rezistoare pentru incalzire

Rezistoarele pentru incalzire se executa numai din materiale rezistive care pt functiona la temperaturi inalte (peste 1000 *C), ca de exemplu: cromnichiel, fecral, silita, metalo ceramica etc. Se folosesc atit metale ceramice cit si materiale pe baza de carbon sinterizate.
Rezistoarele se utilizeaza fie aplicate pe suporti ceramici , fie sub forma spiralizata si sustinute de suportii ceramici. Ele se folosesc fie ca surse de caldura de uz casnic (radiatoare, plite electrice, fiare de calcat, plonjoare de incalzit apa etc.), fie ca uz industrial (aeroterme, cuptoare electrice , plonjoare pentru incalzirea matritilor).

rezistoare reglabile (Reostate)

Reostatele sint aparate electrice la care rezistenta electrica poate fi reglata. Regarea valorii rezistentei unui reostat se face cu ajutorul unui cursor care permite variatia lungimii rezistorului introdus in circuit. Variatia lungimii rezistorului se poate face continuu sau in trepte.
Deplasarea cursorului se face manual sau cu ajutorul unui motor electric (in cazul unui reglaj automat a valorii rezistentei).
Reostatele cuprind si elemente auxiliare cum sint bornele, carcasa de protectie, manete de actionare etc.
Reostatele se pot folosi: la pornirea sau pornirea si reglarea moatoarelor electrice; reglarea curentului in cuptorul electric, reglarea iluminatului cu lampi  incandescente etc.
Reostatele cu cursor au elementul rezistor din sirma infasurata pe un tub izolant  ceramic, spirele rezistorului sint bobinate alaturat.

Pentru ca spirele sa fie izolate intre ele se realizeaza oxidarea sirmei prin tratament termic dupa infasurarea pe suportul ceramic. Elementul de contact al cursorului este realizat din material arcuitor (bronz fosforos), taiat sub forma de lamele. Zona de contac intre cursor si rezistor este curatata de oxid. Reostatele cu cursor realizeaza o variatie continua a rezistentei.

rezistoare neliniare

Rezistoarele neliniare sint caracterizate prin variatia importanta a rezistentei in cazul modificarii unei marimi exterioare.

Termistoarele sint rezistoare neliniare a caror rezistenta variaza pronuntat cu incalzirea, avind un coificient de variatie a rezistentei cu temperatura negativ (rezistenta scade cu cresterea temperaturii).
Termistoarele se executa din oxizi de Cr, Mn, Fe, Cd sau Ni.
Pentru a intelege functionarea termistoarelor se foloseste caracteristica Volt-Amper sint linii drepte ce trec prin originea axelor de coordonate.

Variztoarele sint dizpozitivele constituite dintr-un semiconductor a carui rezistenta scade cind creste tensiunea continua aplicata  la bornele lui (in figura de mai sus). Ele sint utilizate in circuite pentru protectia la supratensiuni in circuite de reglare automata etc.

potentiometru

Potenţiometrul este un rezistor variabil avînd două borne fixe şi o bornă formată dintr-un cursor care alunecă pe suprafaţa rezistorului.

Potenţiometrele pot fi rectilinii sau circulare, ultimele avînd un ax de acţionare.

Potenţiometrele bobinate se realizează prin înfăşurarea unui conductor cu rezistivitate mare (manganină sau cromnichel) pe un suport izolant, exe­cutat din pertinax sau fibră vulcanică, pentru puteri mici şi din ceramică, pentru puteri mari.

Potenţiometrele chimice se realizează prin depunerea unui strat de carbon sau de metal pe un suport izolant de pertinax.

Potenţiometrele chimice se construiesc cu variaţia liniară a rezistenţei sau cu variaţia logaritmică a rezistenţei la deplasarea cursoruku. Aceste potenţiometre sînt marcate cu emblemele „lin" şi respectiv „log".

