8,251 0,3224 0,09827
    2 0.2576 6.544 0,5127 0,1563
    4 0,2043 5,189 0,8152 0,2485
    6 0,1620 4,115 1,296 0,3951
    8 0.1285 3,264 2,061 0,6282
    10 0,1019 2,588 3,277 0,9989
    12 0,0808 2,053 5,211 1,588
    14 0.0641 1,628 8,286 2,525
    16 0,0508 1,291 13,17 4,016
    18 0,0403 1.024 20,95 6.385
    20 0.0320 0,812 33,31 10,15
    22 0,0253 0,644 5 52,96 16,14
    24 0,0201 0,511 84,22 25,67
    26 0.0159 0,405 133,9 40,81
    32 0,00795 0,202 538,3 164,1
    40 0,00314 0,0799 3441 1049

    Таблица \ (\ PageIndex {2} \): данные AWG для медных проводников.

    Таблица размеров датчиков и связанных параметров показана в Таблице \ (\ PageIndex {2} \). В этой таблице предполагается, что в качестве провода используется медь. Обратите внимание, что по мере уменьшения диаметра проволоки величина сопротивления для определенной длины увеличивается, как и ожидалось из уравнения \ ref {2.11}.

    Используя эту таблицу, мы можем выполнить быструю перекрестную проверку Пример \ (\ PageIndex {2} \). Диаметр проволоки, использованной в этом примере, составлял 0,6 мм, что немного меньше, чем у AWG 22, как указано в таблице.Кроме того, у провода №22 указано сопротивление примерно 53 \ (\ Омега \) на км. Для 200 метров, использованных в примере задачи, получается 10,6 \ (\ Omega \). Поскольку диаметр провода №22 немного больше, мы ожидаем, что он покажет немного меньшее сопротивление, чем расчетное значение 11,9 \ (\ Omega \), что и происходит.

    Хотя это может быть не сразу очевидно, номера датчиков рассчитываются логарифмически в зависимости от диаметра. Увеличение одного калибра (например, с №10 до №11) уменьшает диаметр примерно в 0 раз.89. Поскольку сопротивление обратно пропорционально квадрату диаметра (т.е. площади), сопротивление увеличивается более чем на 25%. Четные размеры особенно распространены в использовании, и переход к следующему более высокому четному номеру шкалы (например, от №18 до №20) приводит к увеличению сопротивления почти на 60%.

    2.7.1: Резисторы и цветовой код резистора

    Резисторы - это устройства, используемые для управления токами и напряжениями в цепи. Они доступны во многих формах и размерах и обычно предназначены для поддержания стабильных значений омического сопротивления, несмотря на изменения окружающей среды, такие как температура и влажность.Примеры различных стилей резисторов показаны на рисунке \ (\ PageIndex {3} \). Как правило, чем больше резистор, тем большую мощность он может выдержать. На обратной стороне рисунка изображен большой керамический силовой резистор в прямоугольном алюминиевом корпусе. Это устройство рассчитано на рассеяние 200 Вт. Непосредственно перед ним и справа от него находятся несколько меньших керамических резисторов мощности с номиналами от 5 до 20 Вт. Вдоль левой стороны находится набор резисторов из углеродной композиции и углеродной пленки с рассеиваемой мощностью от 1 до одной десятой ватта.Ближе к центру находится многожильный чип резистор, который содержит несколько резисторов в одном корпусе. За некоторыми исключениями, все эти элементы классифицируются как компоненты со сквозным отверстием, то есть их выводы предназначены для прохождения через предварительно просверленные отверстия в печатной плате. Это также наиболее часто используемые компоненты в электротехнической лаборатории, поскольку выводы подходят к беспаечным макетам, а компоненты имеют удобный размер.

    Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): различные резисторы.

    В связи с растущим стремлением к уменьшению размеров компонентов современные производственные конструкции используют методы поверхностного монтажа вместо строительства сквозных отверстий. Внизу по центру находится небольшая точка, которая, по сути, представляет собой резистор для поверхностного монтажа, способный рассеивать мощность 1/2 Вт. Крупный план показан на рисунке \ (\ PageIndex {4} \). Очевидно, что эти устройства слишком малы, чтобы их можно было использовать без специального оборудования.

    Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): крупный план резистора для поверхностного монтажа.

    Резисторы линейные двухсторонние устройства. Поскольку они линейны, их отношение тока к напряжению можно провести в виде прямой линии. Двусторонний означает, что полярность напряжения или направление тока значения не имеют. Другими словами, в отличие от батареи, эти устройства нельзя вставить в цепь задом наперед, потому что любая ориентация работает одинаково. Если по горизонтальной оси отложено напряжение, а по вертикальной - ток, то наклон линии дает проводимость. Таким образом, чем круче линия, тем меньше ее сопротивление.Это показано на рисунке \ (\ PageIndex {5} \).

    Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Вольт-амперный график двух резисторов.

    Не все электрические компоненты являются линейными и двусторонними. Хорошим примером является полупроводниковый диод, обычно используемый в электронных системах. График вольт-амперной характеристики диода для сравнения показан на рисунке \ (\ PageIndex {6} \). Обратите внимание, что график не является простой прямой линией, поэтому он не является линейным. Кроме того, ответы первого и третьего квадрантов сильно различаются, что указывает на то, что полярность имеет первостепенное значение.Ясно, что имеет значение, каким образом такие устройства вставляются в цепь.

    Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): График вольт-амперной характеристики диода: ни линейный, ни двусторонний.

    Резисторы

    доступны со стандартизованными значениями сопротивления и со стандартизованными значениями мощности (см. Приложение A). Наряду с величиной сопротивления резисторы также имеют определенный допуск. Это определяет допустимый диапазон изменения заявленного значения. Например, резистор 220 Ом может иметь допуск 10%.Это означает, что фактическое значение любого данного образца из коробки с этими резисторами может отличаться от паспортной таблички или номинального значения на 10% или 22 Ом. Таким образом, любой конкретный резистор может иметь сопротивление от 242 Ом до 198 Ом.

    Резисторы общего назначения используют цветовой код для обозначения их номинала и допуска. Обычно это четыре цветные полосы: две для точности / мантиссы, одна для степени десяти и четвертая для указания допуска. Для большей точности может использоваться версия с пятью полосами, где первые три обозначают точность / мантиссу.В качестве альтернативы, номинальные значения высокоточных резисторов могут быть напечатаны непосредственно на них. Обратитесь к рисунку \ (\ PageIndex {7} \) для примера основного разнообразия.

    Рисунок \ (\ PageIndex {7} \): Пример основного цветового кода четырехполосного резистора.

    Первые две полосы, здесь желтый и фиолетовый, указывают точность или ведущие цифры. Третья полоса, здесь оранжевая, указывает степень десяти или «количество нулей» для добавления. Четвертая полоса, серебристая в этом примере, указывает допуск.Обратите внимание, что четвертая полоса отделена от других, чтобы избежать случайного изменения порядка следования.

    Цветовой код показан на рисунке \ (\ PageIndex {8} \). Чтобы помочь запомнить последовательность, было использовано несколько мнемонических средств, первая буква каждого слова начиналась с той же буквы, что и соответствующий цвет. Одним из примеров является «Мнемоника корзины для пикника», которая гласит: «Черные медведи ограбили наши вкусняшки, побеждая различных серых волков». Другая возможность - отметить, что средняя часть следует за радугой с черным и белым на крайних концах.

    Рисунок \ (\ PageIndex {8} \): Цветовой код резистора.

    Цвета полосы допуска следующие: для базовых деталей серебро составляет \ (\ pm \) 10%, а золото составляет \ (\ pm \) 5%. Если четвертая полоса опущена, это указывает на допуск в \ (\ pm \) 20%, хотя в современных конструкциях он редко используется. Для прецизионных деталей некоторые цвета используются повторно, но следуют цифрам цветового кода: коричневый соответствует допуску \ (\ pm \) 1%, а красный - допуску \ (\ pm \) 2%. Также доступны более жесткие допуски. Иногда добавляется дополнительная полоса, указывающая рейтинг надежности или температурный коэффициент.В таких случаях лучше обратиться за подробностями к техническим характеристикам производителя. Мы не будем заниматься этим дальше.

    Пример \ (\ PageIndex {3} \)

    Определите номинальное, максимальное и минимальное допустимые значения сопротивления для резистора, показанного на рисунке \ (\ PageIndex {2} \).

    Цвета желто-фиолетово-оранжевые. Это соответствует 4, 7 и 3. Значение «47 с 3 нулями» или 47000 Ом. Четвертая серебряная полоса указывает на допуск 10%. Таким образом, номинал резистора на картинке составляет 47 кОм (\ Omega \) с приемлемым отклонением \ (\ pm \) 10% от номинального значения.Допуск дает \ (\ pm \) 4,7 k \ (\ Omega \), поэтому допустимый диапазон составляет от 42,3 k \ (\ Omega \) до 51,7 k \ (\ Omega \).

    Пример \ (\ PageIndex {4} \)

    Прецизионный резистор имеет цветовой код оранжево-синий-зеленый-коричневый-коричневый. Определите его значение и допустимый диапазон.

