Exempel på anslutning av variabla motstånd i diagrammet. Vad är variabla motstånd? Hur man ansluter ett variabelt motstånd

Förra gången, för att ansluta lysdioden till en 6,4 V DC-källa (4 AA-batterier), använde vi ett motstånd med ett motstånd på cirka 200 ohm. Detta förutsatt i princip normalt arbete LED och låt den inte brinna ut. Men vad händer om vi vill justera ljusstyrkan på en LED?

För att göra detta skulle det enklaste alternativet vara att använda en potentiometer (eller trimmer). Det är i de flesta fall en cylinder med en resistansjusteringsknopp och tre kontakter. Låt oss se hur det är ordnat.

Man bör komma ihåg att det är korrekt att reglera lysdiodens ljusstyrka med PWM-modulering, och inte genom att ändra spänningen, eftersom det finns en optimal driftspänning för varje diod. Men för att demonstrera användningen av en potentiometer är sådan användning (av en potentiometer) för utbildningsändamål tillåten.

Efter att ha tryckt på de fyra klämmorna och tagit bort bottenkåpan kommer vi att se att de två extrema kontakterna är anslutna till grafitspåret. Mittkontakten är ansluten till ringkontakten inuti. Och justeringsratten flyttar helt enkelt bygeln som förbinder grafitspåret och ringkontakten. När ratten vrids ändras båglängden på grafitspåret, vilket i slutändan bestämmer motståndet för motståndet.

Det bör noteras att vid mätning av motståndet mellan två extrema kontakter kommer multimeteravläsningarna att motsvara potentiometerns nominella motstånd, eftersom i detta fall det uppmätta motståndet motsvarar motståndet för hela grafitspåret (i vårt fall, 2 kOhm ). Och summan av motstånden R1 och R2 kommer alltid att vara ungefär lika med det nominella, oavsett vridningsvinkeln för justeringsratten.

Så genom att ansluta en potentiometer i serie med lysdioden, som visas i diagrammet, ändra dess motstånd, kan du ändra ljusstyrkan på lysdioden. Faktum är att när vi ändrar potentiometerns motstånd ändrar vi strömmen som passerar genom lysdioden, vilket leder till en förändring i dess ljusstyrka.

Det är sant att man bör komma ihåg att för varje lysdiod finns en maximal tillåten ström, över vilken den helt enkelt brinner ut. Därför, för att förhindra att dioden brinner ut när potentiometervredet skruvas av för mycket, kan ytterligare ett motstånd med en resistans på cirka 200 ohm anslutas i serie (detta resistans beror på vilken typ av lysdiod som används) som visas i diagram nedan.

Som referens: Lysdioder måste kopplas med ett långt "ben" till + och ett kort till -. Annars kommer lysdioden vid låga spänningar helt enkelt inte att brinna (den kommer inte att passera ström), och vid en viss spänning, kallad nedbrytningsspänningen (i vårt fall är det 5 V), kommer dioden att misslyckas.

Potentiometerär en enhet som de flesta av oss förknippar med volymratten som sticker ut från radion. Idag, i de digitala kretsarnas era, används inte potentiometern särskilt ofta.

Den här enheten har dock en speciell charm och kan inte ersättas där en smidig "analog" justering behövs. Till exempel om du spelar på en spelkonsol med en gamepad. Gamepaden har analoga rattar som ofta består av 2 potentiometrar. Den ena styr den horisontella axeln och den andra den vertikala. Tack vare dessa potentiometrar blir spelet mer exakt än på en vanlig digital joystick.

Potentiometern är ett variabelt motstånd. Ett motstånd är ett radioelement som gör det svårt för ström att flyta genom det. Den används där det är nödvändigt att minska spänning eller ström.

Ett justerbart motstånd eller potentiometer tjänar samma syfte, förutom att den inte har ett fast motstånd, utan ändras efter användarens krav. Detta är väldigt bekvämt eftersom alla föredrar olika volym, ljusstyrka och andra enhetsegenskaper som kan justeras.

Idag kan det sägas att potentiometern inte reglerar enhetens funktionella egenskaper (detta görs av kretsen själv med en digital display och knappar), men den tjänar till att ändra dess parametrar, såsom kontroll i spelet, skevroderavböjning av ett fjärrstyrt flygplan, rotation av en videoövervakningskamera m.m.