Cursorul se execută de obicei din bronz fosforos şi trebuie astfel execu­tat, încît să asigure un contact bun cu pelicula de carbon fără a produce uzura acesteia.

rezistoare chimice

Rezistoarele chimice peliculare se realizează prin depunerea pe un suport izolant ceramic a unui strat subţire (0,1 μm) conductor din carbon sau metal.

Rezistoarele cu peliculă metalică au o mare stabilitate a rezistenţei electrice la funcţionarea de lungă durată.Rezistoarele cu peliculă de carburi sau bor-carbon se execută în mai multe faze : 

• Pregătirea suportului. Pentru înlăturarea impurităţilor se aplică spălarea cu apă cu detergenţi şi decaparea în soluţie de acid fluorhidric (0,5 — 5%). După aceasta se spală cu apă caldă şi se usucă în cuptor.
• Tratamentul pirolitic urmăreşte depunerea carbonului dintr-o hidro­carbură saturată (metan, benzen etc.) pe suportul rezistenţei la o tempera­tură de circa 1 000⁰C. Piroliza se execută în cuptoare cu vid sau atmosferă neutră (azot).
• Filetarea este procesul de tăiere a şanţului elicoidal în pelicula de car­bon şi suportul ceramic cu un disc abraziv.
• Lipirea conexiunilor din cupru se face cu ajutorul aliajelor de lipire (plumb şi cositor).
• Acoperirea de protecţie se obţine cu o vopsea termorezistivă sau cu peliculă metalică. Depunerea peliculei metalice se realizează prin evaporarea în vid înaintat (10^-4 — 10^-6 torr) şi la temperatură înaltă. Variindu-se condiţiile de depunere se pot medifica proprietăţile electrice ale rezistoarelor.
• Tratamentul termic are drept scop micşorarea coeficientului de tem­peratură si uniformizarea structurii. Se realizează la temperatura de 700 . . . 900⁰ С timp de 3-50 mim.

Rezistoarele pe bază de bioxid de staniu (Sn0₂) se obţin prin depunere chimică a peliculei de staniu pe suportul izolant. Ulterior, această peliculă se oxidează prin încălzire în aer.

Rezistoarele chimice de volum se realizează dintr-un amestec ce cu­prinde : material semiconductor (grafit sau negru de fum), masa de umplu­tură (argilă, talc. sau caolin) şi un izolant (cauciuc sau răşină sintetică).

Rezistoarele de volum se introduc fie într-un tub izolant (de ceramică sau sticlă), fie se presează sub formă de vergele.

Rezistoarele de volum au următoarele avantaje: putere de disipaţie mare raportată la volum, cost scăzut, robusteţe electrică şi mecanică ridi­cate şi inductanţă proprie redusă.

rezistoare bobinate

Rezistoarele bobinate se realizează dintr-un conductor cu rezistenţă specifică mare înfăşurat pe un suport izolant. Secţiunea conductorului este astfel aleasă, încît în funcţionarea normală temperatura să nu depăşească o anumită limita.

Pentru realizarea rezistoarelor se folosesc conductoare din materiale cu rezistenţă specifică mare, ca de exemplu : 

•  aliaje de fier, crom si nichel p = 1,1 • 10^-6   Ωm ;
• aliaje de fier, crom şi aluminiu p = 1,35 • 10^-6   Ωm;
• aliaje de fier, crom şi aluminiu p = 1,35 • 10^-6   Ωm; 

Tubul pe care se înfăşoară conductorul se poate realiza din sticlă, fire de sticlă sau din material ceramic (porţelan sau steatit). Suporturile ceramice se caracte­rizează printr-o rezistenţă  mecanică bună, conductibilitate termică şi rezistenţă la şocuri termice satisfăcătoare.Se execută bobinări speciale care prezintă inductanţă nulă . De asemenea, rezistoarele bobinate se pot realiza cu cursoare care să permită reglarea valorii rezistenţei. 

