Онлайн журнал электрикаПоследовательное и параллельное соединение сопротивлений

Смешанное соединение резисторов

gn=»JUSTIFY»> Пример решения задач

Дано:

U = 60 В

R1 = 7 Ом

R2 = 12 Ом

R3 = 4 Ом

Найти: I1; I2; I3 = ?

Резисторы R2 и R3 параллельны между собой, и их общее сопротивление R2-3 последовательно с R1.

Rвх = R1 + R2 — 3

R

вх =R1+R2∙3= 7 + 3 = 10 Ом

I1 = I

вх = 6 А

U2 — 3 = I∙R2 — 3 — находим напряжение разветвленного участка:

U2 — 3 = I∙R2 — 3 = 6∙3 = 18 В


U2 — 3 = U2 = U3 =18 В

А

Дано:


U=240 В


R1 = 20 Ом


R2 = 120 Ом


R3 = 40 Ом


R4 = 60 Ом


R5 = 30 Ом


R6 = 20 Ом


Найти: I

1-6 -?

; R4-6 = 10 Ом;

;

; R2-3 = 30 Ом

Rвх=R1+R2-3+R4-6 = 20 + 30 +10 = 60 Ом;

; ;

U2-3 =I∙R2-3= 4∙30 = 120 В;

U2 — 3 = U2 = U3;

;

;

U4-6=I∙R4-6=4∙10=40B;

U4-6=U4=U5=U6;

;

;

;

Дано:

E =

В

Ri=2Ом


R1 =

Ом

R2 =

Ом

R3 =

Ом

R4 =

Ом

R5 =

Ом

R6 = 1 Ом

R4-6 = R4 + R5 + R6;

;

R3-6 = 3 Ом;

Rвх = R1 + R3-6 +R2 = 9 + 3 + 6 = 18 Ом;

I=;

I=I1=I2=1А;

U3-6=I∙R3-6=1∙3=3В;

U3-6=U3=U4-6;

I3=;

I4=I5=I6=;

Cоставим подробное уравнение баланса мощностей для данной схемы. Оно является проверкой правильности решения задачи.

Pu=Pн+Р;

EI=I21∙R1+ I22∙R2+ I23R3+I42R4+I25R5+I26+I2Ri;

20∙1=12∙9+12∙6+(0,25)2∙12+(0,75)2∙1+(0,75)22+(0,75)21+12∙2;

20Вт=20Вт- задача решена верно


ТОЭЭ  
к библиотеке  
к оглавлению  

Знаете ли Вы, что такое «Большой Взрыв»?Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии «Большой взрыв (англ. Big Bang) — это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно — начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения…»В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как «взрыв» — понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.Во-вторых, Вселенная — это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).В третьих, фраза «представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва» тоже есть сплошной нонсенс.Что могло быть «вблизи Большого взрыва», если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАРыцари теории эфира
  13.06.2019 — 05:11: ЭКОЛОГИЯ — Ecology -> — Карим_Хайдаров.12.06.2019 — 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА — Experimental Physics -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.11.06.2019 — 06:28: АСТРОФИЗИКА — Astrophysics -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ — Upbringing, Inlightening, Education -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 19:27: СОВЕСТЬ — Conscience -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА — War, Politics and Science -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 19:14: СОВЕСТЬ — Conscience -> — Карим_Хайдаров.10.06.2019 — 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ — Economy and Finances -> — Карим_Хайдаров.

Делитель напряжения

Основная статья: Делитель напряжения

Делитель напряжения.

Резистивный делитель напряжения можно представить как два последовательных резистора, называемые плечами, сумма напряжений на которых равна входному напряжению. Плечо между нулевым потенциалом и средней точкой называют нижним: с него обычно снимается выходное напряжение делителя.

UWY=UWER1(R+R1){\displaystyle U_{WY}=U_{WE}{\frac {R_{1}}{(R+R_{1})}}}, где R1(R+R1){\displaystyle {\frac {R_{1}}{(R+R_{1})}}}- коэффициент передачи .

Если R = 9R1, то UWY = 0,1UWE, (коэффициент передачи a=0.1{\displaystyle a=0.1},то есть произойдёт деление входного напряжения в 10 раз).