Hur fungerar en potentiometer?

En traditionell potentiometer har en axel på vilken en ratt placeras för att ändra motståndet, och 3 utgångar.

De två extrema terminalerna är förbundna med ett elektriskt ledande material med konstant motstånd. I själva verket är detta ett fast motstånd. Potentiometerns mittstift är anslutet till en rörlig kontakt som rör sig över det ledande materialet. Som ett resultat av att den rörliga kontaktens position ändras ändras också motståndet mellan den centrala terminalen och potentiometerns extrema terminaler.

Således kan potentiometern ändra sitt motstånd mellan den centrala kontakten och någon av de extrema kontakterna från 0 ohm till det maximala värdet som anges på höljet.

Schematiskt kan en potentiometer representeras som två fasta motstånd:

I spänningsdelaren är motståndens extrema terminaler anslutna mellan Vcc-matningen och jord GND. Och mittstiftet med GND skapar en ny lägre spänning.

Uout = Uin*R2/(R1+R2)

Om vi ​​har ett motstånd med ett maximalt motstånd på 10 kOhm och vrider dess ratt till mittläget, så får vi 2 motstånd med ett värde på 5 kOhm. Genom att applicera en spänning på 5 volt till ingången, vid utgången av delaren får vi spänningen:

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

Utspänningen visade sig vara lika med halva inspänningen.

Men vad händer om vi vrider på vredet så att mittstiftet ansluter till Vcc-stiftet?

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

Eftersom motståndet hos motståndet R1 har minskat till 0 ohm, och motståndet hos R2 har ökat till 10 kOhm, fick vi den maximala utspänningen vid utgången.

Vad händer om vi vrider handtaget hela vägen åt motsatt håll?

Uout \u003d Uin * R2 / (R1 + R2) \u003d 5 * 0 / (10000 0) \u003d 5 * 0 \u003d 0V

I det här fallet kommer motståndet R1 att ha ett maximalt motstånd på 10 kOhm, och motståndet R2 kommer att sjunka till 0. Faktum är att det inte kommer att finnas någon spänning vid utgången.

Det verkar vara en enkel detalj, vad kan vara komplicerat här? Men nej! Det finns ett par knep för att använda den här saken. Strukturellt är det variabla motståndet arrangerat på samma sätt som det visas i diagrammet - en materialremsa med motstånd, kontakter är lödda till kanterna, men det finns också en rörlig tredje utgång som kan ta vilken position som helst på denna remsa, dela upp motståndet i delar. Den kan fungera som både en återställbar spänningsdelare (potentiometer) och ett variabelt motstånd - om du bara behöver ändra motståndet.

Konstruktivt knep:
Låt oss säga att vi måste göra ett variabelt motstånd. Vi behöver två slutsatser, och enheten har tre av dem. Det verkar som att det uppenbara antyder sig självt - använd inte en extrem slutsats, utan använd bara mitten och den andra ytterligheten. Dålig idé! Varför? Ja, just i rörelseögonblicket längs remsan kan den rörliga kontakten studsa, darra och tappa kontakten med ytan på alla möjliga sätt. Samtidigt blir motståndet hos vårt variabla motstånd oändligt, vilket orsakar störningar under inställning, gnistor och utbränning av motståndets grafitspår, varvid enhetens utsignal ställs in från det tillåtna inställningsläget, vilket kan vara dödligt.
Beslut? Anslut ändledningen till den mittersta. I det här fallet är det värsta som väntar på enheten ett kortvarigt utseende av maximalt motstånd, men inte ett avbrott.

Bekämpa gränsvärden.
Om strömmen regleras av ett variabelt motstånd, till exempel strömförsörjningen till lysdioden, kan vi, när vi bringas till extremläget, sätta motståndet till noll, och detta är i huvudsak frånvaron av ett motstånd - lysdioden kommer att förkolnas och bränna ut. Så du måste införa ett extra motstånd som ställer in det lägsta tillåtna motståndet. Och det finns två lösningar här - den uppenbara och den vackra :) Det uppenbara är tydligt i sin enkelhet, och det vackra är anmärkningsvärt genom att vi inte ändrar maximalt möjliga motstånd, om det är omöjligt att få motorn till noll. Vid motorns högsta läge kommer motståndet att vara lika med (R1*R2)/(R1+R2)- minsta motstånd. Och i extremt lägre blir det lika R1- den som vi beräknade, och det finns inget behov av att ta hänsyn till ett extra motstånd. Det är vackert! :)

Om du behöver hålla en begränsning på båda sidor, sätt bara in ett konstant motstånd ovanifrån och under. Enkelt och effektivt. Samtidigt kan du också få en ökad noggrannhet, enligt principen nedan.

