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Esempi di collegamento di resistori variabili nello schema. Quali tipi di resistori variabili esistono? Come collegare un resistore variabile

L'ultima volta per collegare il LED alla sorgente corrente continua con una tensione di 6,4 V (4 batterie AA), abbiamo utilizzato un resistore con una resistenza di circa 200 Ohm. Questo sostanzialmente è assicurato lavoro normale LED e ne ha impedito la combustione. Ma cosa succede se vogliamo regolare la luminosità del LED?

Per fare ciò, l'opzione più semplice è utilizzare un potenziometro (o resistenza di regolazione). Nella maggior parte dei casi è costituito da un cilindro con una manopola di regolazione della resistenza e tre contatti. Scopriamo come funziona.

Va ricordato che è corretto regolare la luminosità del LED mediante modulazione PWM e non modificando la tensione, poiché per ciascun diodo esiste una tensione operativa ottimale. Ma per dimostrare chiaramente l'uso di un potenziometro, tale utilizzo dello stesso (il potenziometro) per scopi didattici è accettabile.

Sganciando i quattro morsetti e rimuovendo il coperchio inferiore, vedremo che i due contatti esterni sono collegati alla pista in grafite. Il contatto centrale è collegato al contatto ad anello interno. E la manopola di regolazione sposta semplicemente il ponticello che collega la pista in grafite e il contatto ad anello. Quando si ruota la manopola, la lunghezza dell'arco della traccia di grafite cambia, determinando in definitiva la resistenza del resistore.

Da notare che misurando la resistenza tra i due contatti estremi, la lettura del multimetro corrisponderà alla resistenza nominale del potenziometro, poiché in questo caso la resistenza misurata corrisponde alla resistenza dell'intera pista di grafite (nel nostro caso 2 kOhm ). E la somma delle resistenze R1 e R2 sarà sempre approssimativamente uguale al valore nominale, indipendentemente dall'angolo di rotazione della manopola di regolazione.

Quindi collegando un potenziometro in serie al LED, come mostrato nello schema, variandone la resistenza, è possibile modificare la luminosità del LED. In sostanza, quando modifichiamo la resistenza del potenziometro, modifichiamo la corrente che passa attraverso il LED, il che porta ad una variazione della sua luminosità.

Tuttavia, va ricordato che per ciascun LED esiste una corrente massima consentita, se superata si brucia semplicemente. Pertanto, per evitare che il diodo si bruci quando si gira troppo la manopola del potenziometro, è possibile collegare in serie un altro resistore con una resistenza di circa 200 Ohm (questa resistenza dipende dal tipo di LED utilizzato) come mostrato nello schema seguente.

Per riferimento: I LED devono essere collegati con la “gamba” lunga a + e quella corta a -. Altrimenti, il LED semplicemente non si accenderà a basse tensioni (non passerà corrente) e a una certa tensione, chiamata tensione di rottura (nel nostro caso è 5 V), il diodo fallirà.

Potenziometroè un dispositivo che la maggior parte di noi associa alla manopola del volume che sporge dalla radio. Oggi, nell’era digitale, il potenziometro non viene utilizzato molto spesso.

Tuttavia, questo dispositivo ha un fascino speciale e non può essere sostituito laddove sia necessaria una regolazione “analogica” fluida. Ad esempio, se giochi su una console di gioco con un gamepad. Il gamepad ha manopole analogiche, che spesso consistono in 2 potenziometri. Uno controlla l'asse orizzontale e l'altro controlla l'asse verticale. Grazie a questi potenziometri il gioco diventa più preciso che con un normale joystick digitale.

Il potenziometro è un resistore variabile. Un resistore è un elemento radio che rende difficile il passaggio della corrente. Viene utilizzato dove è necessario ridurre la tensione o la corrente.

Un resistore o un potenziometro regolabile ha lo stesso scopo, tranne per il fatto che non ha una resistenza fissa, ma cambia come richiesto dall'utente. Questo è molto comodo perché tutti preferiscono volume, luminosità e altre caratteristiche del dispositivo che possono essere regolate diversi.

