Opornik

Teoria obwodów
Wielkości fizyczne
Elementy
Połączenie szeregowe i równoległe
Obwód elektryczny
Metody obliczeniowe
Czwórnik

Opornik, rezystor (z łac. resistere, stawiać opór) – najprostszy, rezystancyjny element bierny obwodu elektrycznego. Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło. Występuje na nim spadek napięcia. W obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim płynącego. Idealny rezystor posiada tylko jedną wielkość, która go charakteryzuje – rezystancję. W praktyce występuje jeszcze pojemność wewnętrzna oraz wewnętrzna indukcyjność, co, np. w technice wysokich częstotliwości (RTV), ma duże znaczenie (jest to tzw. pojemność oraz indukcyjność pasożytnicza). W technologii bardzo wysokich częstotliwości – kilkuset megaherców (MHz) i powyżej – właściwości pasożytnicze typowego rezystora muszą być traktowane jako wartości rozproszone, tzn. rozłożone wzdłuż jego fizycznych wymiarów (zobacz: schemat zastępczy).

Wzory na rezystancję zastępczą

Połączenie szeregowe

W połączeniu szeregowym rezystancja zastępcza jest sumą poszczególnych wartości:

$\ R_z=R_1+R_2+R_3+ ... +R_n=\sum_{i=1}^{n} R_i$

Połączenie równoległe

W połączeniu równoległym odwrotność rezystancji zastępczej jest sumą odwrotności poszczególnych wartości:

${1 \over R_{z}}={1 \over R_1}+{1 \over R_2}+{1 \over R_3}+ ... +{1 \over R_n}=\sum_{i=1}^{n} {1 \over R_i}$

Dla dwóch rezystorów wzór upraszcza się do postaci:

$R_{z}=R_{1,2}={R_1 R_2 \over R_1+R_2}$

Przykładowe rezystory
Symbol rezystora (Europa)	Symbol używany w USA

Parametry

Podstawowe parametry opisujące opornik to:

• rezystancja nominalna – rezystancja podawana przez producenta na obudowie opornika, wyrażona w Omach i przyjmująca wartości określane według szeregów wartości; rezystancja rzeczywista różni się od rezystancji nominalnej, jednak zawsze mieści się w podanej klasie tolerancji. Często używanym parametrem jest konduktancja wyrażana w simensach
• tolerancja – inaczej klasa dokładności; podawana w procentach możliwa odchyłka rzeczywistej wartości opornika od jego wartości nominalnej
• moc znamionowa – moc jaką opornik może przez dłuższy czas wydzielać w postaci ciepła bez wpływu na jego parametry; przekroczenie tej wartości może prowadzić do zmian innych parametrów rezystora (np. rezystancji) lub jego uszkodzenia,
• napięcie graniczne – maksymalne napięcie jakie można przyłożyć do opornika bez obawy o jego zniszczenie,
• temperaturowy współczynnik rezystancji – współczynnik określający zmiany rezystancji pod wpływem zmian temperatury opornika.

Oznaczenia oporników

Oznaczenie opornika, tutaj:
5600 10% Ω = 5,6 kΩ 10%

Oporniki oznaczone kodem barwnym

Kolor	Wartość		Mnożnik	Tolerancja ± %	Współczynnik temp. ± ppm/K
	1 pasek	2 pasek	3 pasek	4 pasek	Ostatni pasek
brak				20
srebrny			0,01 Ω	10
złoty			0,1 Ω	5
czarny		0	x 1 Ω	20	200
brązowy	1	1	x 10 Ω	1	100
czerwony	2	2	x 100 Ω	2	50
pomarańczowy	3	3	x 1 kΩ	3	15
żółty	4	4	x 10 kΩ	0,1	25
zielony	5	5	x 100 kΩ	0,5
niebieski	6	6	x 1 MΩ	0,25	10
fioletowy	7	7	x 10 MΩ	0,1	5
szary	8	8		0,05	1
biały	9	9

Uwagi:

• pasków lub kropek jest trzy, cztery, pięć lub sześć
  • jeśli jest ich trzy, to wszystkie trzy oznaczają oporność (w tym trzeci oznacza mnożnik), a tolerancja wynosi ±20%
  • jeśli jest ich cztery, to trzy pierwsze oznaczają (tak jak w przypadku powyżej) oporność, a czwarty – tolerancję
  • jeśli jest ich pięć, to trzy pierwsze oznaczają cyfry oporności, czwarty mnożnik, a piąty tolerancję
  • jeśli jest ich sześć, to jest to opornik precyzyjny i trzy pierwsze oznaczają cyfry oporności, czwarty – mnożnik, piąty – tolerancję, szósty – temperaturowy współczynnik rezystancji (ten pasek może znajdować się na samym brzegu opornika)
• pierwszą cyfrę oznacza pasek bliższy końca, a między mnożnikiem i tolerancją jest czasem większy odstęp
• stare oporniki są oznakowane:
  • 1 cyfra – kolor opornika
  • 2 cyfra – kolor paska
  • mnożnik – kolor kropki

Szereg wartości

Oporniki (rezystory) produkowane masowo mają oporności znamionowe wynikające z tabeli szeregów.

Schemat zastępczy rezystora

Schemat zastępczy rezystora.
R - rezystancja właściwa
C - pojemność, rzędu pF
L - indukcyjność, rzędu nH

Schemat zastępczy rezystora rzeczywistego, uwzględnia pojemność oraz indukcyjność pasożytniczą (w tym indukcyjność doprowadzeń). Są to przeważnie wartości bardzo małe, pomijalne w typowej analizie obwodu, jednak przy wysokich częstotliwościach (powyżej 1 GHz) parametry pasożytnicze mogą zupełnie zmienić charakter elementu.

Oporniki stosowane do precyzyjnych pomiarów prądu, na przykład jako boczniki, są często wykonywane jako "bezindukcyjne", poprzez nawinięcie ich w sposób bifilarny lub wykonanie w technologii grubowarstwowej.

Opornik w historii

Opornik przypięty do swetra lub noszony w klapie marynarki w czasie stanu wojennego (1981-1983) symbolizował opór wobec władzy.

Zobacz też

• potencjometr
• termistor
• warystor
• bareter
• cewka
• kondensator
• prawo Ohma (dla obwodu elektrycznego)
• element czynny.

Linki zewnętrzne

• Oznaczenia
• Opis parametry oznaczenia połączenia
• Rezystory- zasady znakowania oporników i dekoder kodu barwnego
• Obliczanie rezystancji zastępczej rezystorów
• Kalkulator