Как сделать керамический резистор
Самодельные резисторы в усилитель, полировка провода
Телефоны берет звукоинженер, а не менеджер. Звоните
Полировка проводов
Las-piter = Провода после покрытия натуральным лаком я слушал сразу и мне не понравилось. Возможно со временем произошло бы улучшение, но для меня в этом эксперименте главным было не то, что звук ухудшился, или улучшился, а то, что какие-то мизерные 100 микрон (или даже менее) покрытия провода другим веществом так сильно меняет звучание в плане музыкальности. И я подозреваю, что дело здесь не только в другом веществе, а и в качестве поверхности провода и минимального слоя воздуха, или другого вещества, примыкающего к поверхности. Полированный провод с достаточно качественной поверхностью я покрыл грубым и шершавым слоем прополиса, т.е. испортил гладкость поверхности.
Самодельные углеродистые резисторы
Напылять, или накатывать графит можно разными способами:
Sova = Самодельные резисторы скорей всего имеют малую мощность, а часто требуются довольно мощные. Сравнивали ли Вы их по звуку с известными: Сименс, Рикен Ом, Розенталь, Собачьи кости?
Las-piter = Для увеличения мощности можно увеличить размер. Я пока делал относительно маломощные и сравнивал только с отечественными. Из отечественных мне больше всего нравятся ВС со снятой краской и откушенными выводами. Самодельные резисторы, на мой взгляд, заметно лучше.
ВАР = А как высушиваете? Ведь важно, чтобы токопроводящий состав был стабильным – не содержал веществ, которые продолжают медленно улетучиваться, а с другой стороны нужно защитить от влаги, т.е. закрыть снаружи защитным слоем.
Резисторы от Юрия
Юрий = Попробую самодельные резисторы на деревянной оправке с графитовым проводящим слоем. Номинал нужен 20-30 ком и мощность около 5 Вт. Слышал, что БФ2 хорошо использовать как основу. А если кедровый лак? Как понимаю для такого номинала на оправке придется нарезать винтовую канавку и туда уложить смесь графита с клеем или лаком. И после высыхания вышлифовывать ее до получения нужного номинала. А какой диаметр и длину оправки взять? Дерево конечно будет то же самое, что у меня и в вилках с коннекторами.
Юрий = Ура, у меня получилось! Самодельный резистор готов. Все нормально, есть контакт. Для пробы взял первую попавшуюся заготовку из красного дерева диаметром 7,5мм и длиной 18 мм, накрутил выводы из меди 0,5 мм и покрыл в два слоя порошком графита в шеллаке. Сейчас все высохло, сопротивление 319 Ом. Если взять заготовку длиннее и тоньше и нанести слой поменьше, вполне можно и несколько десятков кОм получить. Ну и конечно поставить резистор в усилитель и послушать, как все это будет звучать. А звучать должно хорошо, так как все натуральное, никакой химии. В принципе этот самодельный резистор вполне спокойно можно ставить в ЦАП как резистор ток/напряжение. Для антизвонного надо немного добавить номинала до 500-700 Ом. Для катодного в драйвер от 200 Ом до 1 кОм, надо смотреть по лампе. Кстати мощность у него должна быть достаточно большой, графита нанес немало.
Las-piter = Все правильно. Я так и делал. Еще полезно в канавку проложить узкую полоску тонкой фольги так, чтобы она выступала и залезала на графитовый слой. Контакт будет лучше и надежней, особенно при нагреве выводов во время пайки, когда клей, или лак может испариться и графит осыпаться. Тонкая фольга даст большую площадь контакта и смягчит термоудар во время пайки.
Так, наверное, будет еще лучше. Но даже при проволоке 0,5 мм в один слой все нормально. А вообще-то надо ставить на вывод резисторов для усилителя проволоку 1 мм, скрутка будет очень надежная и площадь контакта достаточная. Наделаю оправок из электрического дерева и буду пробовать изготовить качественный антизвонный резистор, который отслушаю в моем моноблоке в сравнении с резистором БЛП, который сейчас там стоит.