Oggi possiamo dire che il potenziometro non regola le caratteristiche funzionali del dispositivo (questo viene fatto dal circuito stesso con un display digitale e pulsanti), ma serve a modificarne i parametri, come il controllo in un gioco, la deviazione del alettoni di un aereo telecomandato, rotazione di una telecamera a circuito chiuso, ecc.

Come funziona un potenziometro?

Un potenziometro tradizionale ha un albero su cui è posizionata una manopola per modificare la resistenza e 3 terminali.

I due terminali esterni sono collegati tramite materiale elettricamente conduttivo resistenza costante. In effetti, è un resistore costante. Il terminale centrale del potenziometro è collegato ad un contatto mobile che si muove lungo il materiale elettricamente conduttivo. Modificando la posizione del contatto mobile cambia anche la resistenza tra il terminale centrale e i terminali esterni del potenziometro.

Pertanto, il potenziometro può modificare la sua resistenza tra il contatto centrale e uno qualsiasi dei contatti esterni da 0 ohm al valore massimo indicato sul corpo.

Schematicamente, il potenziometro può essere rappresentato come due resistori costanti:

Nel partitore di tensione, i terminali estremi dei resistori sono collegati tra l'alimentazione Vcc e la terra GND. E il pin centrale di GND crea una nuova tensione più bassa.

Uout = Uin*R2/(R1+R2)

Se abbiamo un resistore con una resistenza massima di 10 kOhm e spostiamo la sua maniglia nella posizione centrale, otterremo 2 resistori con un valore di 5 kOhm. Applicando una tensione di 5 volt all'ingresso, all'uscita del divisore otteniamo la tensione:

Uout = Uin * R2/(R1+R2) = 5*5000/(5000+5000) = 5*5/10 = 5*1/2 = 2,5 V

La tensione di uscita si è rivelata pari alla metà della tensione di ingresso.

Cosa succede se giriamo la manopola in modo che il pin centrale sia collegato al pin Vcc?

Uout = Uin*R2/(R1+R2) = 5*10000/(0+10000) = 5*10000/10000 = 5*1 = 5V

Poiché la resistenza del resistore R1 è diminuita a 0 Ohm e la resistenza di R2 è aumentata a 10 kOhm, abbiamo ottenuto la massima tensione di uscita all'uscita.

Cosa succede se giriamo completamente la maniglia nella direzione opposta?

Uout = Uin*R2/(R1+R2) = 5*0/(10000 0) = 5*0 = 0V

In questo caso, R1 avrà una resistenza massima di 10 kOhm e R2 scenderà a 0. In uscita, infatti, non ci sarà tensione.

Sembra un dettaglio semplice, cosa potrebbe esserci di complicato qui? Ma no! Ci sono un paio di trucchi per usare questa cosa. Strutturalmente, il resistore variabile è costruito nello stesso modo mostrato nel diagramma: una striscia di materiale con resistenza, i contatti sono saldati ai bordi, ma c'è anche un terzo terminale mobile che può assumere qualsiasi posizione su questa striscia, dividendo il resistenza in parti. Può fungere sia da partitore di tensione overclockabile (potenziometro) che da resistore variabile, se è sufficiente modificare la resistenza.

Il trucco è costruttivo:
Diciamo che dobbiamo creare una resistenza variabile. Abbiamo bisogno di due uscite, ma il dispositivo ne ha tre. Sembra che la cosa ovvia suggerisca da sola: non usare una conclusione estrema, ma usare solo il medio e il secondo estremo. Cattiva idea! Perché? È solo che quando si sposta lungo la striscia, il contatto mobile può saltare, tremare o altrimenti perdere il contatto con la superficie. In questo caso, la resistenza del nostro resistore variabile diventa infinita, causando interferenze durante la sintonizzazione, scintille e bruciatura della traccia di grafite del resistore e portando il dispositivo da sintonizzare fuori dalla modalità di sintonizzazione consentita, il che può essere fatale.
Soluzione? Collega il terminale estremo a quello centrale. In questo caso, la cosa peggiore che attende il dispositivo è l'apparizione a breve termine della massima resistenza, ma non una rottura.