Ibland är det nödvändigt att justera motståndet med många kOhm, men justera bara lite - med en bråkdel av en procent. För att inte fånga dessa mikrograder av rotation av motorn med en skruvmejsel på ett stort motstånd, satte de två variabler. En för ett stort motstånd och den andra för ett litet, lika med värdet av den avsedda justeringen. Som ett resultat har vi två vändningar - en " Grov» andra « Exakt» Vi sätter det stora värdet till ett ungefärligt värde, och sedan avslutar vi det med ett litet värde på villkoret.

Beteckningar, parametrar. Elektriska motstånd används ofta i radio och elektroniska apparater. Inom elektroteknik kallas elektriska motstånd RESISTORER. Vi vet att elektriska resistanser mäts i enheter som kallas ohm. I praktiken behövs ofta resistanser på tusentals eller till och med miljontals ohm. Därför används följande dimensionella enheter för att beteckna resistanser:

Huvudsyftet med motstånd är att skapa nödvändiga strömmar eller spänningar för normal funktion elektroniska kretsar.
Överväg ett schema för att använda motstånd, till exempel för att få en given spänning.

Låt oss ha en strömkälla GB med spänning U=12V. Vi måste få spänningen på utgången U1=4V. Spänningarna i kretsen mäts vanligtvis i förhållande till den gemensamma ledningen (jord).
Utspänningen beräknas för en given ström i kretsen (I i diagrammet). Låt oss anta att strömmen är 0,04A. Om spänningen över R2 är 4 volt, blir spänningen över R1 Ur1 = U - U1 = 8V. Enligt Ohms lag hittar vi värdet på motstånden R1 och R2.
R1 \u003d 8 / 0,04 \u003d 200 ohm;
R2 = 4 / 0,04 = 100 ohm.

För att implementera en sådan krets behöver vi, med kunskap om värdet på motståndet, välja motstånd med lämplig effekt. Beräkna den effekt som förbrukas av motstånden.
Effekten av motståndet R1 måste vara minst: Pr1 = Ur1 2 / R1; Pr1 = 0,32 Wt och effekt R2: Pr2 = U1 2 / R2 = 0,16 Wt. Kretsen som visas i figuren kallas en spänningsdelare och tjänar till att erhålla lägre spänningar i förhållande till inspänningen.

Designegenskaper hos motstånd. Strukturellt är resistorer uppdelade efter sitt eget motstånd (nominellt värde), avvikelse i procent av det nominella värdet och effektförlust. Resistansklassificeringen och den procentuella avvikelsen från det nominella värdet indikeras av en inskription eller färgmarkering på motståndet, och effekten bestäms av motståndets övergripande dimensioner (för motstånd av små och medelstora, upp till 1 W, effekt) , för kraftfulla motstånd indikeras effekten på motståndshöljet.

De mest använda motstånden är MLT och BC. Dessa motstånd är cylindriska till formen och har två terminaler för anslutning till en elektrisk krets. Eftersom motstånd (ej kraftfulla) är små är de vanligtvis märkta med färgade ränder. Syftet med färgstaplarna är standardiserade och gäller för alla motstånd som tillverkas i alla länder i världen.

De första och andra banden är det numeriska uttrycket för motståndets nominella resistans; det tredje bandet är talet med vilket du behöver multiplicera det numeriska uttrycket från det första och andra bandet; det fjärde bandet är den procentuella avvikelsen (toleransen) för motståndsvärdet från det nominella värdet.


Spänningsdelare. variabelt motstånd.
Låt oss gå tillbaka till spänningsdelaren. Ibland kan det vara nödvändigt att erhålla inte en utan flera lägre spänningar i förhållande till ingångsspänningen. För att erhålla flera spänningar U1, U2 ... Un kan du använda en seriespänningsdelare, och för att ändra spänningen vid utgången av delaren, använd en switch (betecknad SA).