    Последняя полоса указывает, что это компонент допуска \ (\ pm \) 1%. Первые четыре цвета соответствуют 3, 6, 5 и 1. Значение равно «365 с 1 нулем», то есть 3650 Ом, или 3,65 кОм (\ Omega \).Допустимый диапазон: 3,65 к \ (\ Omega \) \ (\ pm \) 36,5 \ (\ Omega \).

    Пример \ (\ PageIndex {5} \)

    Определите номинальное значение и допуск резистора с цветовым кодом зеленый-синий-золото-серебро.

    Первые два цвета соответствуют 5 и 6. Золото в третьей полосе означает «умножить на 0,1». Последняя полоса указывает, что это компонент допуска \ (\ pm \) 10%. Следовательно, номинал - 5,6 \ (\ Омега \). Допустимый диапазон: 5,6 \ (\ Omega \) \ (\ pm \) 0.{\ circ} \) C (ppm - это сокращение от «частей на миллион», таким образом, 100 ppm эквивалентны 0,01%). Обратите внимание, что эти устройства слишком малы, чтобы использовать цветовую маркировку резистора. Вместо этого прямо на них печатается числовой код, который соответствует правилам для цветных полос, что означает, что последняя цифра является множителем. Таким образом, «150» равно 15 \ (\ Omega \) (1-5 без нулей). Исключение составляют очень маленькие значения, в которых вместо десятичной точки используется буква «R». Следовательно, «2R4» равно 2,4 \ (\ Omega \).

    Рисунок \ (\ PageIndex {9} \): Пример листа данных резистора.Предоставлено Stackpole Electronics

    Особенно важной характеристикой большинства электронных устройств является их допустимая мощность. Для этой серии существует несколько вариантов с допустимой мощностью от 0,1 Вт до 1,5 Вт и максимальным рабочим напряжением до 500 В. Управляемая мощность также зависит от температуры окружающей среды. Как правило, устройства имеют максимальную внутреннюю температуру, которой они могут достичь, прежде чем они будут повреждены. Контроль нагрева, как правило, является серьезной проблемой при проектировании многих систем.{\ circ} \) C устройство больше не может рассеивать мощность, и поэтому эта температура служит абсолютным потолком. В конце концов, резистор, который не может рассеивать энергию, - это резистор, через который не может проходить ток или напряжение, не сгорая. Это по сути нефункционально.

    Рисунок \ (\ PageIndex {10} \): График снижения мощности резистора. Предоставлено Stackpole Electronics

    Конечно, как и сковорода на плите, эти устройства не нагреваются мгновенно, то есть имеют тепловую постоянную времени.Им нужно определенное время, чтобы нагреться (а также остыть). В течение коротких периодов времени устройства могут выдерживать значительно большую мощность, чем их долговременный номинал. График на рисунке \ (\ PageIndex {11} \) показывает рассеиваемую мощность для одиночных импульсов. В некоторых случаях эти резисторы могут выдерживать на порядок большую мощность. Например, рассмотрим тип RPC0402 (самая нижняя строка). Из таблицы данных на рисунке \ (\ PageIndex {9} \) это устройство определено как имеющее долговременную мощность 0,2 Вт. Напротив, график на рисунке \ (\ PageIndex {11} \) показывает, что он способен выдерживать одиночный импульс мощностью более 20 Вт в течение 100 микросекунд, чуть менее 10 Вт для миллисекундного импульса и примерно 2 Вт для одноразового импульса. десятая секунда пульса.

    Рисунок \ (\ PageIndex {11} \): Рассеиваемая импульсная мощность. Предоставлено Stackpole Electronics

    2.7.2: Другие резистивные устройства

    Наряду со стандартными постоянными резисторами существует несколько других типов резистивных устройств, которые были разработаны с учетом изменений окружающей среды. Таким образом, они могут служить датчиками, поскольку изменение их сопротивления влияет на протекание тока и результирующее напряжение. Мы рассмотрим примеры этого в следующей работе.Некоторые параметры окружающей среды включают температуру, силу и уровень освещенности.

    Резистор измерения силы (FSR)

    Измерительный резистор состоит из двух слоев материала с номинальным разделительным расстоянием. Он представлен в виде плоской мембраны, обычно круглой или прямоугольной, и, возможно, с клейкой основой. Пример FSR показан на рисунке \ (\ PageIndex {12} \). Без приложения силы устройство показывает чрезвычайно высокое сопротивление, вплоть до мегаомов. При приложении силы к поверхности два слоя входят в лучший контакт, что снижает общее сопротивление.Это подтверждается графиком на рисунке \ (\ PageIndex {13} \). График показывает примерно прямолинейный отклик между сопротивлением и силой в логарифмическом масштабе. На самых высоких уровнях силы сопротивление может упасть до нескольких сотен Ом.