Lotta ai valori limite.
Se un resistore variabile regola la corrente, ad esempio alimentando un LED, quando portato nella posizione estrema possiamo portare la resistenza a zero, e questa è essenzialmente l'assenza di un resistore: il LED si carbonizzerà e si brucerà. Quindi è necessario introdurre un resistore aggiuntivo che imposti la resistenza minima consentita. Inoltre qui ci sono due soluzioni: l'ovvio e il bello :) L'ovvio è comprensibile nella sua semplicità, ma il bello è notevole in quanto non modifichiamo la massima resistenza possibile, data l'impossibilità di portare il motore a zero. Quando il motore è nella posizione più alta, la resistenza sarà pari a (R1*R2)/(R1+R2)- resistenza minima. E all'estremo fondo sarà uguale R1- quello che abbiamo calcolato e non è necessario tenere conto della resistenza aggiuntiva. È bellissimo! :)

Se è necessario inserire una limitazione su entrambi i lati, è sufficiente inserire un resistore costante in alto e in basso. Semplice ed efficace. Allo stesso tempo è possibile ottenere un aumento della precisione, secondo il principio riportato di seguito.

A volte è necessario regolare la resistenza di molti kOhm, ma regolarla solo leggermente, di una frazione di percentuale. Per non utilizzare un cacciavite per catturare questi microgradi di rotazione del motore su un resistore di grandi dimensioni, installano due variabili. Uno per una resistenza grande e il secondo per una piccola, pari al valore dell'aggiustamento previsto. Di conseguenza, abbiamo due twister: uno “ Ruvido"secondo" Esattamente“Impostiamo quello grande ad un valore approssimativo, e poi con quello piccolo lo portiamo a condizione.

Designazioni, parametri. Le resistenze elettriche sono ampiamente utilizzate nei dispositivi radio ed elettronici. Nell'ingegneria elettrica, le resistenze elettriche sono solitamente chiamate RESISTORI. Sappiamo che la resistenza elettrica viene misurata in unità chiamate Ohm. In pratica sono spesso necessarie resistenze di migliaia o addirittura milioni di ohm. Pertanto, per designare la resistenza vengono adottate le seguenti unità dimensionali:

Lo scopo principale dei resistori è creare le correnti o le tensioni necessarie per funzionamento normale circuiti elettronici.
Consideriamo uno schema di utilizzo dei resistori, ad esempio, per ottenere una determinata tensione.

Poniamo un alimentatore GB con tensione U=12V. Dobbiamo ottenere la tensione all'uscita U1=4V. Le tensioni in un circuito vengono solitamente misurate rispetto al filo comune (terra).
La tensione di uscita viene calcolata per una determinata corrente nel circuito (I nel diagramma). Supponiamo che la corrente sia 0,04 A. Se la tensione su R2 è 4 Volt, la tensione su R1 sarà Ur1 = U - U1 = 8 V. Utilizzando la legge di Ohm, troviamo il valore delle resistenze R1 e R2.
R1 = 8/0,04 = 200 Ohm;
R2 = 4 / 0,04 = 100 Ohm.

Per implementare un tale circuito, dobbiamo, conoscendo il valore della resistenza, selezionare resistori di potenza adeguata. Calcoliamo la potenza dissipata dai resistori.
La potenza della resistenza R1 non deve essere inferiore a: Pr1 = Ur1 2 / R1; Pr1 = 0,32Wt e potenza R2: Pr2 = U1 2 / R2 = 0,16Wt. Il circuito mostrato in figura è chiamato partitore di tensione e viene utilizzato per ottenere tensioni inferiori rispetto alla tensione di ingresso.

Caratteristiche di progetto delle resistenze. Strutturalmente, i resistori sono divisi in base alla propria resistenza (nominale), deviazione come percentuale della dissipazione nominale e di potenza. Il valore di resistenza e la deviazione percentuale dal valore nominale sono indicati da un'iscrizione o da un contrassegno colorato sul resistore e la potenza è determinata dalle dimensioni complessive del resistore (per resistori di bassa e media potenza, fino a 1 W); per resistori potenti, la potenza è indicata sul corpo del resistore.

I resistori più utilizzati sono i tipi MLT e BC. Questi resistori sono di forma cilindrica e dispongono di due terminali per il collegamento a un circuito elettrico. Poiché i resistori (non potenti) sono di piccole dimensioni, solitamente sono contrassegnati da strisce colorate. Lo scopo delle strisce colorate è standardizzato e valido per tutti i resistori prodotti in qualsiasi paese del mondo.

