REZISTOARE LINIARE FIXE 1. Scopul lucrarii Cunoasterea structurii constructive a diverselor tipuri de rezistoare liniare fixe , a parametrilor caracteristici , realizarea unor masuratori specifice , simularea comportarii in frecventa. 2. Notiuni teoretice Rezistorul este o componenta electronica pasiva. Impedanta sa este pur rezistiva numai pana la o anumita frecventa. Rezistenta este parametrul cel mai important al rezistorului si se defineste ca raportul dintre tensiunea la borne si curentul ce strabate rezistorul. Unitatea de masura a rezistentei este ohmul , cu simbolul . Dupa cum a fost definita rezistenta . 2.1. Parametrii rezistoarelor Rezistenta nominala Rn - reprezinta valoarea rezistentei rezistorului ce se doreste obtinuta in procesul de fabricatie. Aceasta valoare este marcata pe corpul rezistorului. Rezistentele nominale pot lua numai valori discrete, valori ce sunt standardizate international. Toleranta t[%] - reprezinta abaterea relativa maxima a valorii reale a rezistentei rezistorului fata de rezistenta nominala Rn, marcata pe corpul rezistorului. Valorile tolerantelor sunt standardizate. Intervalul maxim de temperatura [Tm , TM] - constituie domeniul maxim al valorilor temperaturii in care poate fi utilizat rezistorul. Aceasta gama de temperatura este recomandata atat pentru utilizare cat si pentru stocare. Puterea nominala Pn[W] - este puterea maxima la care poate fi supus un rezistor, la o functionare indelungata , intr-un mediu ambiant unde temperatura este cea nominala TN. (1.1) [W/OC] este coeficientul de disipatie termica Rt[oC/W] este rezistenta termica.

1

R si caracterizeaza transmisia caldurii de la elementul rezistiv la mediul ambiant. Temperatura nominala TN[oC] - reprezinta temperatura maxima a mediului ambiant in care poate functiona un rezistor timp indelungat, fiind solicitat la puterea nominala Pn. Puterea admisibila Pa[W] - este puterea maxima la care poate fi solicitat un rezistor, la o functionare indelungata, intr- un mediu ambiant cu temperatura . Pa = Pn pentru pentru (1.2) Tensiunea maxima VM[V] - reprezinta tensiunea maxima ce poate fi aplicata la bornele unui rezistor la o functionare indelungata, fiind limitata din considerente de strapungere a dielectricului. Tensiunea nominala VN[V] - reprezinta tensiunea maxima ce poate fi aplicata la bornele unui rezistor de valoare nominala Rn si care e solicitat la puterea nominala Pn, la o functionare indelungata, dar fara sa depaseasca tensiunea maxima VM. (1.3) Rezistenta critica Rc[] - este valoarea rezistentei rezistorului pentru care aplicand la borne tensiunea maxima VM, acesta este solicitat la puterea nominala Pn. (1.4) Coeficientul de variatie cu temperatura R[ppm/oC] - exprima variatia relativa a rezistentei rezistorului la modificarea temperaturii. (1.5) Factorul de zgomot F[V/V] - reprezinta valoarea medie a tensiunii de zgomot ce apare la bornele rezistorului la aplicarea unei tensiuni continue de 1V. 2.2. Schema echivalenta a rezistorului real Structura constructiva a rezistorului determina aparitia unor elemente parazite, respectiv capacitate parazita si inductanta parazita. Aceste

2

elemente parazite influenteaza functionarea rezistorului la frecvente inalte. Schema echivalenta a unui rezistor de rezistenta R, la frecvente inalte, este prezentata fig.1.1. in

Fig. 1.1. Scema echivalenta a rezistorului real 2.3. Structura constructiva a unui rezistor In fig.1.2. se prezinta structura generalizata a unui rezistor. 3. Desfasurarea lucrarii 3.1.Determinarea structurilor tehnologice la rezistoarele liniare fixe 3.1.1.Folosind mostrele din laborator, se evidentiaza principalele

3

faze de realizare a rezistoarelor cu pelicula de cabon, cu pelicula de nichel, cu glazuri metalice si bobinate. 3.1.2.Utilizand "Electronica in imagini . Componente pasive " se vor desena structurile interne ale tipurilor de rezistoare enumerate la punctul precedent si se vor studia modalitatile de marcare. 3.2.Masurarea tolerantei 3.2.1.Se vor masura rezistentele a patru rezistoare de tipuri diferite ( cu pelicula de carbon, cu pelicula de nichel, cu glazuri metalice si bobinat ) si se vor determina abaterile relative de la valorile nominale ( tolerantele masurate ). Rezultatele se vor trece in tabelul 1.1. Tabelul 1.1. PARAMETRII MARCATI NUMAR CUREN T 1 2 3 4 TIP REZISTOR Rn[] t[%] PARAMETRII MASURATI Rm[] tm[%]