А как же с усыханием и деформацией древесины во времени? Ведь ее деформация сведет все усилия на нет. Тем более с богатым перепадом влажности от комнатной до (при работающих устройствах) почти нулевой. Хотя, если брать дорогие и самые твердые сорта.
Я делаю выводы самодельных резисторов полированным проводом диаметром 1,2 мм. Нужно не забывать соблюдать направления проводов, ставить так, как ток течет в резисторе. А направление угольного слоя. В этом самодельном резисторе его нет. Так как частички графита расположены хаотично. Соблюдение подключения к графитовому слою направления провода может привести к тому, что все же у резистора будет направление, но от провода, а не от графита.
Делаем переменный резистор из листа бумаги
Многие из вас, наверняка, видели резисторы, не зная их названия. Резисторы имеют цилиндровую форму, на них нанесены цветные полоски. Зачастую на напечатанных платах встречаются резисторы прямоугольной формы. В любом случае, независимо от формы резисторы имеют одно предназначение – ограничение тока. А что, если попробовать сделать резистор из обычного листа бумаги и обычного графитового карандаша.
Посмотрим видео переменного резистора:
Нам понадобится:
— Обычный лист бумаги;
— Графитовый карандаш;
— Светодиодная лампочка.
Известно, что графит хорошо проводит электрический ток. Эту особенность можно использовать для получения нашего бумажного резистора. Для этого берем самый обычный графитовый карандаш и на нашем листке бумаги рисуем полоску длиной 5-7 см и шириной в сантиметр.
Для лучшего результата советуется использовать грифельный карандаш с максимальной мягкостью. Однако, если такого карандаша нет, можно использовать в качестве альтернативы карандаши 5B или 6B.
Когда внешние линии полоски нарисованы, ее необходимо покрасить. Делать это нужно плотнее и максимально тщательно, чтобы не оставалось не закрашенных областей.
Полоска нашего переменного резистора готова. Его можно испробовать при помощи обычного вольтметра. Плюсовой контакт нужно поставить на один конец, а минусовый – на другой конец. Постепенно сближая минусовый контакт к плюсовому мы видим, что у нас получился самый настоящий переменный резистор.
Теперь испробуем наш резистор обычной светодиодной лампочкой. Для этого нам нужно соединить два контакта к девяти вольтовой батарейке.
Далее нужно соединить плюсовой контакт к светодиодной лампочке. Минусовый контакт лампочки нужно слегка отогнать, чтобы он лучше соприкасался с бумагой.
Теперь, когда все готово, нужно подсоединить свободный контакт лампочки к одному концу графитовой полоски, а второй контакт, идущий от батарейки – ко второму концу полоски.
Медленно продвигая второй контакт батарейки к светодиоду, можно увидеть, как яркость светодиодной лампочки увеличивается. Это значит, что чем ближе к светодиоду, тем меньше сопротивления в нашем бумажном резисторе.
Чем большей мягкости в карандаше, тем больше у резистора будет проводимость. Можно также попробовать нарисовать линии разных форм и ширины.
Box77 › Блог › Основы автоэлектрики. Часть2. Резисторы. Провода. Подробнее о сопротивлении
Ранее мы изучили самые базовые основы электротехники:
Основы автоэлектрики. Часть1. Основные законы
Сегодня мы поговорим о таком простом и популярном электронном компоненте как резистор, немного о проводах и о законах сопротивления.
Оглавление сегодняшнего материала:
1. Резистор постоянный.
2. Провод как резистор.
3. Последовательное включение резисторов.
4. Параллельное включение резисторов.
5. Смешанное (последовательно-параллельное) включение резисторов.
6. Преобразование «звезда-треугольник».
7. Маркировка резисторов.
Данный материал служит продолжением описания некоторой фундаментальной базы знаний по автоэлектрике. Не обязательно приведённые формулы и правила маркировки элементов автоэлектрик должен знать наизусть. Но иметь представление об этом материале, знать, где искать эту информацию и как ей правильно пользоваться, должен каждый электрик или электронщик.
1. Резистор постоянный.
Резистор постоянный — это электронный компонент с постоянным сопротивлением.