La prima e la seconda fascia sono l'espressione numerica della resistenza nominale del resistore; la terza fascia è il numero per il quale bisogna moltiplicare l'espressione numerica ottenuta dalla prima e dalla seconda fascia; la quarta fascia è lo scostamento percentuale (tolleranza) del valore della resistenza da quello nominale.

Divisore di tensione. Resistenze variabili.
Torniamo di nuovo al partitore di tensione. A volte è necessario ottenere non una, ma diverse tensioni inferiori rispetto alla tensione di ingresso. Per ottenere più tensioni U1, U2 ... Un, è possibile utilizzare un partitore di tensione in serie e per modificare la tensione all'uscita del divisore, utilizzare un interruttore (denotato SA).

Calcoliamo il circuito divisore di tensione in serie per tre tensioni di uscita U1=2V, U2=4V e U3=10V con tensione di ingresso U=12V.
Supponiamo che la corrente I nel circuito sia 0,1 A.

Innanzitutto, troviamo la tensione sulla resistenza R4. Ur4 = U-U3; Ur4 = 12 - 10 = 2V.
Troviamo il valore della resistenza R4. R4 = Ur4/I; R4 = 2 V / 0,1 A = 20 Ohm.
Conosciamo la tensione su R1, è 2V.
Troviamo il valore della resistenza R1. R1 = U1/I; R1 = 2 V / 0,1 A = 20 Ohm.
La tensione su R2 è uguale a U2 - Ur1. Ur2 = 4V - 2V = 2V.
Troviamo il valore della resistenza R2. R2 = Ur2/I; R2=2V/0,1A=20Ohm.
E infine, troveremo il valore di R3, per questo determineremo la tensione su R3.
Ur3 = U3 - U2; Ur3 = 10V - 4V = 6V. Quindi R3 = Ur3 / I = 6 V / 0,1 A = 60 Ohm.
Ovviamente, sapendo come calcolare un partitore di tensione, possiamo realizzare un divisore per qualsiasi tensione e qualsiasi numero di tensioni di uscita.
Una variazione graduale (non graduale) della tensione in uscita è chiamata DISCRETA. Un divisore di tensione di questo tipo non è sempre accettabile perché, con un gran numero di tensioni di uscita, richiede un gran numero di resistori e un interruttore multiposizione e la tensione di uscita non viene regolata in modo uniforme.

Come realizzare un divisore con tensione di uscita regolabile in continuo? Per fare ciò, utilizzare un resistore variabile. Il dispositivo di un resistore variabile è mostrato in figura.

Lo spostamento del cursore porta a un cambiamento graduale della resistenza. Lo spostamento del cursore dalla posizione inferiore (vedi diagramma) a quella superiore porta ad una variazione graduale della tensione U, che verrà mostrata dal voltmetro.

La variazione della resistenza in base alla posizione del cursore è solitamente espressa in percentuale. I resistori variabili, a seconda dell'applicazione nei circuiti elettronici e del design, possono avere:
dipendenza lineare della resistenza dalla posizione del cursore - linea A sul grafico;
dipendenza logaritmica - curva B sul grafico;
dipendenza logaritmica inversa - curva B sul grafico.
La dipendenza della variazione di resistenza dal movimento del cursore per resistori variabili è indicata sul corpo del resistore dalla lettera corrispondente alla fine della marcatura del tipo di resistore.
Strutturalmente, i resistori variabili sono suddivisi in resistori con movimento lineare del cursore (Fig. 1), resistori con movimento circolare del cursore (Fig. 2) e resistori di sintonizzazione per la regolazione e la messa a punto dei circuiti elettronici (Fig. 3). In base ai parametri, i resistori variabili sono suddivisi in base alla resistenza nominale, alla potenza e alla dipendenza della variazione di resistenza dai cambiamenti nella posizione del cursore. Ad esempio, la designazione SP3-23a 22 kOhm 0,25 W significa: resistenza variabile, modello n. 23, caratteristica di variazione della resistenza di tipo "A", resistenza nominale 22 kOhm, potenza 0,25 Watt.