Rezisloarele neprotejate se construiesc pen­tru funcţionarea în încăperi cu umiditate redusa Acest tip de rezistoare este folosit la aparatele de măsurat elec­trice, în acest caz conductorul folosit este realizat din constantau sau manganin, aliaje care nu-şi schimbă rezistenţa la variaţii mari ale tem­peraturii, în unele cazuri aceste rezistoare sînt confecţionate din conduc­toare rezistente izolate cu email sau cu mătase. 

Rezistoarele lăcuite sînt realizate după acelaşi principiu, ca şi rezistoarele neprotejate, fiind însă acoperite cu un strat protector din lac sau etnail. Aceste rezistoare pot funcţiona în atmosferă cu umiditate mărită. Tempera­tura de lucru este limitată de natura lacului de protecţie si, în generai, nu depăşeşte 100 °C. 

Rezistoarele glazurate au stratul protector realizat din glazură de porţelan cu ciment siliconic. Această construcţie permite funcţionarea rezistoarelor la temperaturi ridicate pînă la 500 °C.

marcarea rezistoarelor

Rezistoarele pentru circuitele ele curenţi slabi au caracteristicile marcate conform STAS 9109—72 prin cod de culori sau prin cod de litere şi cifre.
Codul de culori cuprinde patru benzi de culori in figura de mai jos, primele trei benzi reprezentînd valoarea rezistenţei, iar a patra toleranţa. Prima bandă

colorată se trasează în apropierea unuia dintre capetele rezistorului. Pentru a nu se produce confuzii în interpretarea codului, citirea se va face începîndu-se de la acest cap.

Codul de culori pentru marcarea valorilor şi toleranţelor este indicat mai jos.

Codul de litere şi cifre cuprinde trei sau patru caractere, cuprinzînd două cifre şi o literă sau trei cifre şi o literă, în funcţie de numărul cifrelor semnificative ce trebuie marcate pe rezistoare. De exemplu, 2700 Ω se va marca 2 к 7, iar 332 000 Ω se va marca 332 k. Literele codului înlocuiesc virgula zecimală.

La marcarea rezistoarelor se folosesc literele R, к, M, G, T pentru a reprezenta coeficienţii de multiplicare 1, 10³ (kilo), 10⁶ (mega), 10⁹ (terra) la valorile exprimate in ohmi.

Rezistoarele pentru circuitele de curenţi mari se marchează cu valorile i rezistenţa nominală, curentul de sarcină maxim şi tensiunea nominală.

reprezentarea conventionala a rezistoarelor

Rezistoarele sînt reprezentate în schemele electrice prin semne -con­venţionale conform STAS 1590/2 — 71. Semnele convenţionale ale rezistoarelor sînt indicate in tabelul de mai jos.

clasificarea rezistoarelor

Rezistoarele se pot clasifica după mai multe criterii.  După materialul folosit:
— rezistoare din metale sau aliaje metalice diverse sub formă de sîrmă sau benzi caracterizate fiecare prin rezistivitate (sau rezistenţe specifice) ;
— rezistoare peliculare obţinute prm depunerea unei pelicule pe un suport izolant, obţinîndu-se astfel grosimi foarte mici şi deci rezistenţe, de valoare ridicată;
rezistoare cu lichid bazate pe rezistenţa unui strat de lichid intre două plăci metalice cufundate în lichid. , După construcţie :
— rezistoare fixe, a căror rezistenţă nu poate fi modificată ;
— rezistoare variabile, a căror rezistenţă poate fi modificată prin depla­sarea unui contact. Rezistoarele variabile pot fi realizate cu modificarea rezistenţei în trepte sau continuu. De asemenea, ele pot avea trei borne, puţind fi montate în circuite de reglaj potcnţiometric (reglajul tensiunii între zero şi valoarea nominală).
Rezistoarele variabile pot fi:
— cu variaţia liniară a rezistenţei (proporţională cu deplasarea contac­tului) ;
— cu variaţia logaritmică a rezistenţei (modificarea rezistenţei se face logaritmic cu deplasarea contactului).