Его основными характеристиками являются:
— Номинальное значение сопротивление, Ом
— Допускаемое производителем отклонение от номинального значения, %
— Максимально допустимая мощность рассеяния (о мощности мы погорим позже), Вт
Его обозначение на схемах (условное графическое обозначение) выглядит следующим образом:
Резисторы могут иметь несколько видов корпусов:
2. Провод как резистор
Во многих идеализированных схемах провод имеет сопротивление, равное 0 Ом. На практике же это не совсем так (или даже: сосем нетак). Если постоянно принимать значение провода, равным нулю, можно попасть в очень неприятные ситуации, особенно, когда речь идёт об автоэлектрике. Дело в том, что проводник обычно подбирают таким, чтобы его значение было значительно ниже сопротивление цепи, тогда можно будет принимать значение его сопротивления, равным нулю.
Сопротивление проводника считается по формуле, которую мы изучили в прошлый раз:
, где l — длины проводника, S — площадь поперечного сечения проводника, р — удельное сопротивление.
Основные выводы из данной формулы:
— чем длиннее провод, тем выше его сопротивление.
— чем больше сечение (толще провод), тем ниже сопротивление.
Когда проводник выполняет функцию провода (кабеля, шнура), то с точки зрения электротехники работает правило «Чем меньше сопротивление, тем лучше». И идеальный провод — это проводник с сопротивлением 0 Ом. Но мы живём в реальном мире, в котором такого проводника не существует.
По этой причине провод следует рассматривать как резистор с неким сопротивлением.
О том, почему горят провода, как правильно подбирать провод и почему помогает в некоторых вопросах элементарная замена, казалось бы, целого провода или переобжимка его клемм, мы поговорим более детально дальше, когда будем касаться вопроса мощности. Но сразу скажу, что связь с сопротивлением провода тут прямая.
3. Последовательное включение резисторов
Первый из законов сопротивлений, который мы сегодня рассмотрим, связан с последовательным включением резисторов и проводов.
Последовательное включение резисторов приводит к суммированию сопротивлений.
На схеме это может выглядеть так:
Если, к примеру, мы имеем три резистора сопротивлением 10 кОм, то суммарное сопротивление всей цепи от начала до конца будет равно 30 кОм.
4. Параллельное включение резисторов
Второй закон сопротивлений связан с параллельным включением резисторов и проводов:
Общее сопротивление цепи, состоящей из параллельных резисторов, считается по формуле:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/RN.
Пусть мы имеем три резистора сопротивлением 3 кОм, включенных параллельно. Тогда общее сопротивление полученной цепи вычисляется по следующей формуле:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/R = 1/3000 + 1/3000 + 1/3000 = 3/3000 = 1/1000
Откуда:
R = 1000 Ом, или же R = 1кОм.
Когда все резисторы в параллельной цепи имеют одинаковое сопротивление (т.е. R1=R2=…=RN), суммарное сопротивление высчитывается легко:
R = R1/N, где N — количество резисторов.
При параллельном включении ВСЕГДА суммарное сопротивление всей цепи ниже, чем сопротивление любого из включенного в цепь резистора. Отсюда следует вывод, что параллельное включение — это один из способов снижения суммарного сопротивления цепи. Данное применение можно увидеть в многожильном кабеле:
Следует отметить, что обламывание отдельных жил в таком кабеле приводит к увеличению сопротивления провода.
5. Смешанное (последовательно-параллельное) включение резисторов.
Если существует два изученных типа включений, то возникает вопрос, почему не может существовать смешанное включение? Ответ на вопрос очевиден: может и, более того, существует.
Представим себе одну из таких цепей, состоящей из двенадцати резисторов:
И нам необходимо понять, какое сопротивление всей цепи, если подключимся Омметром к точкам «a» и «b».
Неподготовленному зрителю картинка может показаться ужасающей. Но не всё так сложно, когда мы знаем правила параллельных и последовательных включений.
Смотрим на схему:
Первое, что следует отметить — это последовательное включение трёх резисторов: R10, R11 и R12.
Значит их суммарное сопротивление будет равно:
R’ = R10 + R11 + R13.