I resistori variabili sono ampiamente utilizzati nei dispositivi radio ed elettronici come regolatori, elementi di sintonizzazione e controlli. Ad esempio, probabilmente hai familiarità con apparecchiature radio come una radio o un impianto stereo. Usano resistori variabili come controlli di volume, tono e frequenza.

La figura mostra un frammento del blocco dei controlli di tono e volume centro musicale e il controllo del tono utilizza resistori variabili a cursore lineare e il controllo del volume ha un cursore rotante.

Diamo un'occhiata al resistore variabile... Cosa ne sappiamo? Ancora niente, perché non conosciamo nemmeno i parametri fondamentali di questo componente radio, molto diffuso in elettronica. Quindi impariamo di più sui parametri delle variabili e sui resistori di trimming.

Per cominciare, vale la pena notare che i resistori variabili e di regolazione sono componenti passivi dei circuiti elettronici. Ciò significa che consumano energia dal circuito elettrico durante il loro funzionamento. Gli elementi del circuito passivo includono anche condensatori, induttori e trasformatori.

Non hanno troppi parametri, ad eccezione dei prodotti di precisione utilizzati nella tecnologia militare o spaziale:

Resistenza nominale. Senza dubbio, questo è il parametro principale. La resistenza totale può variare da decine di ohm a decine di megaohm. Perché la resistenza totale? Questa è la resistenza tra i terminali fissi più esterni del resistore: non cambia.

Utilizzando il cursore di regolazione, possiamo modificare la resistenza tra uno qualsiasi dei terminali estremi e il terminale del contatto mobile. La resistenza varierà da zero alla resistenza completa del resistore (o viceversa, a seconda della connessione). La resistenza nominale del resistore è indicata sul suo corpo mediante un codice alfanumerico (M15M, 15k, ecc.)

Potenza dissipata o nominale. Nelle apparecchiature elettroniche convenzionali vengono utilizzati resistori variabili con una potenza di: 0,04; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 watt o più.

Vale la pena capire che i resistori variabili a filo avvolto, di regola, sono più potenti dei resistori a film sottile. Sì, non c'è da meravigliarsi, perché una sottile pellicola conduttiva può sopportare molta meno corrente di un filo. Pertanto, le caratteristiche di potenza possono essere giudicate approssimativamente anche da aspetto"variabile" e sua costruzione.

Tensione operativa massima o limite. Qui è tutto chiaro. Questa è la tensione operativa massima del resistore, che non deve essere superata. Per i resistori variabili, la tensione massima corrisponde alla serie: 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000, 1500, 3000, 8000 Volt. Tensioni ultime di alcuni esemplari:

SP3-38 (a-d) per una potenza di 0,125 W - 150 V (per il funzionamento in circuiti CA e CC);

SP3-29a- 1000 V (per il funzionamento in circuiti AC e DC);

SP5-2- da 100 a 300 V (a seconda della modifica e della resistenza nominale).

TCR - coefficiente di temperatura della resistenza. Un valore che mostra la variazione di resistenza quando la temperatura ambiente cambia di 1 0 C. Per le apparecchiature elettroniche che funzionano in condizioni climatiche difficili, questo parametro molto importante.

Ad esempio, per tagliare i resistori SP3-38 il valore TCR corrisponde a ±1000 * 10 -6 1/ 0 C (con resistenza fino a 100 kOhm) e ±1500 * 10 -6 1/ 0 C (oltre 100 kOhm). Per i prodotti di precisione, il valore TCS è compreso tra 1 * 10 -6 1/ 0 C e 100 * 10 -6 1/ 0 C. È chiaro che minore è il valore TCR, più termicamente stabile è il resistore.

Tolleranza o precisione. Questo parametro è simile alla tolleranza per i resistori fissi. Indicato in percentuale. Per i trimmer e le resistenze variabili per elettrodomestici la tolleranza varia solitamente dal 10 al 30%.

Temperatura di lavoro. La temperatura alla quale il resistore svolge correttamente le sue funzioni. Solitamente indicato come intervallo: -45 ... +55 0 C.