    Рисунок \ (\ PageIndex {12} \): резистор, чувствительный к усилию (FSR).

    Рисунок \ (\ PageIndex {13} \): кривая отклика FSR. Предоставлено Interlink Electronics

    Фоторезистор

    Как следует из названия, фоторезисторы чувствительны к изменениям уровня освещенности.Их также называют LDR, сокращение от Light Dependent Resistor. В их конструкции могут использоваться разные материалы, но наиболее распространенным является сульфид кадмия CdS. Как следствие, фоторезисторы иногда обычно называют «ячейками CdS».

    Фоторезистор показан на рисунке \ (\ PageIndex {14} \) вместе с соответствующим графиком сопротивления на рисунке \ (\ PageIndex {15} \). В полной темноте прибор показывает очень высокое сопротивление. По мере увеличения уровня освещенности сопротивление уменьшается.Как и в случае с FSR, мы видим обратную связь между сопротивлением и фактором окружающей среды: по мере увеличения воздействия окружающей среды (сила, уровень освещенности) сопротивление действует наоборот и уменьшается. И снова мы видим прямую линию при построении в логарифмических масштабах. Технически мы называем это отрицательной зависимостью, потому что наклон линии графика отрицательный.

    Рисунок \ (\ PageIndex {14} \): фоторезистор или LDR.

    Рисунок \ (\ PageIndex {15} \): Кривая отклика фоторезистора.Предоставлено Advanced Photonix

    Чтобы выразить яркость света в общих чертах, 0,01 фут-свечи (примерно 0,1 люкс) эквивалентны ясному вечеру при лунном свете. На этом уровне фоторезистор показывает сопротивление более 1 МОм. Напротив, 100 фут-свечей (примерно 1000 люкс) эквивалентны пасмурному дню (для справки, прямой солнечный свет, возможно, в 100 раз сильнее). На этом уровне сопротивление фоторезистора упало примерно до 1000 Ом.

    Следует отметить, что свет, который «видит» фоторезистор, не обязательно совпадает с тем, что видит человек.Чувствительность устройства к разным длинам волн (т. Е. Цветам) может резко отличаться от человеческого зрения. Фактически, разные материалы демонстрируют разную чувствительность на разных длинах волн. Некоторые из них могут иметь длины волн, которые невооруженным глазом вообще не видны (например, инфракрасное или ультрафиолетовое излучение).

    Рисунок \ (\ PageIndex {16} \): Кривые чувствительности фоторезистора. Предоставлено Token Electronics

    Пример кривых чувствительности показан на рисунке \ (\ PageIndex {16} \).Обратите внимание на различия между различными материалами, CdS является одним из трех (слева). Пиковая чувствительность варьируется, как и точные формы. На практике это означает, что некоторые из этих единиц будут более или менее чувствительны к определенным цветам, чем другие единицы. Кривая CdS показывает пиковую чувствительность около 540 нм, что соответствует зеленому цвету. Для сравнения, ячейка CdSe (селенид кадмия) показывает пик чуть более 700 нм, что соответствует красному цвету. На некоторых длинах волн относительный отклик одного материала может составлять не более 10% отклика другого материала.

    Важно отметить, что использование кадмия, например, в элементах CdS и т.п., строго ограничено директивой RoHS (см. Главу 1).

    Термистор

    Термистор - это устройство, сопротивление которого зависит от температуры. Эти устройства доступны в двух основных типах. Либо PTC, для положительного температурного коэффициента; или NTC для отрицательного температурного коэффициента. Устройства PTC показывают увеличение сопротивления при повышении температуры, а устройства NTC показывают уменьшение сопротивления при повышении температуры.В идеале это линейные зависимости с графиками, показывающими прямые линии. Реальность такова, что линейность можно предполагать только в довольно узких диапазонах температур. Для более широких диапазонов будет заметное отклонение от прямой линии, поскольку кривая имеет логарифмический характер. Базовый термистор NTC показан на рисунке \ (\ PageIndex {17} \).

    Рисунок \ (\ PageIndex {17} \): термистор NTC.