Эквивалентно на схеме эти три резистора можно заменить на одно с сопротивлением R’:
Далее мы видим, что R9 и R’ включены параллельно. Т.е. их суммарное сопротивление будет равно:
Далее опять можно заменить резисторы R9 и R’ на одно эквивалентное сопротивление R»:
Ну, а дальше все аналогичным образом:
Ну, и в конечном счете:
Как видно, ничего сложного в задачах подобного рода нет. Кроме того, на втором курсе университета с упоением считал настолько сложные конфигурации из решебника, даже те, что не задавались на дом=)
Это напоминает своего рода игру — лабиринт или судоку=)
6. Преобразование звезда-треугольник.
Представьте ситуацию: вы смотрите на смешанное включение резисторов, но понять как вести расчет, используя правила для последовательного и параллельного включения, вы не можете:
Тут не видно явных параллельных и последовательных включений.
В таких случаях на помощь приходит замечательный механизм преобразований «звезда-треугольник»:
Возвращаемся к нашему рисунку и мы видим, что R5, R6 и R7 образуют звезду.
Преобразовав в треугольник, мы получим следующее:
R56 = R5 + R6 + R5*R6/R7
R67 = R6 + R7 + R6*R7/R5
R75 = R7 + R5 + R7*R5/R6
Ну, а дальше схема приобретает вид, который спокойно решается правилами последовательного и параллельного включения:
R’ = 1/(1/R3 + 1/R56)
R» = 1/(1/R4 + 1/R67)
R»’ = R’ + R»
R»» = 1/(1/R75 + 1/R»’)
7. Маркировка резисторов
Решать задачи, конечно, хорошо. Кому очень хочется порешать задачи такого рода, может обратиться в любой книжный магазин и приобрести задачник по электротехнике или скачать таковой с просторов сети.
Но мы опять же с Вами возвращаемся в реальность — в наши квартиры, офисы, гаражи, где перед нами появилось устройство с резисторами. Как же определить номинал? Напомню (об этом упоминалось в прошлой части курса), что для проверки сопротивления Омметром необходимо не только обесточить цепь, но и извлечь и цепи резистор (хотя бы отпаять одну ножку). Почему необходимо извлекать резистор (лампочка накала, кстати, тоже отчасти резистор), ясно из проведённых схемных преобразований. Попытка проверить Омметром приведет к значению на неких двух точках А и В, которое нужно высчитать, зная значения всех сопротивлений цепи.
Если на выводном (т.е. с ножками) резисторе имеются буквы, то гадать долго не придётся:
12Ω, 12J, 12 — означают 12 Ом
12kΩ, 12k — означают 12 кОм
1k2Ω, 1k2 — означают 1,2 кОм
R12 — означает 0,12 Ом
И так далее.
Также для выводных резисторов характерно обозначение цветами:
Тогда читать их нужно так:
Для чип-резисторов характерно трехзначное цифровое обозначение, типа 123, 560 и так далее:
123 — это 12*10^3 Ом, т.е. 12 кОм.
560 — это 56*10^0 Ом, т.е. 56 Ом
Если на чип-резисторе 4 цифры, типа 7122, то считается это так:
7122 = 712*10^2 = 71,2 кОм
Если же маркировка на чипе буквено-цифровая (две цифры и буква или буква и две цифры), то тут всё гораздо сложнее и для получения значения потребуется воспользоваться специальными таблицами типа EIA-96).
Логике особой сходу значения не поддаются, поэтому гадать даже не пытайтесь.
К примеру,
D12 — это 300 кОм,
12D — это 130 кОм
B51 — это 1,5 кОм
51B — это 3320 Ом
Резисторы: последовательное и параллельное соединение, токоограничивающие и подтягивающие сопротивления
Резистор (сопротивление) — один из наиболее распространённых компонентов в электронике. Его назначение — простое: сопротивляться течению тока, преобразовывая его часть в тепло.
Основной характеристикой резистора является сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем большая часть тока рассеивается в тепло. В схемах, питаемых небольшим напряжением (5 – 12 В), наиболее распространены резисторы номиналом от 100 Ом до 100 кОм.
Закон Ома
Закон Ома позволяет на заданном участке цепи определить одну из величин: силу тока I, напряжение U, сопротивление R, если известны две остальные:
Для обозначения напряжения наряду с символом U используется V.
