Расчет выделяемой мощности на резисторе. Рассеиваемая мощность резистора. Температурный коэффициент сопротивления ТКС

Обычно в электронных схемах номинальная мощность не учитывается, потому что стандартный резистор 25 Вт обычно подходит, поскольку электронные схемы для подавляющего большинства относятся к низкому напряжению и низкому току; и, следовательно, малой мощности. Но в случае цепей с высоким напряжением и низким сопротивлением следует тщательно выбирать номинальные мощности резисторов, поскольку в цепь подается больше энергии. Всегда выбирайте резистор с более высокой мощностью, чем мощность, используемая в цепи, чтобы резистор не был разрушен избыточным теплом, это только послужило бы причиной других опасностей или сбоев в цепи.

Поэтому проектировщик должен выбрать соответственно для схемы. Таким образом, резистор - это тот, который заставляет электрические цепи работать плавно, ограничивая поток тока и являясь существенным компонентом в любой электрической цепи. В последнем примере было упомянуто, что вам нужно использовать резистор для работы электрической цепи, но давайте более подробно рассмотрим, как определить соответствующее значение сопротивления, необходимое для этого. Резистор просто это сопротивление реализуется как электронный компонент.

Каков размер резистора на рисунке 1?

Теперь рассмотрим смысл закона Ома. В схеме на рисунке 2 выше, если предположить, что напряжение равно 1 В, а ток равен 1 А, то согласно уравнению выше сопротивление будет. Другими словами, 1 резистор - это один, через который ток 1А протекает при приложении напряжения 1 В на него. Или тот, который вызывает на нем напряжение 1В, когда через него проходит ток 1А. Однако, когда напряжение остается неизменным при 1 В, но ток равен 2А, требуемое значение сопротивления.

Поскольку напряжение возникает по закону Ом на двух выводах резистора, когда через него проходит ток, электрическая энергия потребляется даже в резисторе, таком как электрооборудование. Например, когда ток 1 проходит через резистор от 1, так как напряжение 1 появляется через резистор согласно закону Ома, потребляемая мощность будет.

Таким образом, потребляемая мощность в резисторе равна 1. В случае резистора, поскольку эта мощность будет полностью излучаться в виде тепла, если потребление энергии будет высоким, температура самого резистора возрастает, тем самым, наконец, сгорая или расплавляя его, Поэтому необходимо указать величину мощности, которую может безопасно потреблять резистор, и эта мощность называется номинальной мощностью резистора.

Частотный отклик резистора

Соединения в электрических цепях можно классифицировать широко как последовательные соединения и параллельные соединения, которые показаны на рисунке. Когда несколько резисторов соединены вместе, общее значение сопротивления будет различным в последовательном и параллельном соединениях следующим образом.

Допустимая мощность рассеивания

Следовательно, соответствующие комбинированные значения сопротивления на фиг. 3 будут следующими. Совокупное сопротивление в случае последовательного соединения. Совокупное сопротивление в случае параллельного соединения. Другими словами, в случае последовательного соединения комбинированное значение сопротивления увеличивается по мере увеличения количества резисторов в соединении и уменьшается в параллельном соединении по мере увеличения количества резисторов в соединении.

Максимальное напряжение резистора

Оппозиция к потоку электронов. Когда мы изучали движение электронов, мы предположили, что они начались с отрицательного заряда и двинулись проводником на положительный заряд, игнорируя в тот момент, что может быть какое-то препятствие для продвижения электронов.

В этом разделе мы остановимся на тех факторах, которые влияют на проводимость, чтобы предложить некоторую оппозицию тому, что поток электронов в проводнике поддерживается. Факторы, влияющие на вождение. На проведение электрического тока влияют несколько параметров, которые необходимо учитывать при проектировании или работе с электрическими цепями. Это в основном зависит от трех факторов: типа или характера материала, через который проходит ток, длины и толщины проводника и температуры.

Максимальная температура резистора

Не все материалы одинаково противоположны прохождению тока, каждый материал обеспечивает большую или меньшую устойчивость к потоку электронов через него. Хорошие проводники, такие как серебро, медь или алюминий, обеспечивают очень мало сопротивления. Другие, как и свинцовые, проводят ток, но предлагают больше сопротивления, чем лучшие проводники, такие как медь.

Рассеиваемая мощность резистора

Тип материала влияет на проводимость электронов. Плохие проводники, такие как стекло, дерево или бумага, обладают очень высокой устойчивостью к прохождению тока. В электрической цепи чем меньше диаметр проводника, тем больше его сопротивление и тем меньше ток или ток. Чем больше диаметр проводника, тем ниже сопротивление и тем выше ток.

Поток электронов также обусловлен длиной проводника; для двух кабелей одного и того же материала, более длинный будет обеспечивать большую устойчивость к проводимости. Мы можем ассимилировать этот эффект на то, что происходит в водопроводной трубе: чем дольше труба, тем больше она будет оказывать сопротивление проходу воды, заставляя ее увеличивать мощность насоса, который его водит.