Примеры

Пусть цепь содержит 9 активных сопротивлений. Это могут быть лампочки или что-то другое.

На ее входные клеммы подано напряжение в 60 В.


Цепь с активными сопротивлениями

Значения сопротивлений для всех элементов следующие:

Найти все неизвестные токи и напряжения.

Надо пойти по пути поиска параллельных и последовательных участков сети, рассчитывать эквивалентные им сопротивления и постепенно упрощать схему. Видим, что R3, R9 и R6 соединены последовательно. Тогда им эквивалентное сопротивление Rэ 3, 6, 9 будет равно их сумме Rэ 3, 6, 9= 1 + 4 + 1 Ом = 6 Ом.

Цепь с активными сопротивлениями

Теперь заменяем параллельный кусочек из сопротивлений R8 и Rэ 3, 6, 9, получая R э 8, 3, 6, 9. Только при параллельном соединении проводников, складывать придется проводимости.

Проводимость измеряется в единицах, называемых сименсами, обратных омам.

Если перевернуть дробь, получим сопротивление R э 8, 3, 6, 9 = 2 Ом

Совершенно так же, как в первом случае, объединяем сопротивления R2 , R э 8, 3, 6, 9 и R5, включенные последовательно, получая R э 2, 8, 3, 6, 9, 5= 1 + 2 + 1 = 4 Ом.

Цепь с активными сопротивлениями

Осталось два шага: получить сопротивление, эквивалентное двум резисторам параллельного соединения проводников R7 и R э 2, 8, 3, 6, 9, 5.

Оно равно R э 7, 2, 8, 3, 6, 9, 5 = 1/(1/4+1/4)=1/(2/4)=4/2 = 2 Ом

Цепь с активными сопротивлениями

На последнем шаге просуммируем все последовательно включенные сопротивления R1 , R э 7, 2, 8, 3, 6, 9, 5  и R4 и получим сопротивление, эквивалентное сопротивлению всей цепи Rэ и равное сумме этих трех сопротивлений

Rэ = R1 + R э 7, 2, 8, 3, 6, 9, 5 + R4 = 1 + 2 + 1 = 4 Ом

Ну и вспомним, в честь кого назвали единицу сопротивлений, написанную нами в последней из этих формул, и вычислим по его закону общий ток во всей цепи I

Цепь с активными сопротивлениями
Цепь с активными сопротивлениями

Теперь, двигаясь в обратном направлении, в сторону все большего усложнения сети, можно получать по закону Ома токи и напряжения во всех цепочках нашей достаточно простой схемы.

Так обычно и рассчитывают схемы электроснабжения квартир, которые состоят из параллельных и последовательных участков. Что, как правило, не годится в электронике, потому что там многое по-другому устроено, и все гораздо замысловатее. И вот такую, например, схему, когда не поймешь, параллельное это соединение проводников или последовательное, рассчитывают по законам Кирхгофа.

Цепь с активными сопротивлениями

Классификация резисторов

Три резистора разных номиналов для поверхностного монтажа (SMD), припаянные на печатную плату

Резисторы являются элементами электронной аппаратуры и могут применяться как дискретные компоненты или как составные части интегральных микросхем. Дискретные резисторы классифицируются по назначению, виду ВАХ, по способу защиты и по способу монтажа, характеру изменения сопротивления, технологии изготовления.

По назначению:

  • резисторы общего назначения;
  • резисторы специального назначения:
    • высокоомные (сопротивления от десятка МОм до единиц ТОм, рабочие напряжения 100—400 В);
    • высоковольтные (рабочие напряжения — десятки кВ);
    • высокочастотные (имеют малые собственные индуктивности и ёмкости, рабочие частоты до сотен МГц);
    • прецизионные и сверхпрецизионные (повышенная точность, допуск 0,001 — 1 %).

По характеру изменения сопротивления:

Постоянные резисторы (для навесного монтажа).

Переменный резистор.

Подстроечные резисторы.

Прецизионный многооборотный подстроечный резистор.