    Типовые графики рабочих характеристик термистора показаны на рисунке \ (\ PageIndex {17} \) с идеализированным прямолинейным откликом вверху и более реалистичным нелинейным откликом внизу.{\ circ} \) C) вместе с их чувствительностью, которая обозначается как beta (\ (\ beta \)). Чем больше значение бета, тем круче кривая и тем выше чувствительность. Кривые, обозначенные Beta 2, показывают повышенную чувствительность, что означает, что при определенном изменении температуры будет большее изменение сопротивления.

    Рисунок \ (\ PageIndex {18} \): Кривые отклика термистора NTC: идеальные (вверху) и реальные.

    Следующее уравнение можно использовать для определения сопротивления термистора при другой интересующей температуре с большей точностью, чем при использовании простого линейного приближения.{\ circ} \) C). Следовательно, если используется другая контрольная точка, просто вставьте новую контрольную температуру вместо нее и используйте соответствующее сопротивление вместо \ (R_ {25} \).

    Варистор

    Варисторы

    используются в качестве ограничивающих устройств, в первую очередь для подавления нежелательных скачков напряжения в электронном оборудовании. Варистор - уникальное устройство, которое имеет сильно нелинейную вольт-амперную характеристику. Это показано на рисунке \ (\ PageIndex {19} \). Помните, что когда напряжение отображается на горизонтальной оси, наклон линии представляет собой проводимость.Следовательно, варистор показывает область с почти нулевой проводимостью или чрезвычайно высоким сопротивлением (горизонтальный участок) и два участка, которые являются почти вертикальными, что указывает на чрезвычайно высокую проводимость или близкое к нулю сопротивление. Эта характеристика позволяет варистору действовать как ограничивающее устройство.

    Рисунок \ (\ PageIndex {19} \): ВАХ варистора

    Представьте, что удар молнии поражает местную линию электропередач. Это вызовет внезапный, но кратковременный всплеск напряжения.Обычная розетка на 120 вольт обычно дает регулярные пики около 170 вольт. Удар молнии может добавить к этому несколько сотен вольт. Возникающее в результате напряжение может быть настолько высоким, что может повредить электронное оборудование, подключенное к розетке. Чтобы решить эту проблему, можно разместить варистор на входных линиях напряжения. Напряжение в точке вертикального излома должно быть установлено на значение чуть более 170 вольт, нормальный максимум. В типичных обстоятельствах варистор будет видеть напряжение в своей горизонтальной области и, таким образом, будет вести себя как очень высокое сопротивление.Он практически не потреблял бы тока из розетки и, следовательно, не оказывал бы влияния на остальную схему. С другой стороны, если в линию попадает большой выброс, варистор переместится в вертикальную область, покажет гораздо меньшее сопротивление и будет действовать как шунтирующий путь для тока выброса. Он эффективно ограничивает напряжение до некоторого максимального номинального значения. Конечно, варистор должен поглощать энергию, создаваемую этим выбросом, и важные параметры варистора включают количество энергии, которое он может поглотить (в джоулях), и его максимальную токовую нагрузку, а также максимальное напряжение зажима.

    Тензодатчик

    Тензодатчик - это устройство, используемое для измерения механической нагрузки на какой-либо предмет. Напряжение возникает, когда предмет находится в состоянии сжатия (его длина укорачивается или сжимается) или когда он находится под напряжением (он удлиняется или растягивается). Обе эти вещи могут происходить одновременно, например, когда стержень испытывает изгиб или крутящий момент (одна сторона находится под давлением, а другая - под напряжением). Инженерная деформация определяется как изменение длины по сравнению с начальной длиной.Если какой-либо элемент испытывает слишком большую нагрузку, он может необратимо деформироваться или выйти из строя (например, шасси в самолете или компоненты подвески в автомобиле). Проще говоря, для измерения этого эффекта используются тензодатчики.

    Рисунок \ (\ PageIndex {20} \): тензодатчики. Предоставлено Zemic

    Тензодатчик обычно изготавливается из очень тонкой металлической фольги с определенным рисунком. См. Рисунок \ (\ PageIndex {20} \) с примерами фигур. Как правило, форма представляет собой серию тонких линий, соединенных в прямом и обратном направлении, причем два конца переходят в более крупные контактные площадки для пайки на соединительных выводах.В процессе работы тензодатчик приклеивается к исследуемому материалу, например к металлическому стержню, входящему в систему подвески. Когда они склеиваются, тензодатчик испытывает ту же деформацию, что и металлический стержень. Любая деформация приведет к изменению длины проводов тензорезистора из фольги, а также их площади передней поверхности. Например, при растяжении длина увеличивается, а площадь поверхности уменьшается (площадь поверхности должна уменьшаться, потому что проволока из фольги имеет конечную массу).Вспоминая основное соотношение сопротивления, уравнение \ ref {2.11}, оба этих эффекта вызовут повышение сопротивления. Чем больше деформация при растяжении, тем сильнее возрастает сопротивление. При сжатии произойдет обратное, и сопротивление уменьшится. Эти изменения сопротивления невелики, но их достаточно, чтобы изменить соответствующее напряжение или ток, которые затем можно откалибровать для определения приложенной деформации.