Resistenza all'usura- il numero di cicli di movimento del sistema mobile di un resistore variabile, durante i quali i suoi parametri rimangono entro i limiti normali.

Per resistori variabili (di precisione) particolarmente precisi e importanti, la resistenza all'usura può raggiungere 10 5 - 10 7 cicli. È vero, la resistenza agli urti e alle vibrazioni di tali prodotti è inferiore. I resistori di regolazione sono più resistenti alle sollecitazioni meccaniche, ma la loro resistenza all'usura è inferiore a quella dei resistori di precisione, da 5.000 a 100.000 cicli. Per quelli di ottimizzazione, questo valore è notevolmente inferiore e raramente supera i 1000 cicli.

Caratteristiche funzionali. Un parametro importante è la dipendenza della variazione di resistenza dall'angolo di rotazione della maniglia o dalla posizione del contatto mobile (per resistori a cursore). Di questo parametro si parla poco, ma è molto importante quando si progettano apparecchiature di amplificazione del suono e altri dispositivi. Parliamone più in dettaglio.

Il fatto è che i resistori variabili vengono prodotti con diverse dipendenze della variazione di resistenza dall'angolo di rotazione della maniglia. Questo parametro viene chiamato caratteristica funzionale. Di solito è indicato sulla custodia sotto forma di lettera in codice.

Elenchiamo alcune di queste caratteristiche:

Pertanto, quando si sceglie un resistore variabile per progetti elettronici fatti in casa, è necessario prestare attenzione anche alle caratteristiche funzionali!

Oltre a quelli indicati, sono presenti altri parametri relativi alle variabili e alle resistenze di trimming. Descrivono principalmente le quantità elettromeccaniche e di carico. Eccone solo alcuni:

Risoluzione;

Squilibrio di resistenza di un resistore variabile multielemento;

Momento di attrito statico;

Rumore di scorrimento (rotazione);

Come puoi vedere, anche una parte così ordinaria ha tutta una serie di parametri che possono influenzare la qualità del lavoro circuito elettronico. Quindi non dimenticarti di loro.

Maggiori dettagli sui parametri dei resistori costanti e variabili sono descritti nel libro di consultazione.

Sembra un dettaglio semplice, cosa potrebbe esserci di complicato qui? Ma no! Ci sono un paio di trucchi per usare questa cosa. Strutturalmente, il resistore variabile è progettato come mostrato nel diagramma: una striscia di materiale con resistenza, i contatti sono saldati ai bordi, ma c'è anche un terzo terminale mobile che può assumere qualsiasi posizione su questa striscia, dividere la resistenza in parti Può fungere sia da partitore di tensione overclockabile (potenziometro) che da resistore variabile, se è sufficiente modificare la resistenza.

A volte è necessario regolare la resistenza di molti kOhm, ma regolarla solo leggermente, di una frazione di percentuale. Per non utilizzare un cacciavite per catturare questi microgradi di rotazione del motore su un resistore di grandi dimensioni, installano due variabili. Uno per una resistenza grande e il secondo per una piccola, pari al valore dell'aggiustamento previsto. Di conseguenza, abbiamo due tornado: uno " Ruvido"secondo" Esattamente“Impostiamo quello grande ad un valore approssimativo, e poi con quello piccolo lo portiamo a condizione.

In uno degli articoli precedenti abbiamo discusso gli aspetti principali legati al lavoro, quindi oggi continueremo questo argomento. Tutto ciò di cui abbiamo parlato prima riguardava, innanzitutto, resistori fissi, la cui resistenza è un valore costante. Ma non è l'unico aspetto esistente resistori, quindi in questo articolo presteremo attenzione agli elementi che hanno resistenza variabile.