  • постоянные резисторы;
  • переменные регулировочные резисторы;
  • переменные подстроечные резисторы.

По способу защиты от влаги:

  • незащищённые;
  • лакированные;
  • компаундированные;
  • впрессованные в пластмассу;
  • герметизированные;
  • вакуумные.

По способу монтажа:

  • для печатного монтажа;
  • для навесного монтажа;
  • для микросхем и микромодулей.

По виду вольт-амперной характеристики:

  • линейные резисторы;
  • нелинейные резисторы:
    • варисторы — сопротивление зависит от приложенного напряжения;
    • терморезисторы — сопротивление зависит от температуры;
    • фоторезисторы — сопротивление зависит от освещённости;
    • тензорезисторы — сопротивление зависит от деформации резистора;
    • магниторезисторы — сопротивление зависит от величины магнитного поля.
    • мемристоры (разрабатываются) — сопротивление зависит от протекавшего через него заряда (интеграла тока за время работы).

По виду используемых проводящих элементов:

Проволочный резистор с отводом.

Плёночный угольный резистор (часть защитного покрытия удалена для демонстрации токопроводного слоя).

  • Проволочные резисторы. Наматываются из проволоки или ленты с высоким удельным сопротивлением на какой-либо каркас. Обычно имеют значительную паразитную индуктивность. Для снижения паразитной индуктивности почти всегда выполняются с бифилярной намоткой. Высокоомные малогабаритные проволочные резисторы иногда изготавливают из микропровода. Иные типы резисторов называются непроволочными резисторами.
  • Непроволочные резисторы. Резистивный элемент представляет собой объёмную структуру физического тела или поверхностного слоя, образованного на изоляционных деталях (тонкую плёнку металлического сплава или композитного материала с высоким удельным сопротивлением, низким коэффициентом термического сопротивления, обычно нанесённую на цилиндрический керамический сердечник). Концы сердечника снабжены напрессованными металлическими колпачками с проволочными выводами для монтажа. Иногда, для повышения сопротивления, в плёнке исполняется винтовая канавка для формирования спиральной конфигурации проводящего слоя. Сейчас это наиболее распространённый тип резисторов для монтажа в отверстия печатных плат. По такому же принципу выполнены резисторы в составе гибридной интегральной микросхемы: в виде металлических или композитных плёнок, нанесённых на обычно керамическую подложку методом напыления в вакууме или трафаретной печати.

По виду применяемых материалов:

  • Углеродистые резисторы. Изготавливаются в виде плёночных и объёмных. Плёнки или резистивные тела представляют собой смеси графита с органическими или неорганическими веществами.
  • Металлопленочные или металлоокисные резисторы. В качестве резистивного материала используется тонкая металлическая лента.
  • Композиционные резисторы.
  • Проволочные резисторы.
  • Интегральный резистор. Резистивный элемент — слаболегированный полупроводник, формируемый в кристалле микросхемы в виде обычно зигзагообразного канала, изолированного от других цепей микросхемы p-n переходом. Такие резисторы имеют большую нелинейность вольт-амперной характеристики. В основном используются в составе интегральных монокристаллических микросхем, где применить другие типы резисторов принципиально невозможно.

Последовательное и параллельное соединение проводников

Вернемся к первой схеме, подключим в ней еще одну лампочку, но иначе.

Теперь напряжение в точках, соединяющих две ветки, то же, что и на гальваническом элементе — 1,5 В. Но так как сопротивление у обеих лампочек тоже такое, как и было, то и ток через каждую из них пойдет 1,5 А — ток «полного накала».

Последовательное и параллельное соединение проводников

Гальванический элемент теперь питает их током одновременно, следовательно, из него вытекают сразу оба эти тока. То есть общий ток из источника напряжения будет равен 1,5 А + 1,5 А = 3,0 А.

В чем же отличие этой схемы от схемы, когда те же самые лампочки были включены последовательно? Только в накале лампочек, то есть только в токе.

Тогда ток был 0,75 А, а теперь он стал сразу 3 А.

