Электроника для начинающих

Расчеты верны! На практике ситуация будет немного другой, потому что нет готового сопротивления 600 Ом. Наиболее близкое к нему значение сопротивления – это 560 Ом. Проверим, какими будут реальные значения тока и сопротивления в цепи.

Примечание: делитель напряжения – это не настоящий регулятор напряжения; когда мы подключаем другую цепь к его выходу, мы изменяем цепь! Мы увидим в последующих главах, как построить более надежные схемы.

Два (или более) параллельных резистора образуют делитель тока, разделяя ток на различные ветви цепи.

Рис. 2.18. Электрическая схема делителя тока, соединенного с батарейкой 9 В

Предположим, у нас есть делитель тока с двумя ветвями, в которых мы хотели бы пропустить ток 10 и 20 мА:

• U_{батарейки} = 9 В

• I₁ = 10 мА

• I₂ = 20 мА

В этом случае можно сразу определить сопротивление, необходимое для получения необходимых токов, так как на концах резисторов напряжение имеет значение 9 В. Используя закон Ома, получаем:

Общее сопротивление, подключенное к батарейке, можно рассчитать из параллельного соединения между R1 и R2:

Общий ток, обеспечиваемый батарейкой, будет равен сумме токов в двух ветвях. Этот ток может быть также получен путем деления напряжения батарейки на полное сопротивление:

Подстроенный резистор и потенциометр

Чтобы увеличить громкость звука колонок или стерео системы, мы поворачиваем регулятор, изменяющий значение сопротивления, который называется потенциометром: специальный компонент имеет три вывода и вал, соединенный с ползуном, который скользит по полосе резистивного материала, расположенного по кругу. Максимальное вращение составляет около 270°, а сопротивление может изменяться от минимального значения (0 Ом) до максимального значения, которое, как правило, написано на элементе. Существуют специальные многооборотные компоненты, которые могут совершать более одного оборота. При вращении вала сопротивление компонента растет, как правило, линейно. Тем не менее существуют потенциометры, сопротивление которых растет логарифмически (такие компоненты часто используются в качестве регулятора громкости).

Рис. 2.19. Гидравлическая упрощенная модель подстроенного резистора, кран с винтовым клапаном

Подстроечные резисторы – это переменные резисторы для использования в печатных платах. Подстроечные резисторы не имеют вала, но прорезь для регулирования сопротивления с помощью отвертки. Они используются для установки значений, которые не будут часто изменяться.

Гидравлическая модель подстроечного резистора является особенной: мы должны представить его как конусообразную трубу, снабженную съемным клапаном. Когда клапан поднят вверх, вода проходит без преграды, но по мере опускания клапана сечение трубы будет уменьшаться, тем самым препятствуя прохождению воды.

Подстроечные резисторы и потенциометры имеют три вывода и могут быть использованы в качестве:

• регулируемых делителей напряжения – при этом из центрального вывода выходит промежуточное напряжение между двумя другими выводами;

• реостатов или переменных резисторов – при этом используются только два вывода, и компонент ведет себя как резистор с переменным значением.

Рис. 2.20. Потенциометр подключен в качестве реостата и в качестве делителя напряжения

Измерение сопротивления

Измерить сопротивление легко: достаточно использовать тестер. Поворачиваем регулятор прибора в положение R и выбираем необходимое значение. Так же, как и для тока и напряжения, в поле может иметься несколько возможных значений: от нескольких сотен ом до мегаом. Выставите наиболее подходящее значение, которое, как правило, немного больше по сравнению с измеряемым сопротивлением. Если ошиблись, ничего плохого не случится, а указатель или дисплей опустятся в начальное значение. Для измерения, вставим черный щуп в гнездо СОМ, а красный в гнездо, помеченное буквой R или Ω, затем приложим щупы к выводам элемента. Компонент при испытании должен быть отключен от цепи, в противном случае показания его значения будут неверными. Не обязательно полностью отключать резистор от цепи, достаточно просто освободить один из двух выводов резистора (в этом случае будьте очень осторожны, так как очень опасно работать с цепями под напряжением!).

Рис. 2.21. Использования тестера для измерения сопротивления: щупы подключены к гнездам СОМ и R/Ω, переключатель установлен на необходимое значение

Терморезистор