Parametrii nominali

Rezistenţa nominală (R) este valoarea, în ohmi, pentru care a fost construit rezistorul, măsurată la temperatura de 20 °C; Toleranţa admisă faţă de rezistenţa nominală este abaterea în plus sau in minus, în procente, rezultată din procesul de fabricaţie. 

Puterea nominală (Pn) este puterea ce poate fi disipată de rezisteuţă fără a se încălzi peste limitele admisibile, în waţi. 

Puterea maximă a rezistorului se calculează cu relaţia: 

                                                                       P = RI² [W],       

în care : 

R este rezistenţa, în (Ω) ;

 I — curentul, în A.

Din această relaţie rezultă şi curentul maxim ce poate străbate rezistorul. 

Puterea maximă admisibilă este stabilită la o temperatură ambiantă de 20 °C. La creşterea temperaturii ambiante, rezistenţa proprie a rezisto­rului liniar creşte conform relaţiei;

                                                                               R_t = R₀[l +   α(t-t₀)]

                                                   

în care :
Rt  este rezistenţa la temperatura finală t, în Ω;
R0 — rezistenţa la temperatura ambiantă de  (20 °C), în Ω.;
α — coeficientul de variaţie a rezistenţei cu temperatura (l/K) ;
t— temperatura finală, în °C;
t0 — temperatura ambiantă (20 °C).

Datorită acestui fapt, puterea creşte cu temperatura, ceea ce duce la degradarea materialelor din care este confecţionat rezistorul.
Coeficientul de variaţie a rezistenţei cu temperatura (α) constituie altă 'mărime nominală şi est'e determinat de materialul folosit pentru confecţio­narea rezistorului. 

Tensiunea nominală este tensiunea maximă, în volţi, la care poate fi utilizat rezistorul fără să se producă deteriorarea izolaţiei electrice.
Variaţia rezistenţei cu durata de utilizare este un alt element ce carac­terizează numai rezistoarele chimice (folosite în curenţii slabi), care se indica în procente faţă de rezistenţa nominală după 1 000 h de funcţionare la tem­peratura maximă de utilizare şi puterea nominală.
Coeficientul de tensiune (Ku) indică variaţia rezistenţei rezistorului ia funcţie de tensiunea aplicată la borne.

Rezistoare

Rezistoarele sint dizpozitive a caror functionare se bazeaza pe proprietatea tuturor materialelor conductoare de a opune rezitenta la trecerea curentului, definita prin legea lui Ohm: R=U/I, unde:
   R este valoarea rezistentei rezitorului masurata in ohmi (Ω);
   U- tensiunea electrica plicata la capetele rezistorului in volti (V);
   I- valoarea curentului prin rezistor in amperi (A).

Trecerea curentului electric printr-un rezistor duce la producerea unei cantităţi de energie sub formă de căldură dată de formula:

                                                      Q=RI²t , in care

Q este energia exprimată în Jouli (J) ;
I - curentul în amperi (A);
R - rezistenţa în ohmi (Ω) ;
i -timpul trecerii curentului în secunde (s).

Rezistoarele sînt folosite pentru a regla valoarea curentului într-un circuit atît în domeniul curenţilor tari cît şi în cel al curenţilor slabi.

Fiecare material conductor este caracterizat din punct de vedere al rezistenţei electrice prin rezistenţă specifică (sau rezistivitate) respectiv prin rezistenţa unităţii de lungime avînd secţiunea de o unitate. Valoarea rezis­tenţei este dată de formula:  

                                                              R=ρl/s ,     unde

   R este rezistenţa în ohmi;
l -  lungimea în metri (m);
s  - secţiunea la trecerea curentului în metri pătraţi (m²) ;
ρ - rezistivitatea în ohmi metru (Ωm),