抵抗器は、電子機器の世界の基本的なコンポーネントであり、ほぼすべての電子回路で必須のビルディングブロックとして機能します。あなたがあなたの最初のプロジェクトを構築する愛好家であろうと、複雑なシステムを設計するベテランのエンジニアであろうと、抵抗器とそのアプリケーションを理解することが重要です。このブログ投稿では、抵抗器の基本、それらのタイプ、それらの機能、およびカラーコードの読み方を調べます。
抵抗とは何ですか？
抵抗器は、回路内の電流の流れを制限または調節する受動的な電気成分です。抵抗を提供することにより、抵抗器は電圧と電流を制御するのに役立ち、回路内の他のコンポーネントが指定された範囲内で動作するようにします。抵抗がなければ、電子デバイスは、過剰な電流と電圧の変動による損傷を受けやすくなります。
オームの法則：電圧、電流、抵抗の関係
オームの法則を理解することは、抵抗器を扱うことの基本です。オームの法律では、抵抗器を流れる電流（i）は、抵抗（v）に直接比例し、その抵抗（r）に反比例すると述べています。数学的表現は次のとおりです。
V = I × Rどこ：
- v ボルト（V）の抵抗器全体の電圧です。
- 私 アンペア（a）の抵抗器を通る電流です。
- r オーム（ω）の抵抗です。
この関係により、エンジニアは特定のアプリケーションに必要な抵抗値を計算し、安全で効率的な回路動作を確保できます。
抵抗器の種類
抵抗器にはさまざまなタイプがあり、それぞれが異なるアプリケーションや環境に適しています。最も一般的なタイプのいくつかは次のとおりです。
1.固定抵抗
固定抵抗器には、一定のままの抵抗値があります。それらは、電子回路で最も一般的に使用される抵抗器です。固定抵抗器にはさまざまな形があります。
- 炭素組成： カーボンパウダーと結合材料の混合物で作られています。それらは安価ですが、ノイズレベルが高くなっています。
- メタルフィルム： 薄い金属フィルムを抵抗要素として使用し、より高い精度と低いノイズを提供します。
- ワイヤーワウンド： コアに包まれたワイヤーで構成され、高精度とより高い電力レベルを処理する能力を提供します。
2。可変抵抗
可変抵抗器は、調整可能な抵抗値を可能にします。それらは、抵抗を手動または自動的に変更する必要があるアプリケーションで使用されます。一般的なタイプは次のとおりです。
- ポテンショメータ： 通常、電子デバイスのボリュームまたは輝度を調整するために使用されます。
- rheostats： 多くの場合、照明やモーターの用途で電流を制御するために使用されます。
3。特別な抵抗器
これらの抵抗器は特定のアプリケーション向けに設計されており、多くの場合、追加機能が組み込まれています。
- サーミスタ： 温度センシングおよび保護回路に使用される温度と抵抗が変化します。
- Photoresistors（LDRS）： 光感受性アプリケーションで一般的に使用される光強度で抵抗は変化します。
- バリスト： 電圧スパイクから回路を保護するために使用される電圧依存抵抗器。
抵抗色のカラーコード：バンドのデコード
抵抗器には、通常、抵抗値と耐性を示す色付きのバンドがあります。これらのカラーコードを解読することは、抵抗器の値を迅速に識別するために不可欠です。これがカラーバンドを理解するための簡単なガイドです：
標準の4バンド抵抗
- 最初のバンド： 最初の重要な数字。
- 2番目のバンド： 2番目の重要な数字。
- 乗数： 結合された最初の2桁を乗算します。
- 許容範囲： 抵抗の精度を示します。
たとえば、カラーバンドの抵抗器 赤、バイオレット、黄色、金 次のように計算されます。
- 赤= 2
- バイオレット= 7
- 黄色=×10,000
- 金=±5％許容範囲
したがって、抵抗値は27×10,000 =270,000Ω（270kΩ）で、許容値は±5％です。
カラーコードチャート
| 色 | 桁 | 乗数 | 許容範囲 |
|---|---|---|---|
| 黒 | 0 | ×1 | - |
| 茶色 | 1 | ×10 | ±1% |
| 赤 | 2 | ×100 | ±2% |
| オレンジ | 3 | ×1,000 | - |
| 黄色 | 4 | ×10,000 | - |
| 緑 | 5 | ×100,000 | ±0.5% |
| 青 | 6 | ×1,000,000 | ±0.25% |
| バイオレット | 7 | - | ±0.1% |
| グレー | 8 | - | - |
| 白 | 9 | - | - |
| 金 | - | ×0.1 | ±5% |
| 銀 | - | ×0.01 | ±10% |
抵抗器のアプリケーション
抵抗器は電子機器で遍在しており、複数の目的を果たしています。
- 現在の制限： LEDのような敏感なコンポーネントを保護し、それらを流れる電流を制限します。
- 電圧分割： 電圧分割ネットワークを使用して、回路内に特定の電圧レベルを作成します。
- 信号コンディショニング： さまざまなコンポーネントの要件に合わせて信号レベルを調整します。
- プルアップとプルダウン： アクティブな信号が存在しないときに、デジタル回路への入力が予想されるロジックレベルで落ち着くことを確認してください。
適切な抵抗器を選択する方法
適切な抵抗器を選択するには、いくつかの要因を考慮します。
- 抵抗値： アプリケーションによって決定され、オームの法律を使用して計算されます。
- 許容範囲： 実際の抵抗が公称値からどの程度異なるかを示します。許容度の低下はより大きな精度を提供します。
-
電力評価： 抵抗器が損傷なしで消散できる最大電力。使用して計算します
P = V × IまたはP = I² × R. - 温度係数： 抵抗器の値が温度でどれだけ変化するか。高精度アプリケーションにとって重要です。
- タイプ： 回路要件に基づいて、固定、変数、または特殊な抵抗器から選択します。
結論
抵抗器は単純に見えるかもしれませんが、電子回路の機能と信頼性において重要な役割を果たします。電流の制限から、電圧の除算からコンディショニング信号、動作点の設定まで、抵抗器の基本を理解することは、電子機器の設計とトラブルシューティングに関与する人にとって不可欠です。抵抗器の種類、その色コード、およびオームの法律を適用する方法に精通することで、幅広い電子プロジェクトを自信を持って処理するために設備が整っています。
