Применение резисторов в электрических схемах

Применение резисторов в электрических схемах

Пример 2.11. Делитель (рис. 2.3) выполнен в виде многофункционального узла на резисторах R1…R6. Рабочее напряжение U подается на вход делителя через контакт 2 вилки электронного соединителя Х1. Выходные напряжения Uн1, Uн2, Uн3 снимаются с контактов 4, 3, 1 розетки электронного соединителя Х2. В нагрузках Rн1, Rн2, Rн3 протекают токи Iн1, Iн2, Iн3.

Спроектировать делитель напряжения на Применение резисторов в электрических схемах резисторах по схеме рис. 2.3 со последующими параметрами:

1) U dU =36В 5%– напряжение источника питания, В;

2) Uн1 dUн1=24В 5%, Uн2 dUн2=15В 5%, Uн3 dUн3=9В 5% – напряжения, снимаемые с делителя;

3) Iн1 =0,1 А, Iн2=0,05 А, Iн3=0,2 А – токи в нагрузках;

4) kнi=0,2 - отношение тока Iнi, протекающего в нагрузке Rнi, к току Ij, в Применение резисторов в электрических схемах параллельном (опорном) резисторе Rj;

5) KP =0,5 - коэффициент нагрузки резисторов по мощности.

Найти значения сопротивлений резисторов R1…R6, допускаемые отличия сопротивлений и их мощности рассеяния P1…P6.

Решение.

1. Составляем эквивалентную схему делителя (рис 2.4).

На основании эквивалентной схемы рис. 2.4 исполняем нужные расчеты.

2. Определяем токи через резисторы R2, R4, R6 по формулам:

; ; . (2.16)

А; А; А Применение резисторов в электрических схемах.

3. Рассчитываем сопротивления резисторов R2, R4, R6 из соотношений:

; ; . (2.17)

Ом; Ом; Ом.

4. Рассчитываем мощности рассеяния резисторов R2, R4, R6:

; ; . (2.18)

Вт; Вт; Вт.

5. Рассчитываем ток I5 через резистор R5:

А. (2.19)

6. Определяем значение сопротивления резистора R5:

Ом. (2.20)

7. Вычисляем мощность рассеяния резистора R5:

Вт. (2.21)

8. Рассчитываем ток I3 через резистор R3:

А Применение резисторов в электрических схемах. (2.22)

9. Определяем значение сопротивления резистора R3:

Ом. (2.23)

10. Вычисляем мощность рассеяния резистора R3:

Вт. (2.24)

11. Рассчитываем ток I1 через резистор R1:

А. (2.25)

12. Определяем значение сопротивления резистора R1:

Ом. (2.26)

13. Вычисляем мощность рассеяния резистора R1:

Вт. (2.27)

14. Расчет допускаемых относительных отклонений сопротивлений dR резисторов осуществляем способом наихудшего варианта.

Полагая токи в ветвях схемы постоянными, для отклонений сопротивления Применение резисторов в электрических схемах резисторов R2, R4, R6 из формулы (2.17) получим:

dR2=dUн1; dR4=dUн2; dR6=dUн3. (2.28)

dR2 =dR4=dR6=5%.

15. Для отклонений сопротивления резисторов R5, R3, R1 из выражений (2.20, 2.23, 2.26) получаем:

; (2.29)

; (2.30)

. (2.31)

Как следует,

;

; .

16. Результаты расчетов и следующего выбора стандартных резисторов с внедрением справочника [7] сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Резистор R1 R2 R3 R4 R Применение резисторов в электрических схемах5 R6
R 28,57
dR, % 21,6
P, Вт 10,08 0,92 5,4 0,3 2,88 0,72
Избран ПЭВ-10 С2-1 ПЭВ-7,5 С2-1 ПЭВ-3 С2-1
R 27 Ом 1,2 кОм 33 Ом 1,5 кОм 27 Ом 220 Ом
dR, %
P, Вт 7,5 0,5

Свойства резисторов:

ПЭВ [7, стр. 203]. Нагрузочные резисторы для подвесного монтажа. Созданы для работы в цепях неизменного и переменного токов. Предельные рабочие напряжения до 1400 В и допускаемые отличия сопротивления 5%; 10% из Применение резисторов в электрических схемах ряда Е24. Спектр рабочих температур –60…+40 0С, ТКС равен 200×10-6 1/К.

Резисторы мощностью 3 Вт выпускаются на спектр сопротивлений 3…510 Ом. Резисторы мощностью 7,5 Вт выпускаются на спектр сопротивлений, 1…3,3×103 Ом. Резисторы мощностью 10 Вт выпуска­ются на спектр сопротивлений 1,8…10×103 Ом.

С2-1[7, стр. 142]. Металлоокисные неизолированные резисторы. Созданы для работы в высокоточных электронных цепях Применение резисторов в электрических схемах неизменного, переменного и импульсного токов. Уровень шумов 1 мкВ/В. Спектр рабочих температур –60…+85 0С.

Резисторы мощностью 0,5 Вт выпускаются на спектр сопротивлений 1…5,1×106 Ом, предельные рабочие напряжения до 500 В и допускаемые отличия сопротивления 0,2%; 0,5%; 1%; 2%; 5%; 10%. ТКС равен (-300 …+400)×10-6 1/К.

Резисторы мощностью 1 Вт выпускаются на спектр сопротивлений 1…1×106 Ом, предельные рабочие напряжения до 750 В и допускаемые отличия сопротив­ления 0,2%; 0,5%; 1%; 2%; 5%; 10% ТКС Применение резисторов в электрических схемах равен (-600…+100)×10-6 1/К.

Пример 2.12. В цепях питания биполярных транзисторов, включенных по схеме с ОЭ, нередко применяется схема стабилизации тока базы, изображенная на рис. 2.5. Начальные данные к схеме:

1) напряжение источника питания Uп=12 В 5%;

2) потенциал базы

Uб=5 В 2%;

3) ток эмиттера Iэ=30 мА;

4) коэффициент передачи тока базы b=70;

5) коэффициент нагрузки делителя kнi =8;

6) Оборотный ток Применение резисторов в электрических схемах коллектора Iк0=20 мкА;

7) KP =0,2 – коэффициент нагрузки резисторов по мощности.

Высчитать значения сопротивлений резисторов R1, R2, Rэ, Rк, допускаемые отличия сопротивлений dRi и их мощности рассеяния P1, P2, Pэ, Pк. По справочнику избрать стандартные резисторы, доказать их выбор.

Решение.

1. Сопротивление резистора в цепи эмиттера Rэ:

Ом.

2. Мощность рассеяния резистора Rэ Применение резисторов в электрических схемах рассчитываем по формуле

.

Вт.

3. Сопротивление резистора Rк в цепи коллектора для активного режима работы транзистора:

Ом,

где 1,5 В – падение напряжения на переходе коллектор-база транзистора.

4. Мощность рассеяния резистора Rк рассчитываем по формуле

=0,82 Вт.

5. Ток Iб для активного режима работы транзистора, включенного по схеме с ОЭ, рассчитываем по формуле

мА.

6. Ток Применение резисторов в электрических схемах через резистор R2, входящего в состав делителя:

мА.

7. Значение сопротивления резистора R2:

Ом.

8. Мощность рассеяния резистора R2:

Вт.

9. Ток I1 через резистор R1:

мА.

10. Значение сопротивления резистора R1:

Ом.

11. Мощность рассеяния резистора R1:

Вт.

12. Для отклонений сопротивления резисторов R2, Rэ из расчетных формул получим последующие значения:

dR2 =dRэ=2%.

13. Для отклонений сопротивления Применение резисторов в электрических схемах резисторов R1, Rк получаем:

.

14. Результаты расчетов и следующего выбора стандартных резисторов с внедрением справочника [7] сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Резистор R1 R2
R, Ом 143,3 183,3
dR, %
P, Вт 0,125 0,08 0,64 0,8
Избран С2-11 С2-1 С2-1 С2-11
R 2,0 кОм 1,54 кОм 140 Ом 180 Ом
dR, %
P, Вт 0,125 0,125

Свойства избранных резисторов:

С2-1. Свойства резисторов приведены Применение резисторов в электрических схемах в примере 2.6

С2-11 [7, стр. 146]. Резисторы металлодиэлектрические неизолированные, для подвесного монтажа. Созданы для работы в электронных цепях неизменного, переменного и импульсного токов. Уровень шумов 1; 5; 10 мкв/В. Ряд Е96. Спектр рабочих температур –60…+125 оС.

Резисторы мощностью 0,125 Вт выпускаются на спектр сопротивлений 1…3,01×106 Ом, предельные рабочие напряжения до 200 В и допускаемые отличия сопротивления 1%; 2%; 5%; 10%. ТКС Применение резисторов в электрических схемах равен (250…1000)×10-6 1/К.

Резисторы мощностью 1 Вт выпускаются на спектр сопротивлений 1… 10×106 Ом, предельные рабочие напряжения до 500 В и допускаемые отличия сопротивления 1%; 2%; 5%; 10%. ТКС равен (250…500)×10-6 1/К.


primenenie-i-osobennosti-dejstviya-nootropnih-sredstv.html
primenenie-ibuprofena-v-ginekologicheskoj-praktike-doklad.html
primenenie-immunomodulyatora-timogena-dlya-stimulyacii-polovoj-ohoti-i-oplodotvoryaemosti-u-korov-03-00-13-fiziologiya.html