    Измерение поддержки и сопротивления с ценой по объему

    Многие говорят, что построение графиков - это не что иное, как прогнозирование направления цены между значительными уровнями поддержки и сопротивления.Мы знаем, что уровень поддержки - это ценовой уровень, ниже которого акция не может упасть. Именно здесь многие покупатели, как правило, заходят в акции.

    Точно так же мы знаем, что сопротивление - это ценовой уровень, выше которого акции трудно подняться. Именно здесь многие покупатели фиксируют прибыль и открывают короткие позиции. Как правило, цена акции будет колебаться между этими уровнями, пока не прорвется или не сломается. Для определения этих областей поддержки и сопротивления можно использовать сотни различных методов, но одним из наиболее недооцененных методов является простое использование графиков цены по объему или PBV.

    В этой статье мы объясняем, что такое графики PBV, и исследуем методы, которые вы можете использовать для заключения эффективных сделок с использованием этих графиков.

    Линии тренда, графические модели, точки разворота, линии Фибоначчи и линии Ганна - одни из самых популярных методов, используемых для определения областей поддержки и сопротивления. Но менее часто используемые графики PBV, которые иллюстрируют объем с помощью вертикальной гистограммы объема, могут быть неоценимы при определении не только местоположения ключевых уровней поддержки и сопротивления, но и силы этих уровней.

    Что такое диаграммы PBV?

    График PBV - это просто стандартная гистограмма объема, повторно примененная к цене вместо времени (цена отображается на оси Y, а время - на оси X). Таким образом, вместо того, чтобы определять , когда акция идет в фаворите или выходит из него (на что указывает увеличение уровня объема с течением времени), PBV позволяет вам определять уровень интереса к покупке или продаже при заданном уровне цены . Диаграммы PBV можно создавать во многих различных графических приложениях, а также с помощью бесплатных онлайн-сервисов построения диаграмм с таких сайтов, как BigCharts.com и StockCharts.com.

    Использование диаграмм PBV

    Графики PBV относительно просты в использовании и понимании. Здесь задействованы три основных элемента:

    • Объем объема указывает количество акций, которые торгуются на данном уровне цен. На это указывает длина гистограммы PBV по горизонтали.
    • Тип объема относится к количеству проданных акций по сравнению с количеством купленных акций. На это указывают два разных цвета на каждой панели.
    • Успешные реакции или тесты означает, сколько раз акция успешно тестировалась и «отскакивала» от заданного уровня.

    Вместе эти три фактора позволят вам определить силу конкретного уровня цен. Как только у вас будет хорошее представление о силе цены, вы можете объединить эту информацию с линиями тренда и другими исследованиями, чтобы определить уровни поддержки и сопротивления, найти базы поддержки и даже разыграть гэпы.

    Поиск баз поддержки

    Базы поддержки - это просто случаи, когда акция колеблется перед продолжением тренда или разворотом.Чтобы определить, когда акции базируются, просто выполните следующие действия:

    1. Нарисуйте две параллельные горизонтальные линии, соединяющие параллельные максимумы и минимумы торгового диапазона после трендового движения.
    2. Затем используйте гистограмму PBV, чтобы увидеть, расположены ли эти параллельные линии около ключевых ценовых уровней.
    3. Наконец, обратите внимание на давление покупателей или продавцов (цвета), а также на общий объем, чтобы определить, в каком направлении может произойти прорыв.

    На рисунке ниже показан поглощенный сейчас Hudson City Bancorp вместе с гистограммой PBV.Глядя на этот график, мы видим, что более длинные синие столбцы указывают на давление покупателей или поддержку, а более длинные красные столбцы указывают на давление или сопротивление продавцов. Между тем, большая общая полоса указывает на то, что этот конкретный уровень цен представляет интерес для трейдеров. В этом случае мы отмечаем, что $ 12,50 представляется уровнем, на котором мы можем наблюдать за прорывом вверх.

    Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

    Определение уровней поддержки и сопротивления

    Уровни поддержки и сопротивления - это просто области, за которые цена не может двигаться из-за большого интереса к покупке или продаже.Чтобы определить области поддержки или сопротивления, просто сделайте следующее:

    1. Определите области, в которых гистограмма PBV показывает значительный интерес покупателей или продавцов.
    2. Определите, покупают или продают эти крупные доли участия.
    3. Нарисуйте горизонтальные линии тренда, параллельные этим столбцам PBV, отдавая предпочтение тем, которые также соединяют максимумы и минимумы на графике.