Låt oss beräkna seriespänningsdelarkretsen för tre utspänningar U1=2V, U2=4V och U3=10V med inspänning U=12V.
Antag att strömmen I i kretsen är 0,1A.

Hitta först spänningen över motståndet R4. Ur4 = U - U3; Ur4 = 12 - 10 = 2V.
Hitta värdet på motståndet R4. R4 = Ur4/I; R4 = 2V / 0,1A = 20 ohm.
Vi vet spänningen över R1, den är 2V.
Hitta värdet på motstånd R1. R1 = U1/I; R1 = 2V / 0,1A = 20 ohm.
Spänningen över R2 är U2 - Ur1. Ur2 = 4V - 2V = 2V.
Hitta värdet på motstånd R2. R2 = Ur2/I; R2=2V/0,1A=20 Ohm.
Slutligen hittar vi värdet på R3, för detta bestämmer vi spänningen över R3.
Ur3 = U3 - U2; Ur3=10V - 4V=6V. Då är R3 = Ur3 / I = 6V / 0,1A = 60 ohm.
Uppenbarligen, genom att veta hur man beräknar en spänningsdelare, kan vi göra en delare för vilken spänning som helst och hur många utspänningar som helst.
En stegvis (inte jämn) ändring i utspänningen kallas DISKRET. En sådan spänningsdelare är inte alltid acceptabel, eftersom den kräver, med ett stort antal utspänningar, ett stort antal motstånd och en flerlägesomkopplare, liksom justeringen av utspänningen är inte jämn.

Hur gör man en avdelare med smidig justering av utspänningen? För att göra detta, använd ett variabelt motstånd. Den variabla motståndsanordningen visas i figuren.

Att flytta reglaget resulterar i en jämn förändring av motståndet. Att flytta reglaget från det nedre läget (se diagram) till det övre läget leder till en jämn förändring av spänningen U, vilket kommer att indikeras av voltmetern.

Förändringen i motstånd beroende på skjutreglagets position uttrycks vanligtvis i procent. Variabla motstånd, beroende på applikationen inom elektroniska kretsar och design, kan ha:
linjärt beroende av motstånd på skjutreglagets position - linje A på grafen;
logaritmiskt beroende - kurva B på grafen;
inverst logaritmiskt beroende - kurva B på grafen.
Beroendet av resistansändringen på skjutreglagets rörelse för variabla motstånd indikeras på motståndshuset med motsvarande bokstav i slutet av motståndstypmärkningen.
    Strukturellt är variabla motstånd indelade i motstånd med linjär rörelse av skjutreglaget (fig. 1), motstånd med cirkulär rörelse av skjutreglaget (fig. 2) och trimningsmotstånd för justering och avstämning av elektroniska kretsar (fig. 3). Enligt parametrarna är variabla motstånd uppdelade enligt det nominella motståndet, kraften och beroendet av resistansändringen på förändringen i skjutreglagets position. Till exempel betyder beteckningen SP3-23a 22 kOhm 0,25 W: Variabelt motstånd, modell nr 23, typ "A" resistansförändringskarakteristik, nominellt motstånd 22 kOhm, effekt 0,25 watt.


Variabla motstånd används ofta i radio och elektroniska enheter som regulatorer, inställningselement och kontroller. Till exempel är du förmodligen bekant med sådana radioenheter som en radio eller musikcentral. De använder variabla motstånd som volym-, ton- och frekvenskontroller.


Bilden visar ett fragment av blocket med ton- och volymkontroller musikcenter, och linjära skjutreglage variabla motstånd används i tonkontrollen, och volymkontrollen har ett roterande skjutreglage.

Låt oss ta en titt på det variabla motståndet... Vad vet vi om det? Hittills ingenting, eftersom vi fortfarande inte ens känner till huvudparametrarna för denna mycket vanliga radiokomponent inom elektronik. Så låt oss lära oss mer om parametrarna för variabler och trimmers.


Till att börja med är det värt att notera att variabler och trimmers är passiva komponenter i elektroniska kretsar. Detta innebär att de förbrukar energin från den elektriska kretsen under arbetets gång. Passiva kretselement inkluderar även kondensatorer, induktorer och transformatorer.

Parametrar, med undantag för precisionsprodukter som används inom militär- eller rymdteknik, har de inte för många:

    Bedömt motstånd. Utan tvekan är detta huvudparametern. Impedansen kan ligga i intervallet från tiotals ohm till tiotals megaohm. Varför totalt motstånd? Detta är motståndet mellan motståndets extrema fasta terminaler - det ändras inte.

    Med hjälp av justeringsreglaget kan vi ändra motståndet mellan någon av de extrema stiften och stiftet på den rörliga kontakten. Resistansen kommer att variera från noll till motståndets fulla resistans (eller vice versa - beroende på anslutningen). Motståndets nominella resistans anges på dess hölje med en alfanumerisk kod (M15M, 15k, etc.)

    Förbrukad eller märkeffekt. I konventionell elektronisk utrustning används variabla motstånd med en effekt av: 0,04; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 watt eller mer.

    Det bör förstås att trådlindade variabla motstånd som regel är kraftfullare än tunnfilmsmotstånd. Ja, det är inte förvånande, eftersom en tunn ledande film tål mycket mindre ström än en tråd. Därför kan effektegenskaperna ungefärligt bedömas även efter utseende"variabel" och dess design.

    Maximal eller gräns driftspänning. Allt är så tydligt här. Detta är den maximala driftspänningen för motståndet, som inte bör överskridas. För variabla motstånd motsvarar den maximala spänningen serien: 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000, 1500, 3000, 8000 Volt. Begränsa stressen i vissa fall:

    SP3-38 (a - e) för en effekt på 0,125 W - 150 V (för drift i AC- och DC-kretsar);

    SP3-29a- 1000 V (för drift i AC- och DC-kretsar);

    SP5-2- från 100 till 300 V (beroende på modifiering och nominellt motstånd).

    TCR - temperaturkoefficient för motstånd. Värdet som visar förändringen i motståndet när omgivningstemperaturen ändras med 1 0 C. För elektronisk utrustning som arbetar under svåra klimatförhållanden, är denna parameter väldigt viktigt.

    Till exempel för trimmermotstånd SP3-38 TKS-värdet motsvarar ±1000 * 10 -6 1/ 0 С (med resistans upp till 100 kOhm) och ±1500 * 10 -6 1/ 0 С (över 100 kOhm). För precisionsprodukter ligger TKS-värdet i intervallet från 1 * 10 -6 1/ 0 C till 100 * 10 -6 1/ 0 C. Det är tydligt att ju lägre TCR-värde, desto mer termiskt stabilt motstånd.

    Tolerans eller noggrannhet. Denna parameter liknar toleransen för fasta motstånd. Anges i procent. För trimning och variabla motstånd för hushållsutrustning varierar toleransen vanligtvis från 10 till 30%.

    Arbetstemperatur. Temperaturen vid vilken motståndet utför sina funktioner korrekt. Indikeras vanligtvis som ett intervall: -45 ... +55 0 С.

    slitstyrka- antalet rörelsecykler för det rörliga systemet för det variabla motståndet, där dess parametrar förblir inom det normala området.

    För särskilt noggranna och viktiga (precisions) variabla motstånd kan slitstyrkan nå 10 5 - 10 7 cykler. Det är sant att motståndet mot stötar och vibrationer hos sådana produkter är lägre. Justeringsmotstånd är mer motståndskraftiga mot mekanisk påkänning, men deras slitstyrka är mindre än precisionsmotstånd, från 5 000 till 100 000 cykler. För trimmers är detta värde märkbart mindre och överstiger sällan 1000 cykler.

    Funktionell egenskap. En viktig parameter är beroendet av förändringen i motståndet på handtagets rotationsvinkel eller positionen för den rörliga kontakten (för glidmotstånd). Lite sägs om denna parameter, men den är mycket viktig vid utformningen av ljudförstärkningsutrustning och andra enheter. Låt oss prata om det mer i detalj.

Faktum är att variabla motstånd produceras med olika beroende av förändringen i motståndet på handtagets rotationsvinkel. Denna inställning kallas funktionell egenskap. Vanligtvis anges det på fodralet i form av en kodbokstav.

Här är några av dessa egenskaper:


Därför, när du väljer ett variabelt motstånd för hemmagjorda elektroniska konstruktioner, bör du också vara uppmärksam på den funktionella egenskapen!

Utöver de som anges finns det andra parametrar för variabler och trimmers. De beskriver främst elektromekaniska och belastningsmängder. Här är bara några av dem:

    Upplösning;

    Obalansen i resistansen hos ett variabelt flerelementsmotstånd;

    Moment av statisk friktion;

    Glidande (rotations) ljud;

Som du kan se har även en sådan vanlig del en hel uppsättning parametrar som kan påverka kvaliteten på arbetet. elektrisk krets. Så glöm inte bort dem.

Mer information om parametrarna för fasta och variabla motstånd beskrivs i referensboken.

Det verkar vara en enkel detalj, vad kan vara komplicerat här? Men nej! Det finns ett par knep för att använda den här saken. Strukturellt är det variabla motståndet arrangerat på samma sätt som det visas i diagrammet - en materialremsa med motstånd, kontakter är lödda till kanterna, men det finns också en rörlig tredje utgång som kan ta vilken position som helst på denna remsa, dela upp motståndet i delar. Den kan fungera som både en återställbar spänningsdelare (potentiometer) och ett variabelt motstånd - om du bara behöver ändra motståndet.

Konstruktivt knep:
Låt oss säga att vi måste göra ett variabelt motstånd. Vi behöver två slutsatser, och enheten har tre av dem. Det verkar som att det uppenbara antyder sig självt - använd inte en extrem slutsats, utan använd bara mitten och den andra ytterligheten. Dålig idé! Varför? Ja, just i rörelseögonblicket längs remsan kan den rörliga kontakten studsa, darra och tappa kontakten med ytan på alla möjliga sätt. Samtidigt blir motståndet hos vårt variabla motstånd oändligt, vilket orsakar störningar under inställning, gnistor och utbränning av motståndets grafitspår, varvid enhetens utsignal ställs in från det tillåtna inställningsläget, vilket kan vara dödligt.
Beslut? Anslut ändledningen till den mittersta. I det här fallet är det värsta som väntar på enheten ett kortvarigt utseende av maximalt motstånd, men inte ett avbrott.

Bekämpa gränsvärden.
Om strömmen regleras av ett variabelt motstånd, till exempel strömförsörjningen till lysdioden, kan vi, när vi bringas till extremläget, sätta motståndet till noll, och detta är i huvudsak frånvaron av ett motstånd - lysdioden kommer att förkolnas och bränna ut. Så du måste införa ett extra motstånd som ställer in det lägsta tillåtna motståndet. Och det finns två lösningar här - den uppenbara och den vackra :) Det uppenbara är tydligt i sin enkelhet, och det vackra är anmärkningsvärt genom att vi inte ändrar maximalt möjliga motstånd, om det är omöjligt att få motorn till noll. Vid motorns högsta läge kommer motståndet att vara lika med (R1*R2)/(R1+R2)- minsta motstånd. Och i extremt lägre blir det lika R1- den som vi beräknade, och det finns inget behov av att ta hänsyn till ett extra motstånd. Det är vackert! :)

Om du behöver hålla en begränsning på båda sidor, sätt bara in ett konstant motstånd ovanifrån och under. Enkelt och effektivt. Samtidigt kan du också få en ökad noggrannhet, enligt principen nedan.

Ibland är det nödvändigt att justera motståndet med många kOhm, men justera bara lite - med en bråkdel av en procent. För att inte fånga dessa mikrograder av rotation av motorn med en skruvmejsel på ett stort motstånd, satte de två variabler. En för ett stort motstånd och den andra för ett litet, lika med värdet av den avsedda justeringen. Som ett resultat har vi två vändningar - en " Grov» andra « Exakt» Vi sätter det stora värdet till ett ungefärligt värde, och sedan avslutar vi det med ett litet värde på villkoret.

I en av de tidigare artiklarna diskuterade vi de viktigaste aspekterna relaterade till att arbeta med, så idag fortsätter vi detta ämne. Allt som vi diskuterade tidigare gällde först och främst, fasta motstånd, vars resistans är ett konstant värde. Men det är inte den enda befintlig vy motstånd, så i den här artikeln kommer vi att uppmärksamma element som har variabelt motstånd.

Så, vad är skillnaden mellan ett variabelt motstånd och ett konstant? Här följer faktiskt svaret direkt av namnet på dessa element 🙂 Resistansvärdet för ett variabelt motstånd, till skillnad från ett konstant, kan ändras. På vilket sätt? Och det är precis vad vi kommer att få reda på! Låt oss först titta på det villkorliga krets med variabelt motstånd:

Det kan omedelbart noteras att här, till skillnad från motstånd med konstant motstånd, finns det tre utgångar, inte två. Låt oss nu ta reda på varför de behövs och hur det hela fungerar 🙂

Så huvuddelen av det variabla motståndet är ett resistivt lager med ett visst motstånd. Punkterna 1 och 3 i figuren är ändarna på det resistiva skiktet. En viktig del av motståndet är också skjutreglaget, som kan ändra sin position (det kan ta vilken mellanposition som helst mellan punkterna 1 och 3, till exempel kan den vara vid punkt 2 som i diagrammet). Således får vi i slutändan följande. Resistansen mellan resistorns vänstra och mittenuttag kommer att vara lika med resistansen i sektion 1-2 av det resistiva skiktet. På liknande sätt kommer resistansen mellan de centrala och högra terminalerna att vara numeriskt lika med resistansen i sektion 2-3 av det resistiva skiktet. Det visar sig att genom att flytta reglaget kan vi få vilket motståndsvärde som helst från noll till . A är inget annat än det resistiva skiktets impedans.

Strukturellt är variabla motstånd roterande, det vill säga för att ändra skjutreglagets position, måste du vrida en speciell ratt (denna design är lämplig för motståndet, som visas i vårt diagram). Det resistiva skiktet kan också göras i form av en rak linje, respektive, glidaren kommer att röra sig rakt. Sådana enheter kallas glidande eller glidande variabla motstånd. Roterande motstånd är mycket vanliga i ljudutrustning, där de används för att styra volym/bas etc. Så här ser de ut:

Ett variabelt glidmotstånd ser lite annorlunda ut:

Ofta, när man använder roterande motstånd, används motstånd med en omkopplare som volymkontroller. Säkert har du stött på en sådan regulator mer än en gång - till exempel på radio. Om motståndet är i sitt extrema läge (minsta volym / enhet av), kommer du att höra ett märkbart klick om du börjar rotera det, varefter mottagaren slås på. Och med ytterligare rotation kommer volymen att öka. På samma sätt, när volymen minskas - när man närmar sig ytterläget, kommer det att bli ett klick igen, varefter enheten stängs av. Ett klick i detta fall indikerar att mottagarens ström har slagits på/av. Ett sådant motstånd ser ut så här:

Som du kan se finns det två ytterligare utgång. De är bara anslutna till strömkretsen på ett sådant sätt att när skjutreglaget vrids, öppnas och stänger strömkretsen.

Det finns en annan stor klass av motstånd som har ett variabelt motstånd som kan ändras mekaniskt - dessa är avstämningsmotstånd. Låt oss ta lite tid för dem också 🙂

Trimmermotstånd.

Bara för att börja, låt oss förtydliga terminologin ... Faktiskt avstämningsmotståndär variabel, eftersom dess motstånd kan ändras, men låt oss hålla med om att när vi diskuterar trimmermotstånd under variabla motstånd, kommer vi att mena de som vi redan har diskuterat i den här artikeln (roterande, reglage, etc.). Detta kommer att förenkla presentationen, eftersom vi kommer att kontrastera dessa typer av motstånd med varandra. Och förresten, i litteraturen förstås trimningsmotstånd och variabler ofta som olika delar av kretsen, även om strängt taget alla avstämningsmotståndär också variabel på grund av att dess motstånd kan ändras.

Så, skillnaden mellan trimmers och variabler som vi redan har diskuterat, för det första, är antalet cykler för att flytta reglaget. Om för variabler detta nummer kan vara 50 000 eller till och med 100 000 (det vill säga att volymratten kan vridas nästan hur mycket du vill 😉), då är detta värde mycket lägre för inställningsmotstånd. Därför används inställningsmotstånd oftast direkt på kortet, där deras motstånd endast ändras en gång, när du ställer in enheten och under drift ändras inte motståndsvärdet. Externt ser inställningsmotståndet helt annorlunda ut än de nämnda variablerna:

Beteckningen på variabla motstånd skiljer sig något från beteckningen av konstanter:

Egentligen har vi diskuterat alla huvudpunkter angående variabler och trimmers, men det finns en till viktig poäng som inte går att kringgå.

Ofta i litteraturen eller i olika artiklar kan man hitta termerna potentiometer och reostat. I vissa källor kallas variabla motstånd så, i andra kan dessa termer ha någon annan betydelse. I själva verket finns det bara en korrekt tolkning av termerna potentiometer och reostat. Om alla termer som vi redan har nämnt i den här artikeln, först och främst, relaterade till designen av variabla motstånd, är potentiometern och reostaten olika kopplingskretsar (!!!) av variabla motstånd. Det vill säga att till exempel ett roterande variabelt motstånd kan fungera både som en potentiometer och som en reostat - allt beror på kopplingskretsen. Låt oss börja med reostaten.

(ett variabelt motstånd kopplat i en reostatkrets) används främst för att justera strömstyrkan. Om vi ​​slår på amperemetern i serie med reostaten, när vi flyttar reglaget, kommer vi att se ett ändrande värde på den nuvarande styrkan. Motståndet i denna krets spelar rollen som en last, strömmen genom vilken vi ska reglera det variabla motståndet. Låt reostatens maximala motstånd vara lika, då, enligt Ohms lag, kommer den maximala strömmen genom lasten att vara lika med:

Här tog vi hänsyn till det faktum att strömmen kommer att vara maximal vid det lägsta motståndsvärdet i kretsen, det vill säga när skjutreglaget är i läget längst till vänster. Minsta ström är:

Så det visar sig att reostaten fungerar som en regulator av strömmen som flyter genom lasten.

Det finns ett problem i den här kretsen - om kontakten tappas mellan skjutreglaget och det resistiva skiktet kommer kretsen att vara öppen och ström slutar flöda genom den. Du kan lösa det här problemet på följande sätt:

Skillnaden mot det tidigare schemat är att ytterligare anslutna punkt 1 och 2. Vad ger detta vid normal drift? Ingenting, inga förändringar 🙂 Eftersom det är ett icke-noll motstånd mellan motståndsreglaget och punkt 1 kommer all ström att flyta direkt till glidaren, som i avsaknad av kontakt mellan punkterna 1 och 2. Och vad händer om kontakten tappas mellan reglaget och det resistiva lagret? Och denna situation är helt identisk med frånvaron av en direkt anslutning av reglaget med punkt 2. Då kommer strömmen att flyta genom reostaten (från punkt 1 till punkt 3), och dess värde kommer att vara lika med:

Det vill säga, om kontakten går förlorad i denna krets, kommer det bara att bli en minskning av strömstyrkan, och inte ett fullständigt avbrott i kretsen, som i föregående fall.

FRÅN reostat vi kom på det, låt oss titta på ett variabelt motstånd anslutet enligt potentiometerkretsen.

Missa inte artikeln om mätinstrument i elektriska kretsar -

Till skillnad från en reostat används den för att reglera spänningen. Det är av denna anledning som du i vårt diagram ser så många som två voltmetrar 🙂 Strömmen som flyter genom potentiometern, från punkt 3 till punkt 1, förblir oförändrad när skjutreglaget flyttas, men motståndsvärdet mellan punkterna 2-3 och 2 -1 byten. Och eftersom spänningen är direkt proportionell mot strömstyrkan och resistansen kommer den att förändras. När skjutreglaget flyttas ned kommer resistansen 2-1 att minska, respektive avläsningarna på voltmetern 2. Med denna rörelse av skjutreglaget (nedåt) kommer motståndet i sektionen 2-3 att öka, och med det är spänningen på voltmetern 1. I det här fallet kommer de totala avläsningarna av voltmetrarna att vara lika med spänningen på strömkällan, det vill säga 12 V. I det översta läget på voltmeter 1 kommer det att vara 0 V, och på voltmeter 2 blir det 12 V. I figuren är reglaget i mittläget, och voltmetrarnas avläsningar, vilket är helt logiskt, är lika 🙂

Detta avslutar vår övervägande variabla motstånd, i nästa artikel vi ska prata om de möjliga anslutningarna av motstånd till varandra, tack för din uppmärksamhet, jag kommer att vara glad att se dig på vår hemsida! 🙂




Topp