Quindi, qual è la differenza tra un resistore variabile e uno costante? In realtà, la risposta qui segue direttamente dal nome di questi elementi :) Il valore di resistenza di un resistore variabile, a differenza di quello costante, può essere modificato. Come? Ed è proprio quello che scopriremo! Per prima cosa diamo un'occhiata al condizionale circuito a resistore variabile:

Si può immediatamente notare che qui, a differenza dei resistori con resistenza costante, i terminali sono tre e non due. Ora scopriamo perché sono necessari e come funziona :)

Quindi, la parte principale di un resistore variabile è uno strato resistivo che ha una certa resistenza. I punti 1 e 3 nella figura sono le estremità dello strato resistivo. Un'altra parte importante del resistore è lo slider, che può cambiare posizione (può assumere qualsiasi posizione intermedia tra i punti 1 e 3, ad esempio può finire nel punto 2 come nello schema). Pertanto, alla fine otteniamo quanto segue. La resistenza tra i terminali sinistro e centrale del resistore sarà uguale alla resistenza della sezione 1-2 dello strato resistivo. Allo stesso modo, la resistenza tra i terminali centrale e destro sarà numericamente uguale alla resistenza della sezione 2-3 dello strato resistivo. Risulta che spostando il cursore possiamo ottenere qualsiasi valore di resistenza da zero a . A non è altro che la resistenza totale dello strato resistivo.

Strutturalmente, i resistori variabili lo sono rotante, cioè per modificare la posizione del cursore è necessario ruotare una manopola speciale (questo design è adatto al resistore mostrato nel nostro diagramma). Inoltre, lo strato resistivo può essere realizzato sotto forma di una linea retta, di conseguenza il cursore si sposterà diritto. Tali dispositivi sono chiamati scorrevole o scorrevole resistori variabili. Le resistenze rotanti sono molto comuni nelle apparecchiature audio, dove vengono utilizzate per regolare volume/bassi, ecc. Ecco come appaiono:

Un resistore variabile di tipo slider ha un aspetto leggermente diverso:

Spesso quando si utilizzano resistori rotanti, i resistori di commutazione vengono utilizzati come controlli del volume. Sicuramente ti sei imbattuto in un simile regolatore più di una volta, ad esempio alle radio. Se il resistore è nella sua posizione estrema (volume minimo/dispositivo spento), se inizi a ruotarlo, sentirai un clic evidente, dopodiché il ricevitore si accenderà. E con un'ulteriore rotazione il volume aumenterà. Allo stesso modo, quando si diminuisce il volume, quando ci si avvicina alla posizione estrema, si sentirà nuovamente un clic, dopodiché il dispositivo si spegnerà. Un clic in questo caso indica che l'alimentazione del ricevitore è stata accesa/spenta. Un resistore di questo tipo si presenta così:

Come puoi vedere ce ne sono due uscita aggiuntiva. Sono collegati con precisione al circuito di alimentazione in modo tale che quando il cursore ruota, il circuito di alimentazione si apre e si chiude.

Esiste un'altra vasta classe di resistori che hanno una resistenza variabile che può essere modificata meccanicamente: questi sono i resistori di regolazione. Dedichiamo un po' di tempo anche a loro :)

Resistenze trimmer.

Tanto per cominciare, chiariamo la terminologia... Essenzialmente resistenza di regolazioneè variabile, perché la sua resistenza può essere modificata, ma concordiamo che quando si parla di resistori di trimming, per resistori variabili intendiamo quelli di cui abbiamo già parlato in questo articolo (rotativi, slider, ecc.). Ciò semplificherà la presentazione, poiché confronteremo questi tipi di resistori tra loro. E, a proposito, in letteratura, i resistori e le variabili di regolazione sono spesso intesi come elementi circuitali diversi, sebbene, in senso stretto, qualsiasi resistenza di regolazioneè anche variabile perché la sua resistenza può essere modificata.

Quindi, la differenza tra i resistori di regolazione e le variabili di cui abbiamo già parlato, risiede principalmente nel numero di cicli di spostamento del cursore. Se per le variabili questo numero può essere 50.000 o anche 100.000 (ovvero, la manopola del volume può essere ruotata quasi quanto vuoi 😉), quindi per il trimming dei resistori questo valore è molto inferiore. Pertanto, i resistori di regolazione vengono spesso utilizzati direttamente sulla scheda, dove la loro resistenza cambia solo una volta, durante la configurazione del dispositivo, e durante il funzionamento il valore della resistenza non cambia. Esternamente, il resistore di sintonia appare completamente diverso dalle variabili menzionate:

La designazione dei resistori variabili è leggermente diversa dalla designazione di quelli costanti:

In realtà, abbiamo discusso tutti i punti principali relativi alle variabili e ai resistori di regolazione, ma ce n'è uno in più punto importante, che non può essere ignorato.