    Давайте для примера посмотрим на эту старую диаграмму Google (теперь Alphabet Inc.):

    Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

    Тренд между этими уровнями поддержки и сопротивления должен быть очевиден.Эти области известны как «мягкие области», где между двумя длинными полосами существуют только короткие полосы объема. Одна из распространенных стратегий - покупать и продавать на основе тенденций между этими «слабыми зонами». Например, на приведенном выше графике для Google мы будем искать возможность продавать акцию, когда она преодолевает поддержку 1, и закрывать ее, когда она достигает поддержки 2.

    Игровые пробелы

    Разрывы возникают, когда цена актива быстро перемещается из одной точки в другую, создавая видимый разрыв или разрыв между ценами на графике. Вы можете использовать графики PBV, чтобы помочь предсказать, когда акция с гэпом найдет поддержку, просто путем поиска области, где ранее был большой интерес.Кроме того, сами гэпы могут создавать области будущей поддержки или сопротивления, которые могут быть усилены гистограммой PBV. Давайте посмотрим на несколько примеров:

    Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

    В случае уже поглощенных DHB Industries (показанных выше) трейдер PBV будет искать возможность купить прорыв от сопротивления 2 и продать, когда сопротивление 1 будет достигнуто. Обратите внимание, что разрыв вниз создает область очень небольшого сопротивления восходящему движению - это говорит нам о вероятности достижения второй цели.

    Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

    В случае поглощенной сейчас Elan Corp. plc (показанной выше) мы можем видеть, что трейдер, купивший на прорыве выше $ 7,60 (длинный бар PBV), уже получил бы прибыль почти на 100%. Обратите внимание, что после того, как ключевое сопротивление было сломано, сопротивление вверх было очень мало.

    Очевидно, что PBV может быть чрезвычайно полезен в сочетании с гэпами, если вы пытаетесь покупать отскоки или откаты после возникновения гэпов.

    Итог

    Графики PBV могут стать бесценным инструментом в вашем арсенале анализа акций.Когда вы комбинируете PBV с другими методами, такими как анализ линий тренда и Фибоначчи, легко увидеть, сколько дополнительных сведений можно получить с помощью этого метода построения графиков. Вот некоторые ключевые моменты, о которых следует помнить:

    • Первый цвет представляет объем в те дни, когда цена двигалась выше.
    • Второй цвет представляет объем в те дни, когда цена снижалась.
    • Когда один цвет столбца значительно длиннее другого, присутствует сильная поддержка или сопротивление.
    • Горизонтальные линии тренда соединяют верхнюю часть полосы PBV для сопротивления и нижнюю часть полосы PBV для поддержки.
    • Бары
    • PBV используются для уровней поддержки и сопротивления, торговых оснований и областей гэпов.

    Примечание. Эта статья была написана с помощью Кэла Станке, соучредителя ChartSetups.com, где он широко использует анализ PBV в своем собственном исследовании.

    Как читать данные каталога - сопротивление постоянному току

    DC (постоянный ток) сопротивление электрического кабеля определяется по проводниковой конструкции и использовал температуру , поэтому он обычно обозначается как 20 градусов C .(Примечание 1)

    Электрическое сопротивление металла при температуре около , нормальная температура может быть примерно рассчитывается по следующему уравнению.

      Rt = R0 * (1 + α * (t - t0))
      настоящим,
    Rt = сопротивление при температуре t (Ом)
    R0 = сопротивление при эталонной температуре t0 (Ом)
    t0 = эталонная температура (C)
    t = около нормальной температуры (C)
    α = постоянная
     
    Типичные значения α следующие.
    значение α для обычных металлов
    Медь Олово Золото серебро Алюминий Железо
    4.3e-3 4.5e-3 4.0e-3 4.1e-3 4.2e-3 6.6e-3

    В случае сплава на него влияет очень небольшое количество дополнительного элемента. во многом. Например, в случае 0,3% олова включили медь оловянный сплав составляет около 3,65e-3.

