Що таке резистор? - Застосування, принцип роботи та особливості | Electro Boom

Питання: Що таке резистор?

Відповідь: Ну як що!? Детальниця така – опір.

Виходить, резистор та опір – це одне і те саме? Чи все ж таки не одне й те саме? Для цього дуже коротко, буквально двома словами торкнутися історії питання і домовитися про сенс термінів, які будуть зустрічатися далі.

Почнемо з того, що англійському (а точніше - міжнародному) слову резистор у російській мові при дослівному перекладі дійсно відповідає російське слово «опір». Однак смислове значення і область використання цих двох слів не просто різні: це два різні фізичні поняття. Досить сказати, що резистор може бути лише позитивної величини, тоді як опір – і позитивним, і нульовим, і навіть негативним. Опір резистора завжди активний, тоді як в інших деталей і радіоелементів опір може бути реактивним. Тож чим відрізняються ці два поняття? Опір – це одна з основних величин класичної електротехніки поряд з іншими поняттями – напругою, струмом, потужністю, електричною ємністю, індуктивністю. Опір, строго кажучи, величина абстрактна в тому сенсі, що визначаючи за формулою закону Ома його значення, ви зовсім не обов'язково маєте на увазі якусь деталь. Ідеться просто про величину електричного опору, а чого саме – в більшості випадків взагалі не має значення. У той же час у ряді випадків опір – поняття цілком відчутне: його можна не тільки обчислити за формулою, але й виміряти точно приладом (тобто визначити його значення у встановлених умовних одиницях).

 

Що ж стосується резисторів, то тут справа якраз навпаки.

Резистор – це конкретна, відчутна деталь, яка завжди, у всіх без винятку випадках має деякий опір – обов'язково активний і позитивний. Резистор крім опору може характеризуватись рядом інших фізичних характеристик: граничним значенням потужності, що розсіюється, допустимою прикладеною напругою тощо, тоді як фізичне поняття опір характеризується тільки його значенням в омах (або інших похідних одиницях).

Опір як фізична величина

Опір – це фізична величина, що характеризує деякі електричні властивості матерії. А точніше – здатність перешкоджати вільному без втрат поширенню електричної енергії. У реальному матеріальному світі поняття електричного опору є завжди – принаймні, доки має місце мимовільний рух електронів (броуновий рух).

Якщо припустимо на хвилину, що значення опору може дорівнювати нулю, тоді стає безглуздою формула основного закону електротехніки – закону Ома.

Тим часом у практичній, електро. - І особливо радіотехніки цілком коректним вважаються поняття "нульовий опір" і навіть "негативний опір". І це вкотре підтверджує нашу думку, що, перш за все, потрібно чітко орієнтуватися в існуючій термінології. Почнемо з того, що фізики розрізняють опори активні та реактивні. З активністю опору все дуже просто: це такі опори, на яких при перебігу будь-якого струму (змінного або постійного) частина електричної енергії обов'язково незворотно перетворюється на теплову. Іноді це корисно (наприклад, у нагрівальних приладах), частіше марно і навіть шкідливо (наприклад, нагрівання деталей усередині телевізора), але у всіх випадках неминуче. У реактивних опорів струм, що протікає, не призводить до марної втрати енергії (принаймні, теоретично, якщо відкинути вкрай незначні втрати, спричинені побічними причинами). Іншими словами, вони не нагріваються струмом, що протікає.

Але у реактивних опорів є дві істотні відмінності від активних опорів. По-перше, реактивність може виявлятися тільки на змінному струмі, і при цьому значення реактивного опору безпосередньо залежить від частоти змінного струму. А по-друге, сам термін «реактивний опір» дуже умовний і означає лише, що в даному електричному ланцюзі при даній частоті конденсатор або котушка індуктивності поводяться не тільки як ємність або індуктивність, але й мають деякий послідовно включений опір. Значення цього опору еквівалентне значенню такого ж активного опору з тією істотною різницею, що на цьому реактивному опорі немає втрати електричної енергії у вигляді тепла.

 

Наприклад, цілком допустимо електролампу з робочою напругою 127В включити в мережу з напругою 220В послідовно через конденсатор певної ємності. У цьому випадку реактивний опір тієї ж величини, але при цьому на конденсаторі не марнуватиметься у вигляді тепла значна частина енергії.