Spesso in letteratura o in vari articoli si possono incontrare i termini potenziometro e reostato. In alcune fonti questo è ciò che vengono chiamati resistori variabili, in altre questi termini possono avere altri significati. In effetti, esiste una sola interpretazione corretta dei termini potenziometro e reostato. Se tutti i termini che abbiamo già menzionato in questo articolo si riferivano, prima di tutto, alla progettazione di resistori variabili, allora un potenziometro e un reostato sono circuiti diversi per il collegamento (!!!) di resistori variabili. Cioè, ad esempio, un resistore variabile rotante può agire sia come potenziometro che come reostato: tutto dipende dal circuito di connessione. Cominciamo con il reostato.

(un resistore variabile collegato in un circuito reostato) viene utilizzato principalmente per regolare la corrente. Se colleghiamo un amperometro in serie al reostato, quando spostiamo il cursore vedremo un valore di corrente che cambia. Il resistore in questo circuito svolge il ruolo di carico, la corrente attraverso la quale regoleremo con un resistore variabile. Lascia che la resistenza massima del reostato sia uguale a , quindi, secondo la legge di Ohm, la corrente massima attraverso il carico sarà uguale a:

Qui abbiamo tenuto conto del fatto che la corrente sarà massima al valore minimo di resistenza nel circuito, cioè quando il cursore si trova nella posizione estrema sinistra. La corrente minima sarà pari a:

Quindi risulta che il reostato funge da regolatore della corrente che scorre attraverso il carico.

C'è un problema con questo circuito: se si perde il contatto tra il cursore e lo strato resistivo, il circuito sarà aperto e la corrente smetterà di fluire attraverso di esso. Puoi risolvere questo problema come segue:

La differenza rispetto al diagramma precedente è che sono collegati anche i punti 1 e 2. Cosa comporta questo nel funzionamento normale? Niente, nessun cambiamento :) Dato che c'è una resistenza diversa da zero tra il cursore del resistore e il punto 1, tutta la corrente fluirà direttamente al cursore, come in assenza di contatto tra i punti 1 e 2. Ma cosa succede se il contatto tra il cursore cursore e lo strato resistivo viene perso? E questa situazione è assolutamente identica all'assenza di un collegamento diretto del cursore al punto 2. Quindi la corrente scorrerà attraverso il reostato (dal punto 1 al punto 3) e il suo valore sarà uguale a:

Cioè, se si perde il contatto in questo circuito, si verificherà solo una diminuzione dell'intensità di corrente e non un'interruzione completa del circuito come nel caso precedente.

CON reostato L'abbiamo capito, diamo un'occhiata a un resistore variabile collegato secondo il circuito del potenziometro.

Non perdetevi l'articolo sugli strumenti di misura nei circuiti elettrici -

A differenza di un reostato, viene utilizzato per regolare la tensione. È per questo motivo che nel nostro schema vedi due voltmetri :) La corrente che scorre attraverso il potenziometro, dal punto 3 al punto 1, rimane invariata quando si sposta lo slider, ma cambia il valore della resistenza tra i punti 2-3 e 2-1 . E poiché la tensione è direttamente proporzionale alla corrente e alla resistenza, cambierà. Quando si sposta il cursore verso il basso, la resistenza di 2-1 diminuirà e, di conseguenza, diminuiranno anche le letture del voltmetro 2. Con questo movimento del cursore (verso il basso), la resistenza della sezione 2-3 aumenterà e con essa la tensione sul voltmetro 1. In questo caso, le letture totali dei voltmetri saranno saranno uguali alla tensione della fonte di alimentazione, ovvero 12 V. Nella posizione più alta sul voltmetro 1 ci sarà 0 V, e su voltmetro 2 - 12 V. Nella figura, il cursore si trova nella posizione centrale e le letture dei voltmetri, il che è assolutamente logico, sono uguali :)

Qui è dove finiamo di guardare resistori variabili, nel prossimo articolo parleremo riguardo ai possibili collegamenti tra resistori, grazie per l'attenzione, sarò felice di vederti sul nostro sito! 🙂

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