Найпоширенішим елементом електронних схем є резистори, або опору, які «чинять опір» протіканню через них електричного струму. Необхідно відразу пояснити поняття сили струму і напруги, безпосередньо пов’язані з опором.

Всі тіла в природі складаються з атомів, а ті, в свою чергу, – з ядра, оточеного великою кількістю електронів. Атоми речовин відрізняються один від одного складом ядра і числом електронів.

Найбільш простим є атом водню, що складається з ядра, навколо якого обертається єдиний електрон, що володіє негативним електричним зарядом. Зазвичай атоми будь-якої речовини електрично нейтральні, оскільки ядро ​​включає протони, позитивні частинки, кількість яких дорівнює кількості електронів, що обертаються навколо ядра. Це число називається атомним.

Якщо атом містить кілька електронів, то вони розподіляються навколо ядра по концентричних орбітах, з яких частина електронів внаслідок різних причин може «зриватися».

В атомі міді міститься двадцять дев’ять електронів, розподілених в декількох орбітальних шарах, на останньому з них звертається тільки один електрон, найменш пов’язаний з усією системою. Цей «вільний електрон »має явну перевагу – він легко переходить з одного атома міді в інший. Маленький шматочок міді містить кілька мільярдів атомів і вільних електронів, що володіють негативним зарядом і швидко переміщаються. У звичайних умовах, при відсутності електричного поля, рух електронів хаотично.

Додаток до провідника електричного поля робить цей рух спрямованим – виникає електричний струм. Одиниця електричного струму – ампер (А). Струм силою в один ампер відповідає переміщенню приблизно одного мільйона електронів 6,3 млн разів на секунду! В електроніці, як правило, використовуються дробові похідні ампера, наприклад мікроампер (мкА), рівний 10_6 А, і міліампер (мА), рівний 10 “3 А. Для того щоб струм достатньої сили міг пройти через мідний провідник, останній повинен мати відповідне розтин. Чим менше перетин провідника, тим менше вільних електронів можуть брати участь в направленому русі. Це можна інтерпретувати таким чином, нібито провідник чинить опір переміщенню електронів – опір електричному струму. Струм зустрічає опір навіть в проводі з міді, що є хорошим провідником електрики.

Електричним опором володіють всі матеріали, воно визначається кількістю містяться в них вільних електронів, що залежить від властивостей атомів і атомарної структури речовин.

Величиною, зворотною опору, є провідність. Всі речовини можна розділити на дві групи – хороші і погані провідники. Ізолятор – це просто «поганий» провідник електрики. Одиниця електричного опору – Ом (Ω – омега). На практиці частіше використовуються її похідні – килоом (кОм, 1000 Ом) і маом (МОм, Ю6Ом).

Пам’ятайте, що електричний струм не циркулює самостійно. Для того щоб він виник, необхідно прикласти електричне поле, різниця потенціалів якого на кінцях провідника створює струм. Різниця потенціалів називається електричною напругою. Одиниця напруги – вольт (В).

Між названими електричними величинами існує певне співвідношення, сформульоване в законі Ома: струм в провіднику прямо пропорційний прикладеному до нього напрузі і обернено пропорційний його опору

При відомих двох величинах можна визначити третю:

Таким чином, резистори в схемі служать для того, щоб забезпечувати в ланцюзі падіння напруги, пропорційне величині викликаного струму, а виділяється при цьому енергію розсіювати у вигляді тепла. Вони також дозволяють стабілізувати деякі характеристики активних компонентів (транзисторів та ін.).

Різноманітність функцій зумовило безліч видів резисторів. У наведених пристроях будуть використовуватися тільки керамічні металізовані резистори з невеликою потужністю, що розсіюється, як правило, 0,25 і 0,5 Вт Дана характеристика є показником їх здатності розсіювати тепло в повітряному середовищі за умови, що їх власна температура не досягає гранично допустимої. Потужність рассёіванія, виражена у ватах, обумовлюється силою струму, що протікає по резистору, і падінням напруги на ньому :.

Застосовуючи закон Ома, згаданий вище, можна також записати:

Існують резистори (найчастіше дротяні) великої потужності – на кілька ват і навіть кілька десятків ват.

Загальний вигляд постійних резисторів представлений на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Постійні резистори

Номінали резисторів можуть зазначатися не в цифрах, а колірним кодом (табл. 1.1).

Для визначення номіналу необхідно починати читання з першого кільця, розташованого ближче до краю корпусу резистора.

Четверте кільце – як правило, золотого кольору – означає, що допуск зазначеного номіналу становить 5%. Зазначений допуск дозволяє обчислити межі розкиду величини опору резистора. Йдеться про точність значення його опору. Наприклад, опір резистора в 10000 Ом ± 5% (коричневий, чорний, помаранчевий, золотий) може бути від 9500 до 10500 Ом. Дри монтажі наведених у книзі схем використовуються резистори з допуском ± 5%.

Таблиця 1.1. Колірна кодування резисторів

Отже, перше кільце вказує першу цифру номіналу, друге – другого, третього – кількість нулів, наступних за двома першими цифрами. Наприклад, опір 15 кОм (15000 Ом) матиме наступну колірну маркування: коричневий (1), зелений (5), помаранчевий (3 нуля).

При відсутності резистора необхідного номіналу можна замінити його, з’єднавши наявні послідовно або паралельно (рис. 1.2).

При послідовному з’єднанні (ланцюжком) виходить еквівалентний опір, рівне сумі опорів двох резисторів:

Рис. 1.2. Послідовне і паралельне з’єднання резисторів

При паралельному з’єднанні резисторів сумарний опір визначається за формулою

Джерело: Фігьера Б., Кноерр Р., Введення в електроніку: Пер. з фр. М .: ДМК Пресс, 2001. – 208 с .: іл. (На допомогу радіоаматори).