Rezystor – jak działa i do czego służy? Symbol rezystora

Rezystor jest jednym z podstawowych elementów wykorzystywanych w elektrotechnice. Jego działanie charakteryzuje się spadkiem napięcia proporcjonalnym do prądu przez niego płynącego. Właściwości typowe dla tego elementu stosowało wielu wynalazców na długo przed sformułowaniem w 1827 roku przez Georga Ohma podstawowego prawa opisującego rezystancję. O tym jak działa rezystor oraz o oznaczaniu go w schematach w dzisiejszym artykule.

Jak działa rezystor? Budowa opornika

Rezystor jest niezwykle prostym elementem elektronicznym. Najważniejszą częścią rezystora jest drut oporowy czyli stop metali zwany kantalem, który cechuje duży opór właściwy. Drut oporowy nawija się na zazwyczaj ceramiczny rdzeń w postaci niewielkiego walca. Wykorzystuje się ceramikę, gdyż rezystory podczas działania znacznie się nagrzewają. Całość jest finalnie izolowana folią, na którą naniesione są oznaczenia opisujące rezystor.

Zasadę działania rezystora opisuje wyżej wspomniane prawo Ohma. Podczas przepływu prądu elektrycznego przez element następuje spadek napięcia [V] zależny od poziomu rezystancji [Ω] – im wyższa rezystancja tym większy spadek napięcia. Dodatkowo część energii elektrycznej zamieniana jest w energię cieplną. Głównie z tego względu w układach należy stosować oporniki o odpowiednich parametrach. Gdyż opornik przystosowany do działania w niskim zakresie mocy przy działaniu dużych prądów rozgrzeje się do czerwoności i po prostu spali.

Warto jednak wiedzieć, że prawo Ohma nie ma zastosowania dla wszystkich materiałów, a więc nie jest uniwersalnym prawem przyrody. Materiały, dla których prawo Ohma nie jest prawdziwe nazywa się nieliniowymi.

Zobacz również: Kondensator – jak sprawdzić czy jest sprawny? Symbol kondensatora

Symbol rezystora

W schematach elektrycznych przyjęło się używanie dwóch symboli oznaczających rezystor. Różnią się one w zależności od kraju, w którym powstał schemat.

Rezystor – symbol amerykański

Rezystor – symbol europejski

Poza podstawowymi opornikami istnieje również wiele innych wyspecjalizowanych rodzajów tych elementów, które posiadają oczywiście swoje własne symbole. Np. potencjometr czyli regulowany opornik posiada symbol z dodaną pionową strzałką wskazującą na element.

Sprawdź również: Jak działa tranzystor i jakie ma zastosowanie w elektronice?

Zastosowanie rezystora

Rezystory wykorzystuje się w praktycznie każdym współczesnym urządzeniu elektronicznym. Należą do elementów, na których opiera się większość projektów schematów elektrycznych. Najczęściej stosowane są m.in. w takim celu jak:

• Dzielenie napięcia (podział napięcia): Rezystory są często używane do podziału napięcia w obwodach. Dzięki właściwościom rezystancji można stworzyć dzielnik napięcia, który pozwala na uzyskanie pożądanego stosunku napięć na różnych punktach obwodu.
• Ograniczanie prądu: Rezystory stosuje się do ograniczania prądu w obwodach, aby chronić elementy przed przeciążeniem. Przykładem może być rezystor ograniczający prąd LED lub diody.
• Regulacja prądu i napięcia: Rezystory potrafią regulować prąd płynący przez elementy obwodu. W układach zasilania są używane jako rezystory regulacyjne, które ustalają napięcie lub prąd na określonym poziomie.
• Filtrowanie sygnałów: W połączeniu z kondensatorami rezystory mogą tworzyć filtry, które przepuszczają lub tłumią pewne częstotliwości sygnału elektrycznego. Są one stosowane w układach filtracji sygnałów audio, wideo i komunikacji.
• Układy timingowe: Rezystory mogą służyć do ustawiania czasów opóźnień i impulsów w układach timingowych, takich jak generatory sygnałów, oscylatory i układy monostabilne.
• Detekcja prądu: W niektórych układach rezystory są używane do detekcji prądu elektrycznego, co może mieć zastosowanie w układach ochrony przed przeciążeniem.
• Termistor: Jest to specjalny rodzaj rezystora, którego oporność zmienia się w zależności od temperatury. Termistory są wykorzystywane w układach kontroli temperatury.
• Podział prądu: W układach różniczkowych rezystory mogą pełnić rolę podziału prądu, pomagając w pomiarach i wykrywaniu różnic napięć.
• Ustalanie punktu pracy tranzystorów: W układach wzmacniaczy i innych układach z tranzystorami rezystory służą do ustawiania stabilnego punktu pracy tych elementów.
• Podział mocy: W układach dzielników mocy rezystory są wykorzystywane do równomiernego rozkładu mocy między różnymi elementami obwodu.

Ogólnie rzecz biorąc, rezystory są nieodzownym elementem w projektowaniu układów elektronicznych, które umożliwiają kontrolowanie i kształtowanie prądów i napięć w sposób niezbędny do prawidłowego działania urządzeń elektronicznych.