На следующих страницах мы попытаемся перечислить основные типы компонентов и необходимую информацию для их распознавания и использования.
Резисторы
Резисторы уменьшают поток электрического тока. Представьте, что вы поливаете розы в саду из резинового шланга, как вдруг поток воды останавливается. Вы поворачиваетесь и видите своего друга, который наступает ногой на шланг, уменьшая тем самым поток воды. Резисторы для тока играют роль узкой трубки.
Рис. 2.1. Резистор для тока аналогичен узкой трубе для воды
Резисторы изготовлены из материалов, которые обеспечивают определенное сопротивление при прохождении тока. Например, резистивным материалом является графит – тот же материал, что используется в грифеле простого карандаша. Во время арктической экспедиции дирижабля «Италия», Умберто Нобиле использовал графит, чтобы отремонтировать радио и послать сигнал помощи.
Рис. 2.2. Георг Симон Ом (1787–1854)
Низкое значение сопротивления аналогично широкой трубе или материалу, который почти не препятствует прохождению электрического тока. Высокое значение сопротивления означает, что лишь малое количество тока может проходить через материал. Сопротивление измеряется в омах (обозначается Ом или греческой буквой омега, О). Единица измерения сопротивления названа в честь его первооткрывателя, немецкого ученого Георга Симона Ома, жившего на рубеже XVIII–XIX веков.
Медь является хорошим проводником, потому что она имеет очень низкое значение удельного сопротивления, почти нулевое: 0,0000000169 Ом на 1 метр проводника (или Ом · м). Железо также проводит ток, но делает это немного хуже, чем медь, оно имеет удельное сопротивление 0,0000000968 Ом на метр. Стекло совершенно не проводит ток и сравнимо с узкой трубой, через которую невозможно прохождение воды. Его удельное сопротивление 100 000 000 000 000 Ом · метр. Резисторы, которые используются в электронных схемах, имеют значения сопротивления в диапазоне от нескольких Ом до нескольких миллионов Ом. Самый популярный тип резистора выглядит как небольшая колбаска с выпуклыми концами и с цветными полосами, которые используются для идентификации значения сопротивления. Обычно имеется четыре полосы, одна из которых, расположенная на конце, имеет золотистый цвет. Чтобы определить сопротивление, мы держим резистор золотой полосой справа, а затем смотрим на цветные полосы слева направо, используя таблицу цветов, показанную на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Определение значения сопротивления
Таблица 2.1. Коды цветов для определения сопротивления на резисторе
Представьте себе, что вы держите в руках резистор с коричневой, черной, желтой и золотой полосой:
1. держим резистор золотой полосой справа от нас;
2. начинаем чтение полос слева направо;
3. первая полоса коричневого цвета;
4. отмечаем «1» на листе;
5. вторая полоса черная, поэтому записываем «0»;
6. третья полоса желтого цвета, поэтому пишем «4»;
7. на листе мы написали «1 0 4», но это не значение сопротивления!
Рис. 2.4. Читаем полосы резистора и записываем на листе код, соответствующий каждому цвету
8. Удаляем третью цифру и заменяем ее количеством нулей, равных значению третьей цифры. Удаляем номер «4» и на ее месте записываем четыре нуля «0000».
Рис. 2.5. Заменяем третью цифру соответствующим количеством нулей
9. Сопротивление равно 100 000 Ом
Однако вместо того, чтобы писать 100 000 Ом, мы запишем 100 кОм. Числа до 999 записываются без сокращений. Числа, превышающие тысячу, записываются с буквой «к», которая означает кило:
1 кОм = 1000 Ом
10 кОм = 10 000 Ом
100 кОм = 100 000 Ом
После «к» по шкале стоит «М». Если нам нужно обозначить резистор с сопротивлением 1 000 000 Ом – мы запишем 1 МОм. Иногда буква «к» или «М» также используется в качестве разделителя разрядов при записи. Посмотрим некоторые примеры, с которыми мы могли бы столкнуться:
2к2 Ом = 2200 Ом
4к7 Ом = 4700 Ом
3М3 Ом = 3 300 000 Ом
Последняя цветная полоса указывает на точность значения сопротивления. Это, как правило, всегда золотистый цвет, означающий, что значение может колебаться в пределах 5 %. Если полоса серебристого цвета, погрешность составляет 10 %. Существуют также элементы с большей точностью (1–2%): они имеют пять полос вместо четырех и считываются по методике, аналогичной той, которую мы только что изучили.
Резисторы производят только определенных номиналов, так как иначе потребовались бы склады огромных размеров. Сопротивления, также как почти все электронные компоненты, можно купить только в ограниченном ассортименте значений. Допустимые значения соответствуют определенным рядам. Мы никогда не найдем сопротивление 21 Ом, но есть сопротивление на 22 или 18 Ом. Не существуют элементы с сопротивлением 500 кОм, но доступны с 470 кОм или 560 кОм.
Теперь давайте попробуем сделать некоторые упражнения и определим сопротивления на рис. 2.6 (решения и ответы приведены в конце главы).
Рис. 2.6. Попрактикуемся определять значения сопротивлений некоторых резисторов
Символ, который используется для резисторов – прямоугольник
[1]. В мире также используются обозначения для резисторов в виде линии зигзагообразной формы.
Рис. 2.7. Символ резистора в форме прямоугольника. Также возможно обозначение в виде зигзагообразной линии