Получается, если сравнить с первоначальной схемой, то при последовательном соединении лампочек (схема 2) току сопротивления оказывалось больше (отчего он уменьшался, и лампочки теряли светимость), а параллельное подключение оказывает МЕНЬШЕ сопротивления, хотя сопротивление лампочек осталось неизменным. В чем тут дело?

А дело в том, что мы забываем одну интересную истину, что всякая палка о двух концах.

Когда мы говорим, что резистор сопротивляется току, то как бы забываем, что он ток все-таки проводит. И теперь, когда подключили лампочки параллельно, увеличилось суммарное для них свойство проводить ток, а не сопротивляться ему. Ну и, соответственно, некую величину G, по аналогии с сопротивлением R и следовало бы назвать проводимостью. И должна она в параллельном соединении проводников суммироваться.

Ну и вот она

Закон Ома тогда будет выглядеть

I = U*G&

И в случае параллельного соединения ток I будет равен U*(G+G) = 2*U*G, что мы как раз и наблюдаем.

Презентация к уроку

Загрузить презентацию (187,2 кБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.. Цель урока: На основе понятия
последовательного соединения проводников
раскрыть закономерности определения
характеристик тока в цепи с последовательным
соединением

Цель урока: На основе понятия
последовательного соединения проводников
раскрыть закономерности определения
характеристик тока в цепи с последовательным
соединением.

Задачи: Продолжить формирование умений
делать самостоятельные выводы,  сопоставлять
анализировать результаты. Развивать
познавательный интерес. Воспитывать культуру
речи и умение слушать друг друга.

Тип урока: Урок изучения новых знаний.

Оборудование и средства изучения: презентация
“Последовательное соединение проводников”,
интерактивная доска,  дидактический материал.

I. Орг.момент: (2 мин)

– запись домашнего задания §48, упр. 22 (1,2);

– назначение консультанта (по наибольшему
количеству баллов, заработанных на предыдущем
уроке).

II. Актуализация знаний

(10 мин)

Консультант отслеживает и фиксирует в
сводной ведомости класса работу учащихся на
уроке.

С каким электрическим прибором мы
познакомились на прошлом уроке?

(реостат)

Какую роль этот прибор выполняет в цепи? (регулирует
силу тока в цепи
).
Рассмотрим электрическую схему:

– Укажите стрелками “путь” тока в реостате;

– Как изменится сопротивление в цепи, если
сдвинуть ползунок реостата вправо? Почему?

– Как при этом изменятся показания амперметра?

– По показаниям приборов, условно изображённых
на схеме, определите сопротивление части
  реостата, включенного в электрическую цепь.

III. Объяснение нового материала: (

10 мин)

Схема, с которой мы сейчас работали и схемы, с
которыми нам приходилось иметь дело, обычно
состояли из одного или нескольких потребителей.
При этом они могут быть соединены по-разному.

Существует несколько видов соединений:

– последовательное;

– параллельное;

– смешанное.

Сегодня мы вновь обратимся к самому простому
виду соединений – последовательному соединению.

Ребята, что значит соединить последовательно?

Это значит, конец первого проводника
соединить с началом второго, конец второго
проводника с началом третьего и т.д.

Рассмотрим небольшой участок цепи:

Определим характеристики тока для
последовательного соединения двух проводников:

  1. Мы уже с вами знаем, что сила тока на любых
    участках цепи одна и та же.

I = I1= I2

А теперьвыясним как
рассчитываются другие характеристики тока, а
именно сопротивление цепи и напряжение на концах
участка цепи:

Соединяя проводники последовательно, мы
как бы увеличиваем длину

проводника. Поэтому сопротивление цепи
становится больше (R ~ l )

R = R1 + R2

Напряжение на концах отдельных участков:

Недостатки данного соединения:

Если один из участков цепи выходит из строя,
цепь размыкается.

IV. Первичное закрепление:

(15 мин)

Вернёмся к вышеуказанному участку цепи и
придадим значения сопротивлений этим
резисторам. Понадобится помощь консультанта.

С интерактивной доской работает ученик –
консультант.

Работаем в парах самостоятельно, фиксируем
ответы в тетради. Затем по окончании работы
огласим результаты.