Glazura metalica Glazura metalica Glazura metalica Glazura metalica

39K 39K 39K 39K

10 10 10 10

38K 39K 38K 39K

-0,7 0.25 -1 0.25

Toleranta masurata se calculeaza cu relatia 1.6. (1.6) 3.3.Determinarea parametrilor de catalog 3.3.1. Folosind catalogul pentru rezistoare al I.P.E.E. - Arges se vor determina parametrii rezistoarelor masurate la punctul 3.2.1, iar valorile se vor nota in tabelul 1.2. Tabelul 1.2. PARAMETRI MARCATI SAU DETERMINATI

4

NR CR T 1 2 3 4

TIP REZISTO R

R t [] [%] [V/V]100K 5 0,5 56K 0,7 470K 8,2K 0,9 10 5 10

Pn [W]0,5 0,5 1 2

R [PPM/OC]500 350 150 375

VM [V]350

Tm [oC]-55

TN [oC]70 70 70

TM [oC]155 125 155 125

F

RPS 1050 RMG 1050 RPM 3100 RCG 1200

350 500 750

-55 -55 -55

70

3.4.Simularea pe calculator a comportarii in frecventa a rezistorului tehnic 3.4.1.Cu ajutorul unui calculator PC 386 sau 486 si a programului ADMREZ.MCD se va analiza dependenta de frecventa a admitantei si impedantei unui rezistor tehnic. Datele de intrare cerute de program sunt: - parametrii rezistorului: R, Lp, Cp (R - rezistenta, Lp - inductanta parazita, Cp -capacitatea parazita ); - domeniul de frecventa in care se face analiza ( la scara logaritmica ). Se va reprezenta grafic hodograful admitantei rezistorului analizat ( Im YR(f) in functie de Re YR(f) ). Pe grafic se vor evidentia doua domenii distincte: - un domeniu in care predomina caracterul capacitiv; - un domeniu in care predomina caracterul inductiv. Aceste domenii variaza in functie de parametrii rezistorului. Folosind relatiile prezentate in program, se vor rezolva urmatoarele probleme: a) Sa se calculeze frecventa pentru care Im YR(f) = 0. b) Sa se calculeze valoarea rezistentei R pentru care rezistorul nu are caracter inductiv si sa se reprezinte grafic Im YR(f) in acest caz. 4. Intrebari si concluzii

5

4.1. Cum explicati faptul ca toleranta t[%] difera de toleranta masurata tm[%]. Ce relatie trebuie sa existe intre t[%] si tm[%] ? De ce? 4.2. Folosind rezultatele din tabelul 3.2 sa se faca o comparatie intre parametrii diferitelor tipuri de rezistoare liniare fixe. 4.3. Sa se determine tensiunea nominala VN pentru rezistoarele tip RMG si RPM masurate. 4.4. Sa se determine puterea admisibila Pa a rezistoarelor tip RCG 1050 si RPM 3050, considerand ca functioneaza la tremperatura de 100oC. 4.5. Cum influenteaza solutiile constructive elementele parazite din schema echivalenta a rezistorului ? 4.6. De ce rezistoarele bobinate nu au terminalele conectate prin lipire ?

Raspunsuri: 4.1 Cand a fost realizat rezistorul de catre producator, in urma testelor efectuate i s-au stability parametrii de functionare. La masurarea tolerantei de catre student in laborator a aparut o diferenta intre cele doua valori (cea din fabrica si cea din laborator) deoarece rezistorul nu a fost pastrat in conditii optime si probabil a fost deteriorate. 4.2 Diferenta dintre parametrii marcati si cei determinati in laborator este una mica in cazul rezistoarelor cu glazura metalica, iar la cele de tip RCG aceasta este putin mai mare. 4.3 a) VN= Pn Rn =160 V (pentru RMG) b) VN= Pn Rn =700 V (pentru RPM) 4.4 a) Pa= Pn b) Pa= PnTM Ta = 0,9 W (pentru RCG) TM TN TM Ta = 0,73 W (pentru RPM) , unde Ta=1000C TM TN

6

4.5

Solutiile

constructive

ajuta

motoarele

auto

pentru

antiparazitare. Aceasta se realizeaza prin construirea pe un support izolant (fibre de sticla) a rezistorului. 4.6 Deoarece exista riscul ca acestea sa se dezlipeasca daca terminalul este putin mai mult indoit. Din acest motiv se utilizeaza terminalele cu capacele peste care se aplica un strat de ciment.

7