То же самое происходит с кабелями, которые поступают в наш дом с электростанции, которая должна проехать много километров, поэтому их нужно строить с материалами, которые обеспечивают наименьшее возможное сопротивление. В этом случае также используются другие методы для минимизации сопротивления, такие как увеличение диаметра проводника или воспроизведение значений напряжения и тока на панели управления и по прибытии в абонентскую точку.

Для двух равных материалов длина влияет на проводимость электронов. Когда мы изучим закон Ома позже, мы увидим причину, по которой большие протяженные распределения электрической энергии, которые могут работать на сотни километров, являются высоким напряжением. Это технический вопрос, позволяющий свести к минимуму проблему электрического сопротивления и уровня тока на таких расстояниях.

Электрические распределительные линии используют высокие напряжения, чтобы справиться с проблемой сопротивления и уровнем тока на больших расстояниях. Не вдаваясь теперь в подробности применения закона Ома, мы говорим, что при той же мощности, повышающей напряжение до заданного значения, можно уменьшить ток в той же пропорции, то есть поставляемая мощность будет одинаковой. Это позволяет нам передавать через высоковольтную линию более низкую интенсивность тока, и, следовательно, кабель может быть намного тоньше.

При более высоком напряжении, присутствующем в кабеле с наименьшим током, нам необходимо отправить его, чтобы получить такую ​​же мощность по прибытии в пункт назначения. Затем, по прибытии, необходимо только уменьшить напряжение через трансформаторы, и ток снова повысится в той же пропорции, чтобы поддерживать первоначальную мощность. Без этого метода электрические распределительные кабели должны быть чрезвычайно толстыми, чтобы не только выдерживать огромное количество тока через них, но и компенсировать сопротивление из-за длины кабеля.

Как было показано в других главах, температура соединения оказывает решающее влияние на поведение соединения, поэтому это будет важным параметром для контроля, поскольку объединение может быть разрушено из-за избыточной температуры то же самое, в дополнение к более высокой температуре того же самого, изменяет его управляющие характеристики, что также может привести к разрушению.

Поэтому очень важно, чтобы тепло, которое при нормальной работе происходит в суставе, может быть эвакуировано наружу с помощью радиаторов с естественной вентиляцией или принудительной вентиляцией. Таким образом, полупроводник сможет выдерживать большую мощность, больший ток через него без разрушения, кроме того, более устойчив к конкретным изменениям интенсивности.

Исследование основных параметров резисторов

Тепловое исследование силовых устройств является основополагающим для оптимальной производительности. Это связано с тем, что в каждом полупроводнике поток электрического тока приводит к потере энергии, которая преобразуется в тепло. Тепло вызывает увеличение температуры устройства. Если это увеличение является чрезмерным и неконтролируемым, это изначально приведет к сокращению срока полезного использования элемента, а в худшем случае он его уничтожит.

В силовой электронике охлаждение играет очень важную роль в оптимизации производительности и срока службы силового полупроводника. В любом полупроводнике поток электрического тока приводит к потере энергии, которая преобразуется в тепло. Это связано с неупорядоченным движением во внутренней структуре сустава. Тепло повысит кинетическую энергию молекул, что приведет к повышению температуры в устройстве; если это увеличение является чрезмерным и неконтролируемым, это приведет к сокращению срока службы устройства и, в худшем случае, его разрушению.

Именно по этой причине эвакуация тепла, выделяемого в полупроводнике, имеет большое значение для обеспечения правильной работы и продолжительности работы устройства. Способность эвакуировать тепло в окружающую среду может варьироваться в зависимости от типа капсулы, но в любом случае будет слишком малой, поэтому вам потребуется дополнительная помощь для переноса тепла, рассеиваемого устройством с большим объемом и поверхностью, известной как теплоотвод, который действует как мост для эвакуации тепла из капсулы в окружающую среду.

Формы теплопередачи

Опыт показывает, что тепло, выделяемое источником тепла, распространяется по всему пространству вокруг него. Эта передача тепла может осуществляться тремя способами. Это осуществляется путем передачи кинетической энергии между молекулами, т.е. передается через внутреннюю часть тела, устанавливая циркуляцию тепла. Максимальное количество тепла, которое пройдет через указанное тело, будет тем, для которого стабильная температура получается во всех точках тела. Конвекция: тепло твердого элемента передается циркуляцией жидкости, которая его окружает, и переносит ее в другое место, и этот процесс называется естественной конвекцией. Если циркуляция жидкости вызвана внешней средой, называется принудительной конвекцией. Радиация: тепло передается электромагнитными излучением, которое облучается любым телом, температура которого выше нуля градусов Кельвина. Состояние поверхности сильно влияет на количество излучаемого тепла. Матовые поверхности более благоприятны, чем полированные, а черные тела - с наибольшей мощностью излучения, поэтому лучистая поверхность почернела. Передача тепла радиацией не учитывается, так как при температурах, при которых она работает, это незначительно.

Параметры, участвующие в расчете

• Вождение: это основное средство теплопередачи.
• При таком типе передачи необходимо учитывать теплопроводность веществ.