  1. Каково общее сопротивление в цепи? (R = 8 Ом)

Подключаем вольтметр, измеряющий напряжение на
первом резисторе и амперметр, измеряющий силу
тока на втором резисторе. Каково показание
амперметра, если вольтметр, измеряющий
напряжение на первом резисторе показывает 12 В?

(I = 2 А, т.к.I= I1=I2)

Подключаем вольтметр, измеряющий напряжение
на втором резисторе. Каково

показание вольтметра второго резистора?

(U2 = IR2,U2 = 4В )

Каково общее напряжение в цепи? (U = 16 В)

Озвучим результаты по каждому из этапов:

Каково общее сопротивление в цепи? R = 8 Ом;

Каково показание амперметра, если вольтметр,
измеряющий напряжение на первом резисторе
показывает 12 В? I = 2 А;

Каковопоказание вольтметра второго
резистора? U2 = 4В;

Каково общее напряжение в цепи? U = 16 В.

V. Подведение итогов урока (2 мин).

Ещё раз обратимся к таблице закономерностей
определения характеристик тока при
последовательном соединении проводников.

Подведём итоги работы учащихся в классе (по
  сводной ведомости консультанта).

VI. Рекомендации к домашнему заданию (

1 мин): §48,
упр. 22 (1, 2)

В упражнении 22 (1,2) вам также придётся работать с
участком цепи, состоящем из двух последовательно
соединённых проводников и применить
  закономерности определения характеристик
тока для данной цепи.

9.03.2011

Измерения силы тока и напряжения в цепи при последовательном соединении

Теперь посмотрим, что же произойдет, если замкнуть ключ. Рассмотрим схему на рис. 4, которая отличается от схемы, изображенной на рис. 2 только тем, что амперметр расположен между лампами.

Рис. 4. Включение амперметра между лампами

Амперметр изменил свое положение в цепи. Но если смотреть на его показания, то они не изменятся при перемещении амперметра в любое место на схеме последовательного соединения. Значит, можно сказать, что сила тока в лампе 1а (I1) будет равна силе тока в лампе 1б (I2) и равна общему току, протекающему в электрической цепи. То есть I= I= I. Это можно сравнить с течением реки: количество воды, протекающее за одно и то же время в разных местах этой реки, будет одинаково.

Стоит также учесть, что, хоть и вольтметры соединены параллельно с лампами, это приборы высшего качества с очень высоким сопротивлением. Значит, ток через них будет идти минимальный, и такое искажение можно не учитывать.

Теперь рассмотрим схему, когда вольтметр измеряет напряжение сразу на двух лампах (рис. 5):

Рис. 5. Измерение напряжения на двух лампах

На рис. 4. вольтметрами V1 и V2 измерялось напряжение на каждой из ламп 1а и 1б. На данном рисунке вольтметр V измеряет напряжение (или падение напряжения) сразу на двух лампах. Оказывается, что показания вольтметра V, можно вычислить как сумму показаний вольтметров V1 и V2. То есть общее падение напряжения на двух лампах (U) равно сумме падений напряжения на каждой лампе в отдельности (U1 и U2). Тогда U = U+ U2.

Стоит обратить внимание, что все рассуждения относительно силы тока, напряжения верны лишь при условии, что мы использовали одни и те же лампы, источники тока, вольтметры

Неисправности резисторов

Пробитый резистор

Основным критерием работоспособности постоянных резисторов считают стабильность их сопротивления. Для переменных резисторов более важным критерием работоспособности является сохранение нормальной регулировочной функции. Допустимые критические изменения сопротивления зависят от вида и назначения аппаратуры, а также места резисторов в схеме.