Рассмотрим простую цепь
Расчитаем силу тока, проходящего через резистор R1 и, соответственно, затем через лампу L1. Для простоты будем предполагать, что сама лампа обладает нулевым собственным сопротивлением.
Аналогично, если бы у нас был источник питания на 5 В и лампа, которая по документации должна работать при токе 20 мА, нам нужно бы было выбрать резистор подходящего номинала.
В данном случае, разница в 10 Ом между идеальным номиналом и имеющимся не играет большого значения: можно смело брать стандартный номинал — 240 или 220 Ом.
Аналогично, мы могли бы расчитать требуемое напряжение, если бы оно было не известно, а на руках были значения сопротивления и желаемая сила тока.
Соединение резисторов
При последовательном соединении резисторов, их сопротивление суммируется:
При параллельном соединении, итоговое сопротивление расчитывается по формуле:
Если резистора всего два, то:
В частном случае двух одинаковых резисторов, итоговое сопротивление при параллельном соединении равно половине сопротивления каждого из них.
Таким образом можно получать новые номиналы из имеющихся в наличии.
Применеие на практике
Среди ролей, которые может выполнять резистор в схеме можно выделить следующие:
Токоограничивающий резистор
Пример, на котором рассматривался Закон Ома представляет собой также пример токоограничевающего резистора: у нас есть компонент, который расчитан на работу при определённом токе — резистор снижает силу тока до нужного уровня.
В случае с Ардуино следует ограничивать ток, поступающий с выходных контактов (output pins). Напряжение, в состоянии, когда контакт включен (high) составляет 5 В. Исходя из документации, ток не должен превышать 40 мА. Таким образом, чтобы безопасно увести ток с контакта в землю понадобится резистор номиналом R = U / I = 5 В / 0.04 А = 125 Ом или более.
Стягивающие и подтягивающие резисторы
Стягивающие (pull-down) и подтягивающие (pull-up) резисторы используются в схемах рядом со входными контактами логических компонентов, которым важен только факт: подаётся ноль вольт (логический ноль) или не ноль (логическая единица). Примером являются цифровые входы Ардуино. Резисторы нужны, чтобы не оставить вход в «подвешенном» состоянии. Возьмём такую схему
Мы хотим, чтобы когда кнопка не нажата (цепь разомкнута), вход фиксировал отсутствие напряжения. Но в данном случае вход находится в «никаком» состоянии. Он может срабатывать и не срабатывать хаотично, непредсказуемым образом. Причина тому — шумы, образующиеся вокруг: провода действуют как маленькие антенны и производят электричество из электромагнитных волн среды. Чтобы гарантировать отсутствие напряжения при разомкнутой цепи, рядом с входом ставится стягивающий резистор:
Теперь нежелательный ток будет уходить через резистор в землю. Для стягивания используются резисторы больших сопротивлений (10 кОм и более). В моменты, когда цепь замкнута, большое сопротивление резистора не даёт большей части тока идти в землю: сигнал пойдёт к входному контакту. Если бы сопротивление резистора было мало (единицы Ом), при замкнутой цепи произошло бы короткое замыкание.
Аналогично, подтягивающий резистор удерживает вход в состоянии логической единицы, пока внешняя цепь разомкнута:
То же самое: используются резисторы больших номиналов (10 кОм и более), чтобы минимизировать потери энергии при замкнутой цепи и предотвратить короткое замыкание при разомкнутой.
Делитель напряжения
Делитель напряжения (voltage divider) используется для того, чтобы получить из исходного напряжения лишь его часть. Например, из 9 В получить 5. Он подробно описан в отдельной статье.
Мощность резисторов
Резисторы помимо сопротивления обладают ещё характеристикой мощности. Она определяет нагрузку, которую способен выдержать резистор. Среди обычных керамических резисторов наиболее распространены показатели 0.25 Вт, 0.5 Вт и 1 Вт. Для расчёта нагрузки, действующей на резистор, используйте формулу:
При превышении допустимой нагрузки, резистор будет греться и его срок службы может сильно сократиться. При сильном превышении — резистор может начать плавиться и вызвать воспламенение. Будьте осторожны!