Vitajte, Hosťovský používateľ!

Odpor homogénneho vodiča R je možné vyjadriť pomocou merného odporu r, dĺžky vodiča l a plochy prierezu vodiča S vzťahom

                                                                                                                     (1)

Vidíme, že hodnotu odporu rezistora môžeme ovplyvniť výberom použitého materiálu, zvolenou hodnotou dĺžky odporovej dráhy a prierezu (hrúbkou vrstvy). Napr. veľkosť odporu vrstvových rezistorov sa dolaďuje frézovaním drážky do nanesenej tenkej vrstvy odporového materiálu.

Menovitá hodnota odporu rezistora je definovaná logaritmickými normalizovanými radmi menovitých hodnôt E6, E12 (1, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2), E24, E48, E96, E192 (odpovedajúce tolerancie 20%, 10%, 5%, 2% , 1%, 0,5%). Rezistory sú zvyčajne označené pomocou farebného kódu alebo pomocou čísel a písmen.

Menovité zaťaženie rezistora  P_z  je maximálny výkon, ktorým môže byť rezistor trvalo zaťažený. Takže zaťaženie je dané stratovým výkonom, ktorý sa mení na teplo a to musí byť z rezistora odvedené do okolia (je potrebná väčšia plocha na prestup tepla). Keďže maximálne zaťaženie rezistora je závislé od teploty prostredia, tak pre vyššie teploty okolia je nutné znižovať elektrické zaťaženie rezistora. Zaťaženie rezistora P_z môžeme vyjadriť súčinom napätia U  pripojenom na rezistor a prúdom I  pretekajúcim cez rezistor

                                                                                             (2)

Elektrická pevnosť je daná vlastnosťami izolačnej povrchovej vrstvy rezistora, ktorá musí vydržať najmenej dvojnásobok maximálneho prípustného napätia, ktoré sa stanovuje pre každý rezistor zvlášť.

Stabilita rezistora je ovplyvnená najmä teplotou, prevádzkovým napätím a starnutím rezistora.

Teplotný súčiniteľ odporu TK_R vyjadruje zmenu odporu rezistora ak sa zmení teplota o 1°C. Uvádza sa zvyčajne v  %  na °C a je definovaný  vzťahom 

                                                                                    (3)

kde R je odpor rezistora pri teplote T a R₀ je odpor rezistora pri teplote T₀ = 25°C. So zmenou teploty dochádza k zmene rozmerov odporovej dráhy, prípadne k zmene merného odporu, čo následne spôsobuje zmenu hodnoty odporu rezistora. Podľa mechanizmu vodivosti materiálu odporovej dráhy, môže byť  TK_R  kladný, záporný alebo nulový.

Napäťový súčiniteľ odporu UK_R vyjadruje zmenu odporu rezistora ak sa zmení hodnota pripojeného napätia na rezistor o 1 V. Uvádza sa zvyčajne v %  na V a je definovaný vzťahom

                                                                                                  (4)

kde U_N  je menovité (nominálne) napätie rezistora. Menovité napätie má význam najmä v prípade vrstvových rezistorov, v ktorých napätie ovplyvňuje mechanizmus vedenia prúdu.

Šum rezistora je spôsobený dvoma mechanizmami: Tepelným pohybom molekúl a nosičov prúdu je spôsobený tepelný šum, ktorý sa prejavuje vo všetkých reálnych rezistoroch. Kvantitatívne vieme v tomto prípade vyjadriť šumové vlastnosti rezistora v mV/V ako pomer ich šumového napätia U_T  k privádzanému vonkajšiemu napätiu U.

                                                                                                (5)

kde k je Boltzmanova konštanta a Df je šírka frekvenčného pásma. Náhodnými zmenami vodivosti medzi jednotlivými zrnami odporovej dráhy je spôsobený prúdový šum, ktorý sa vyskytuje vo vrstvových a objemových rezistoroch. Prúdový šum sa prejavuje prevažne v oblasti nízkych frekvencií, pričom rezistory pre nižšie elektrické zaťaženie majú väčší prúdový šum, ako rezistory väčšie. 

Vplyv frekvencie na vlastnosti rezistorov je nutné brať do úvahy od frekvencie  f > 100 Hz, keď sa začína uplatňovať parazitná kapacita proti zemi, medzi vývodmi a medzi závitmi,  parazitné indukčnosti, ako aj závislosť reálnej zložky impedancie od frekvencie (obr.1).

Obr. 1.  Náhradná schéma a) rezistora a b) kondenzátora pre striedavé signály, kde C_P je parazitná kapacita odporovej vrstvy, L_s je indukčnosť prívodov a elektród, R_s je odpor prívodov a elektród (v elektrolytickom kondenzátore tiež odpor dielektrika), R_p zahŕňa straty v dielektriku a izolačný odpor

Pre vysokofrekvenčné účely sú vhodné prakticky len vrstvové rezistory, pričom v prípade rezistorov s vybrúsenou drážkou je možno zanedbať vplyv parazitných vlastností do 10 MHz, s nevybrúsenou drážkou až do 50 MHz.

Potenciometre

Potenciometre sú premenné rezistory, ktorých hlavnou súčasťou je odporová dráha a bežec. Mechanický pohyb bežca je obvykle rotačný (potenciometre otočné), alebo priamočiary (posuvné typy). Najčastejšie sa môžeme v praxi stretnúť s otočnými potenciometrami.

Konštrukčne sú potenciometre realizované ako jednoduché (s jedným systémom), alebo dvojité (s dvoma samostatnými systémami), prípadne tandemové (s dvoma systémami súbežne ovládanými jednou oskou).

Vyrábajú sa ako vrstvové alebo drôtové. Najbežnejšie sú vrstvové potenciometre, ktoré môžeme rozdeliť podľa zloženia funkčnej vrstvy na lakové (odporovú dráhu tvorí laková vrstva na vytvrdenej izolačnej podložke), uhlíkové a kvalitnejšie plnoprierezové (odporová dráha je tvorená sklom alebo vytvrdenou živicou obsahujúcou vodivý materiál ako sú sadze, grafit, práškové striebro na izolačnej podložke. V tejto súvislosti označenie cermet (ceram-metal) sa používa pre materiál zložený z jemných čiastočiek kovu rozptýlených v sklovitej hmote a nanesených na keramický podklad.

Požadovaný priebeh odporovej dráhy sa dosahuje vhodným tvarom vrstvy, prípadne jej zložením. Podľa závislosti veľkosti hodnoty odporu od uhla pootočenia hriadeľa rozlišujeme potenciometre

1. lineárne (označenie N), používané na zmeny farby tónu (výšky – hĺbky), vo vstupných a výstupných deličoch napätia meracích prístrojov a pod.,
2. logaritmické (označenie G), ktoré sú nevyhnutné v regulátoroch hlasitosti vo všetkých elektroakustických zariadeniach, keďže zohľadňujú vnem ľudského ucha,
3. exponenciálne (označenie E) využívané na kompenzáciu veľmi nelineárneho rastu napätia v obvode.

Potenciometre sa vyrábajú so spínačom nízkeho alebo malého napätia, alebo bez spínača.

V mnohých aplikáciách je výhodne použiť otočné potenciometre malých rozmerov bez vyvedeného hriadeľa a centrálneho uchytenia tzv. trimre, ktoré nachádzajú uplatnenie napr. pri nastavení pracovného bodu tranzistorov. Odporové trimre majú odporovú dráhu rovnakého zloženia ako lineárne vrstvové potenciometre