Причина отказов и их характер связаны с конструктивными особенностями резисторов и специфичны для каждого типа. Наиболее характерными причинами отказов из-за неправильного применения резисторов являются:

  • неправильный выбор типа резистора из расчёта предельно допустимой мощности нагрузки без запаса и учёта того, что критическая нагрузка может оказаться превышенной в результате изменения параметров других компонентов схемы
  • нагрузка высокоомных резисторов допустимой для данного типа мощностью без учёта предельного напряжения
  • превышение длительности импульсов или средней мощности нагрузки при работе в импульсном режиме без учёта ограничений, оговариваемых для этого режима
  • установление режима нагрузки без поправок на пониженное атмосферное давление или повышенную температуру окружающей среды
  • неправильное крепление

Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная

электропроводимости. Зависимость
электропроводимости от температуры

Полупроводники

К числу полупроводников относятся
многие химические элементы (германий,
кремний, селен, теллур, мышьяк и др.),
огромное количество сплавов и химических
соединений. Почти все неорганические
вещества окружающего нас мира –
полупроводники.
Самым распространенным
в природе полупроводником являетсякремний, составляющий около 30 %
земной коры.

Главное
отличие полупроводников от металловпроявляется в зависимости удельного
сопротивления от температуры. С понижением

температуры сопротивление металлов
падает, а у полупроводников – возрастает,
и вблизи абсолютного нуля они практически
становятся изоляторами.

Рассмотрим качественно механизм
возникновения электрического тока в
полупроводнике на примере кремния (Si).

А томы
кремния имеют четыре валентных электрона
на внешней оболочке. В кристаллической
решетке каждый атом окружен четырьмя
ближайшими соседями. Связь между атомами
в кристалле кремния являетсяковалентной.
Парноэлектронные связи сильны и при
низких температурах не разрываются,
поэтому при низких температурах кремний
не проводит электрический ток, то есть
ведет себя как диэлектрик.

При
повышении температуры
некоторая
часть ковалентных связей разрывается.
В кристалле возникают свободные электроны

(электроны проводимости). Одновременно
в местах разрыва связей образуются
вакансии, которые не заняты

электронами.
Эти вакансии получили название
«дырок».Дырки
ведут себя как свободные частицы с
массой, равной массе электрона, и зарядом
+e.

У чистых (т. е. без примесей)
полупроводников в создание электрического
тока вносит вклад в равной мере
электроны проводимости и дырки.Такая
проводимость называетсясобственной
электрической проводимостью

полупроводников.

С увеличением температуры концентрация
свободных электронов и дырок увеличивается,
поэтому удельное сопротивлениеуменьшается.При высоких температурахполупроводники по свойствам близки
к металлам.

Проводимость полупроводников при
наличии примесей называется примесной
проводимостью. Различают два типа
примесной проводимости– электронную
и дырочную проводимости.

Электронная проводимостьвозникает,когда в кристалл кремния
с четырехвалентными атомами введены
пятивалентные атомы (например, атомы
мышьяка, As). В таком кристалле есть
электроны и дырки, ответственные за
собственную проводимость кристалла.
Но основным типом носителей свободного
заряда являются
электроны, оторвавшиеся
от атомов мышьяка. Такая проводимость
называется электронной, а
полупроводник, обладающий электронной
проводимостью, называется полупроводником
n-типа.
Примесь атомов, способных отдавать
электроны, называется донорной
примесью
.

Дырочная проводимостьвозникает,когда в кристалл кремния введены
трехвалентные атомы (например, атомы
индия, In). Примесь атомов, способных
захватывать электроны, называется
акцепторной примесью.
В результате введения акцепторнойпримеси в кристалле разрывается
множество ковалентных связей и образуются
вакантные места (дырки).

Основными
носителями свободного заряда являютсядырки. Проводимость такого типа
называется дырочной проводимостью.
Примесный полупроводник с дырочной
проводимостью называется полупроводником
p-типа
.

Применение полупроводников в технике-

полупроводниковый диод – устройство,
обладающее односторонней проводимостью.

Резисторы общего и специального назначения

Переменный резистор с сервоприводом и резисторы с мощностью рассеивания 25 и 10 Вт

Промышленностью выпускаются резисторы общего и специального назначения. Резисторы общего назначения используют в качестве анодных нагрузок радиоламп и делителей в цепях питания, элементов фильтров, регуляторов громкости и тембра, в цепях формирования импульсов, в измерительных приборах невысокой точности. В эту группу входят постоянные резисторы, сопротивление которых фиксируется при изготовлении, и переменные, сопротивление которых можно плавно менять в определенных пределах. Сопротивление резисторов общего назначения лежит в пределах от 10 Ом до 10 Мом, а номинальная мощность рассеивания — от 0,125 до 100 Вт.

К резисторам специального назначения, обладающим рядом специфических свойств и параметров, относят высокоомные, высоковольтные, высокочастотные, прецизионные, полупрецизионные.

  • Высокоомные резисторы выполняют преимущественно композиционного типа с сопротивлением до 1013 Ом и используют в устройствах для измерения малых токов. Номинальная мощность рассеивания их обычно не указывается, а рабочие напряжения составляют 100-300 В.
  • Высоковольтные резисторы с сопротивлением до 1011 Ом, но большей мощности и более крупные по размерам, чем высокоомные, используют для делителей напряжения, эквивалентов антенн, искрогашения, разряда конденсаторов фильтров. Наиболее распространенные их типы имеют рабочие напряжения в диапазоне 10-35 кВ.
  • Высокочастотные резисторы предназначены для схем, работающих на частотах свыше 10 МГц, используются в качестве согласующих нагрузок, аттенюаторов, эквивалентов антенн, элементов волноводов и обладают малой собственной ёмкостью и индуктивностью. При искусственном охлаждении их номинальные мощности составляют 5, 20, 50 кВт.
  • Прецизионные и полупрецизионные резисторы, применяемые в точных измерительных устройствах, вычислительных машинах, релейных системах, магазинах сопротивлений отличаются высокой точностью изготовления, имеют повышенную стабильность основных параметров и часто выполняются герметизированными. Номинальные сопротивления их от 1 Ом до 1 МОм, а номинальные мощности рассеивания не более 2 Вт.

Параллельное соединение резисторов

Параллельное соединение резисторов это соединение, в котором начала всех резисторов соединены в одну общую точку (А), а концы в другую общую точку (Б) (см. рисунок 3).

Рисунок 3. Параллельное соединение резисторов.

При этом по каждому резистору течет свой ток. При параллельном соединении при протекании тока из точки А в точку Б, он имеет несколько путей. Таким образом, увеличение числа параллельно соединенных резисторов ведет к увеличению путей протекания тока, то есть к уменьшению противодействия протеканию тока. А это значит, чем большее количество резисторов соединить параллельно, тем меньше станет значение общего сопротивления такого участка цепи (сопротивления между точкой А и Б.)Общее сопротивление параллельно соединенных резисторов определяется следующим отношением:

1/Rобщ= 1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn

Следует отметить, что здесь действует правило «меньше — меньшего». Это означает, что общее сопротивление всегда будет меньше сопротивления любого параллельно включенного резистора.Общее сопротивление для двух параллельно соединенных резисторов рассчитывается по следующей формуле:

Rобщ= R1*R2/R1+R2

Если имеет место два параллельно соединенных резистора с одинаковыми сопротивлениями, то их общее сопротивление будет равно половине сопротивления одного из них.

Примечания

  1. Отсюда возникает разговорное наименование резистора — сопротивление.
  2. ГОСТ Р 52002-2003
  3. В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев Электроника — М.: Высшая школа, 1991. — С. 12. — ISBN 5-06-000681-6.
  4. Аксёнов А. И., Нефедов А. В. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Конденсаторы. Резисторы. — C. 126
  5. Тищенко О. Ф., Киселёв Л. Т., Коваленко А. П. Элементы приборных устройств. Часть 1. Детали, соединения и передачи. — М., Высшая школа, 1982. — с. 260
  6. Белевцев А.Т. Монтаж радиоаппаратуры и приборов / канд. техн. наук А.М. Бонч-Бруевич. — 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 55-64. — 255 с.
  7.  (недоступная ссылка). Дата обращения 11 ноября 2008.
  8. А. А. Бокуняев, Н. М, Борисов, Р. Г. Варламов и др. Справочная книга радиолюбителя-конструктора.-М. Радио и связь 1990—624 с.: ISBN 5-256-00658-4
  9. Белевцев А.Т. Монтаж радиоаппаратуры и приборов / канд. техн. наук А.М. Бонч-Бруевич. — 2-е изд.. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 60-61. — 255 с.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector