Jejich hlavní vlastností je elektrický odpor, jehož základní jednotkou je Ω (ohm).
Dalšími používanými jednotkami jsou kΩ a MΩ. Velmi důležitou vlastností je zatížitelnost, která se udává ve W (watech). Vypočítá se jako výkon ze vzorce P=U•I [W;V,A].
Tento výkon se přeměňuje na teplo a při překročení zatížitelnosti, pro kterou je rezistor zkonstruován dojde k jeho zničení (přepálení).
Ve schématech se rezistory označují písmenem R a číslem, určujícím jejich pořadí (např. R1). Označení každé součástky ve schématu zapojení musí být unikátní (nemohou se tedy vyskytnout dva stejně označené prvky).
Příklady označení hodnoty ve schématech
značení | hodnota | značení | hodnota | značení | hodnota | ||
R33 | 0,33 Ω | 3k3 | 3,3 k Ω | 3,3 · 103 Ω | 3M3 | 3,3 M Ω | 3,3 · 106 Ω |
3R3 | 3,3 Ω | 33k | 33 k Ω | 33 · 103 Ω | 33M | 33 M Ω | 33 · 106 Ω |
33R | 33 Ω | 330k | 330 k Ω | 330 · 103 Ω | 330M | 330 M Ω | 330 · 106 Ω |
330R | 330 Ω |
Jmenovitá hodnota a tolerance
Jmenovitá hodnota je hodnota uvedená na součástce. Skutečná hodnota se může lišit v rámci povolené tolerance. Součástky (nejen rezistory) se vyrábí v tzv. řadách označovaných písmenem E a číslicí. Číslice uvádí počet hodnot v dekádě tj. v rozsahu 1 až 10, 10 až 100, 100 až 1 000, apod. Tolerance je maximální povolená odchylka skutečné hodnoty od jmenovité (rozdíl mezi jmenovitou a skutečnou hodnotou odporu). Udává se v %, například ±10 %. Vyššímu počtu prvků v dekádě odpovídá nižší tolerance. Rezistory se běžně vyrábí v řadách E12 a E24 s tolerancí ±5 %.
Hodnoty v řadě E12 | |||||||||||
1 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 2,7 | 3,3 | 3,9 | 4,7 | 5,6 | 6,8 | 8,2 |
K označování hodnot na součástkách se nejčastěji používá barevných proužků:
Pro snadné určování hodnot podle barevného značení existuje řada jednoduchých programů. Dva z nich naleznete v sekci Ke stažení.
Typy rezistorů a jejich vyhledání v katalogu součástek
Výrobci a prodejci elektronických součástek vydávají v tištěné i elektronické podobě katalogy, ve kterých jsou uváděny elektrické parametry, mechanické rozměry, názvy a případně i ceny součástek. Obdobné informace lze také nalézt na webových stránkách.
Ukázka:
Rozpiska součástek
V rozpisce součástek je třeba uvést všechny hodnoty, na základě kterých lze rezistor jednoznačně identifikovat a objednat.
Příklad:
ROZPISKA SOUČÁSTEK | |||||||
položka | označení | název | typ | hodnota | kusů | obj. číslo | cena (celkem) |
1 | R1 až R5 | REZISTOR | RR1K | 1 kΩ | 5 | 110-073 | 5,00 |
Technologie výroby
Vrstvové rezistory jsou nejrozšířenější, vyrábí se v hodnotách 1 Ω až 10 MΩ pro zatížitelnost 0,25 až 2 W. Jejich technologie výroby je znázorněna na následujícím obrázku:
Drátové rezistory se používají pro vyšší zatížitelnost (5 až 100 W) a vyrábí se v hodnotách 0,1 Ω až 15 kΩ. Technologie je podobná s tím rozdílem, že vrstva odporového materiálu je nahrazena odporovým drátem, navinutým na keramickém izolačním tělísku.
Pro velkou zatižitelnost se rezistory opatřují kovovým pouzdrem, které slouží jako chladič.
Rezistory pro povrchovou montáž (SMD - surface mount technology)
V souvislosti s miniaturizací elektronických zařízení se velmi často používá povrchové montáže. Jedná se o postup, kdy se vývody součástek pájí přímo na povrch plošného spoje. Kromě menších rozměrů je výhodou také to, že se deska plošného spoje nemusí vrtat.
Rezistory pro SMD se vyrábí v několika velikostech. Vzhledem k velmi malým rozměrům se pro označování hodnot používá zjednodušené číselné značení pomocí číslic, kdy první a druhá číslice určuje hodnotu a třetí násobitel. Malé hodnoty, u kterých by jako násobitel vycházelo záporné číslo se používá písmeno R, které nahrazuje desetinnou čárku. Například 15R = 15 Ω, 4R7 = 4,7 Ω, R56 = 0,56 Ω, apod.
Příklad:
Hodnota rezistoru na obrázku je 10 x 105 = 106 Ω = 1 MΩ.
Tabulka metalizovaných rezistorů SMD
Rozměry jednotlivých typů rezistorů
Odporové trimry a potenciometry
V praxi je často potřeba rezistoru s proměnným odporem. Takové součástky mají tři vývody a nazývají se potenciometry nebo odporové trimry. Základní rozdíl spočívá v tom, že trimry jsou zpravidla opatřeny drážkou pro šroubovák a slouží k jednorázovému nastavení hodnoty, zatím co potenciometry jsou uzpůsobeny pro umístění ovládacího prvku (knoflíku) vně zařízení a jsou konstrukčně uzpůsobeny pro časté, opakované nastavování. Používají se například k regulaci hlasitosti.
Potenciometry se vyrábí s různým průběhem (závislostí úhlu natočení nebo posunu) na odporu. Nejběžnější jsou potenciometry lineární, pro regulaci hlasitosti se používají logaritmické. Výjimečně se můžeme setkat s exponencoinálními.
Pro přesné nastavení hodnoty se používají víceotáčkové trimry nebo potenciometry.
Tandemové potenciometry jsou takové, které mají dvě (nebo více) odporové dráhy ovládané společným prvkem.
Termistory
Pod pojmem termistor se rozumí rezistor, jehož odpor je značně závislý na teplotě. Podle toho, zda teplotní součinitel odporu je záporný nebo kladný, se rozlišují termistory NTC nebo PTC.
Termistory se záporným koeficientem odporu série NR, 640 a K 164 slouží k měřicím a regulačním účelům. Při teplotě 25 °C mají odpor v jednotkách až stovkách kiloohmů: Při zvýšení teploty prudce klesá až o několik řádů. Pokles odporu ovšem není lineární, ale exponenciální. Odezva na změnu teploty je velmi rychlá.
Termistory se záporným koeficientem teploty odporu série S237 slouží na potlačení rušivých vlivů při zapnutí (Inrush Current Limiting). Princip jejich činnosti spočívá v tom, že termistor zapojený do série s chráněným zařízením má v klidovém stavu relativně velký odpor. Průchodem proudu se termistor zahřeje a tím jeho odpor klesne 10ti až 50ti násobně. Výsledkem je potlačení velkých proudových impulsů, které vznikají při zapnutí zařízení. Termistory najdou svoje uplatnění hlavně ve spínaných zdrojích, transformátorech nebo pro jemný start motorů. Používají se také na ochranu halogenových, fluorescenčních a projektorových lamp.
Termistory s kladným koeficientem odporu se zapojují do série s chráněným obvodem. V klidovém stavu mají zanedbatelný odpor. Při poruše zařízení (teče jím velký proud) se termistory zahřejí na vysokou teplotu a prudce stoupne jejich odpor. Tímto je znemožněna destrukce chráněného obvodu. PTC termistory slouží jako náhrada klasických trubičkových pojistek. Svoje uplatnění najdou i jako ochrana motorů nebo transformátorů.
Jako základní materiály pro termistory NTC se používají především oxidy železa, niklu, manganu, titanu a kobaltu.
Pro termistor s kladným teplotním součinitelem odporu (PTC) je určující silná závislost permitivity na teplotě u feroelektrických látek. Podle teploty se používá přísad baryum-titanátu olova nebo stroncia.
Fotorezistory
Fotorezistory jsou stejně jako termistory vytvořeny rovněž na polovodičovém základě. Mění svůj odpor pod vlivem světelného záření vzhledem k existenci vnitřního fotoelektrického jevu. Výchozím materiálem je zde často sloučenina kadmia s některým chalkogenem (kyslíkem, sírou, selenem, telurem) vzniklá slinováním.
Fotorezistory mají široké použití při měření intenzity světla (např. v soumrakových spínačích), fotozávorách a optočlenech.
Varistory
Varistory se používají k omezování nebo stabilizaci napětí. VA charakteristika má v obou polaritách podobný charakter jako dioda pólovaná v přímém směru. Běžné jsou varistory s jmenovitým prahovým napětím od několika voltů až k hodnotám větším než 1000 V při zatížitelnosti od 0,5 W do 50 W. Jejich voltampérová charakteristika je symetrická, a tak chrání obvod před přepětím obou polarit. Mají krátké reakční časy, které se pohybují řádově v nanosekundách. Jejich další výhodou jsou velmi malé hodnoty zbytkového proudu. Varistory jsou určeny na trvalé připojení ke chráněnému obvodu, přičemž obvod v klidovém stavu prakticky nezatěžují. Svoje uplatnění varistory najdou jako ochrana spínacích prvků, osvětlení, motorů, v automobilech, telekomunikační technice apod.
Varistor je nejčastěji vytvářen zrny karbidu křemíku, která jsou slinuta pojidlem. Protože karbid křemíku patří k materiálům, které vytvářejí tzv. polovodiče se závěrnou vrstvou (jako např. termistory PTC), vznikají mezi jednotlivými zrny přechody mezi závěrnými vrstvami a oblastmi prostorového náboje, které si lze ve vlastní slinuté látce představit jako síť antiparalelně zapojených diod.