    Когда температура становится низкой, рассеяние электронов, вызванное атомным тепловым излучением. движение уменьшается, что называется рассеянием фононов , сопротивление уменьшается пропорционально пятой степени абсолютной температуры, а при дальнейшем более низкая температура, электрическое сопротивление, вызванное столкновением между электронов убывает пропорционально квадрату абсолютной температура, Следующее соотношение известно в более широком диапазоне температур, которое называется Закон Маттиссена .5 + с * т настоящим, Rt = электрическое сопротивление при температуре t (K) (Ом) Rmin = наименьшее электрическое сопротивление, определяемое примесями (Ом) t = температура (K) a, b, c = постоянная, фиксированная характеристикой соответствующего металла Однако при более низкой температуре некоторые вещества становятся сверхпроводящий , что выходит за рамки этого диапазона применения.

    Кстати, так как мы его называем DC (постоянный ток) сопротивление , значение сопротивления изменяется с частотой полета.

    AC (альтернативный) сопротивление определяется частотой и проводником структура, вовлекающая его периферию (окружение), оно всегда больше, чем сопротивление постоянному току. Большинство его причиной является скин-эффект проводника , и добавлено влияние вихревых токов , генерируемых в других проводниках к нему.

    Поскольку сопротивление переменному току составляет , пропорционально квадратному корню из частоты когда частота становится высокой, появляется отличительная особенность, которая не может быть в других частях обнаружено, что затухание на высокой частоте также увеличивается пропорционально квадратному корню из частоты.Это становится причиной, по которой его трудно компенсировать общей схемой. компонент. Однако из-за недавней разработки LSI , которая может быть заполнена много деталей, удалось неплохо компенсировать, так что он становится возможным управлять на очень высоких частотах и ​​/ или на больших расстояниях, которые в прошлом считалось невозможным передавать сигнал по кабелю.

    Затем от до того, какое значение сопротивления частоты постоянного тока можно использовать , есть целесообразный показатель под названием глубина кожи , если толщина проводника (в случае колонны становится его радиусом) равна достаточно мал по сравнению с 1.В 5 раз больше глубины кожи, Сопротивление постоянному току и сопротивление переменному току практически не различаются.

      δ = sqrt (2 / (ω * μ * σ)
      настоящим,
    δ = глубина скин-слоя (м)
    ω = угловая частота (рад / с)
    = 2 * π * f
    f = частота (Гц)
    π = 3,141592 ..
     μ = магнитная проницаемость (Гн / м) .. в случае немагнитного материала 4e7 *
    σ = проводимость (См / м) .. в случае отожженной меди 5.80e7
    σ = проводимость (См / м) .. в случае отожженной меди 5.80e7
                                       в случае твердотянутой меди 5.65e7
     

    Примечание 1 - Температурная поправка

    Например, в случае JIS C 3005 используется следующее значение, учитывая столкновения электронов.

      R20 / Rt = 1 - (0,003945 - 1,55e-5 * (t - 20)) * (t - 20)
      настоящим,
    R20 = электрическое сопротивление при 20 C (Ом)
    Rt = электрическое сопротивление при t C (Ом)
    t = температура ()
     
    Однако это не означает, что JIS C 3005 использовал эту формулу, но это было вычислено (рассчитано) мною из приведенной там таблицы.

    Эспандеры / высококачественная замена или добавление дополнительного веса / 10 фунтов Фитнес-оборудование и снаряжение viatastrans Спортивные товары

    Ремешки сопротивления / Замена высокого качества или добавление дополнительного веса / 10 фунтов Фитнес-оборудование и снаряжение viatastrans Спортивные товары

    Ремни сопротивления / Замена высокого качества Или добавьте дополнительный вес / 10 фунтов, браслеты / Замена высокого качества или добавьте дополнительный вес / 10 фунтов сопротивления, примечание : Хотя цвет может отличаться, ремешок будет соответствовать указанному сопротивлению, отлично подходит для P90x; Замените старые изношенные браслеты, Отлично для дополнительного сопротивления, Гарантия ЛУЧШЕЙ цены Официальный интернет-магазин, отличное обслуживание, простой способ сделать заказ.Замена или добавление дополнительных лент сопротивления Wt / 10 фунтов / высокого качества.

    Эспандеры / высококачественная замена или добавьте дополнительный вес / 10 фунтов

    Велосипед Велосипед В КОМПЛЕКТЕ Комплект передних и задних колес Внутренний Наружный Jag-Wire-d Шестерни Тормозной трос Нов. 1 Goodyear Велосипед TireTubes Presta Valve 29 дюймов x 2,1–2,4 Рычаги для шин в комплекте, 4Cm 3G Mini Topwater Popper Bait 1Pcs Качественные рыболовные приманки Wobbler Hard Bait SK. Нержавеющая сталь 316 Регулируемый съемный держатель удочки для лодки.Спортивные резинки Эспандер Тренировка Фитнес Оборудование для тренажерного зала Резиновый латекс.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *