Rezistor

Rezistor (lidově odpor) je pasivní elektrotechnická součástka projevující se v elektrickém obvodu v ideálním případě jedinou vlastností – elektrickým odporem. Důvodem pro zařazení rezistoru do obvodu je obvykle snížení velikosti elektrického proudu nebo získání určitého úbytku napětí. Rezistory se také mohou používat jako topné články, testovací zátěže pro generátory apod. Rezistory rozdělujeme na pevné a proměnné. Pevné rezistory mají pevně danou hodnotu odporu, která se mírně mění pouze v závislosti na teplotě, procházejícím napětí a životnosti rezistoru. U proměnných rezistorů můžeme měnit jeho fyzikální veličinu (odpor) v určitém rozsahu, ty se používají k plynulému upravení činnosti dalších částí obvodu – potenciometry nebo odporové trimry. (např. nastavení hlasitosti, stmívání svítidel, nastavení teploty apod.), nebo jako senzory teploty (termistory), napětí (varistory), světla (fotorezistory), síly nebo chemických procesů.

Rezistory jsou v elektronice všudypřítomnou součástkou. Vyrábí se pomocí mnoha rozdílných výrobních postupů a mají mnoho rozdílných vlastností, kterých se může využívat. Mimo jiné jsou implementovány i v integrovaných obvodech.

Tato součástka bývá běžně označována jako odpor, což ale může vést k nejednoznačnostem kvůli možné záměně se stejnojmennou veličinou (tj. s elektrickým odporem). Pro odlišení se začal používat pojem odporník (dnes velmi zastaralý) a později rezistor. Dnes se pojem odporník používá pro název elektrického přístroje v silové a výkonové elektrotechnice (např. „rozjezdový odporník“ u vozidel elektrické trakce), obvykle se jedná o konstrukční celky poměrně velkých ztrátových výkonů (až megawatty).

Ideální a reálný rezistor

Ideální rezistor má jediný parametr, tedy svůj odpor, a tento parametr není závislý na jakýchkoliv vnějších vlivech. Podle Ohmova zákona se tedy proud protékající rezistorem s odporem R a přiloženým napětím U rovná:

nebo naopak napěťový úbytek vzniklý na témže rezistoru, kterým protéká proud I:

Výkon daný vztahem:

rezistor promění v teplo, to znamená, že se procházejícím proudem ohřívá. Není-li rezistor používán jako topné odporové těleso, jedná se o ztrátové teplo.

Náhradní schéma reálného rezistoru

 

Reálný rezistor je ovšem vyroben z reálného materiálu vykazujícího elektrický odpor a má určitou geometrii. Z toho vyplývá:

1. Hodnota jeho odporu je závislá na teplotě.
2. Dokáže v teplo proměnit jen určitý výkon, při větším zatížení, než na které je určen, se zničí přehřátím.
3. Hodnota bývá odlišná od jmenovité, uvedené na pouzdře (při výrobě dochází k nepřesnosti a rozptylu parametrů)
4. Má omezenou elektrickou pevnost, při aplikaci vyššího napětí může dojít k průrazu nebo poškození.
5. Mimo reálný odpor vykazuje také sériovou indukčnost a paralelní kapacitu (viz náhradní schéma). Tyto parazitní veličiny se znatelně projevují až při vyšších frekvencích procházejícího proudu.
6. Při velmi vysokých frekvencích na něm navíc dochází k tzv. skin efektu.
7. Rezistor vykazuje elektrický šum.
8. Podle materiálu použitého k výrobě je hodnota odporu závislá i na přiloženém napětí

Značení rezistorů

Hodnota vývodových rezistorů se dnes často označuje barevným proužkovým kódem, který je na miniaturních součástkách lépe čitelný, než nápis. U SMDrezistorů ale proužkový kód použít nelze a proto se používá číselné značení. Zpočátku se používaly i na SMD pouzdrech MELF a MINIMELF, ale čitelnost na MINIMELF byla velmi špatná. Tato pouzdra se již téměř nepoužívají. Momentálně se u rezistorů nejvíce používají tři následující systémy značení.

Barevný proužkový kód

Většina dnešních rezistorů má čtyři nebo pět pruhů (vyrábějí se ale i rezistory s 6. pruhy). Kód se čte zleva doprava a na levé straně jsou soustředěny první tři nebo čtyři proužky. První cifra není nikdy nula. pruh A je první platná číslice hodnoty odporu v ohmech
pruh B je druhá platná číslice hodnoty odporu
pruh C desítkový násobitel
pruh D pokud je uveden, znamená toleranci (pokud chybí, je tolerance 20%)

Nejběžnější rezistory mají pět proužků, první tři proužky určují hodnotu, čtvrtý pruh se používá pro násobitel a pátý pro toleranci. U některých odporů může být zcela vpravo ještě šestý pruh definující tepelný koeficient odporu, tento pruh je výrazně širší. Poslední pruh bývá dále od ostatních.

V USA se může používat ještě jiný způsob podle vojenské normy MIL-STD-199. V tomto případě se pátý pruh používá pro spolehlivost (procento selhání).

Příklad: žlutá fialová červená hnědá znamená 4 700 ohmů, 1% tolerance.

Rezistory s nulovým odporem, které se používají hlavně v automatizované výrobě, se značí jediným černým pruhem, který je uprostřed.^[3]

Podobný kód se používá i pro NTC termistory, jejichž pouzdro je ploché s vývody na jednu stranu. První pruh je nejblíž k vývodům.

Mnemotechnická pomůcka pro zapamatování pořadí barev: Čenda Honí Rychlou Oteklou Žížalu Za Malou Farmou Špatným Bičem Zlomenou Stranou – Žabař

Tří-číselný a čtyř-číselný systém

 

Vysvětlení tří-číselného systému značení SMD rezistorů

 

Vysvětlení čtyř-číselného systému značení SMD rezistorů.

Tří-číslicový systém je velmi jednoduchý: První dvě čísla označují základní hodnotu odporu a třetí číslo udává počet nul. Čtyř-číslicový je velmi podobný: Základní hodnotu udávají tři čísla a poslední opět říká kolik nul musíme k základní hodnotě přidat, viz obrázky.

Původně se 3 čísla používaly pro toleranci 10 a 5 % a 4 čísla pro 1 %. V současné době tento zvyk není 100% dodržován. Většina SMD rezistorů má nezávisle na počtu čísel 1 % a hodnotu z E24. Nejlevnější 5% rezistory jsou často neoznačené, mají tedy jen černou plošku.

Hodnota prvních dvou SMD rezistorů vpravo na obrázku je 220 Ω. Samozřejmě existují i speciální případy kdy si  nevystačíme pouze s čísly. Viz níže v tabulce:

Z tabulky je patrné, že písmeno R zastává desetinnou čárku a 0Ω se píše jednoduše jako 0.