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May 27, 2024

抵抗器について知っておくべきことは何ですか?

抵抗器: 電流の流れに抵抗する受動的な材料の塊。 両端に端末を接続すれば完了です。 もっとシンプルなものは何でしょうか？ それほど単純ではないことがわかります。

抵抗器: 電流の流れに抵抗する受動的な材料の塊。 両端に端末を接続すれば完了です。 もっとシンプルなものは何でしょうか？

それほど単純ではないことがわかります。 結局のところ、温度、静電容量、インダクタンス、その他の要因はすべて、抵抗器をかなり複雑な部品にするのに影響します。 回路内での用途にもさまざまなものがありますが、ここでは、さまざまな種類の固定値抵抗器、その製造方法、およびさまざまなアプリケーションにとって望ましいものに焦点を当てます。

シンプルなものから始めましょう。そして最も古いものから始めましょう。

これらは「古い」抵抗器と呼ばれることが多く、1960 年代に広く使用されていましたが、他のタイプの抵抗器が導入され、比較的コストが高かったため、現在ではあまり使用されていません。 これらは、セラミック粉末とカーボンの混合物を樹脂で結合したもので構成されています。 炭素は優れた電気伝導体であり、混合物中の炭素濃度が高いほど抵抗は低くなります。 端にはワイヤーが取り付けられています。 次に、絶縁体として塗料またはプラスチックでコーティングされ、抵抗値と許容差を示すためにさまざまな色のストライプが描かれます。

これらのカーボン組成抵抗器の抵抗は、高湿度に長時間さらされたり、電圧やはんだ付け時の過熱によって過剰なストレスがかかると、永久に変化する可能性があります。 公差は 5% 以上です。 基本的には単なる固体の円筒であることを考えると、優れた高周波特性を持っています。 また、その小型サイズに匹敵する熱過負荷に対する耐性も優れているため、現在でも電源や溶接制御に使用されています。

しかし、古いものでも、555 タイマー音楽プレーヤーに必要なさまざまな抵抗を補うために、中古品店から購入した袋を使用することはできませんでした。 上の写真にあるのが私の汚物です。

炭素皮膜抵抗器の抵抗温度係数 (TCR) は通常、約 200 ～ 500 ppm/C です。 200 ppm/C は、1 C ごとに、抵抗値が 1 MΩ ごとに 200 オームを超えて抵抗が変化しないことを意味します。 パーセントで言えば、0.02%/C の変化です。 したがって、80℃の温度変化の場合、200 ppm/C は抵抗の 1.6% の変化、または 16 キロオームを意味します。

炭素皮膜抵抗器は通常、1 オームから 10 キロオームの範囲にあり、定格電力は 1/16 W から 5 W で、キロボルト単位の電圧に対応できます。 一般的な用途は、高電圧電源、X 線、レーザー、レーダーです。

金属フィルムは、カーボン フィルムと同様に、セラミック上に金属層 (多くの場合、ニッケル クロム) を堆積し、次に金属かららせんを彫刻することによって作成されます。 メーカー Vishay の文書によると、端子を取り付けた後、以前はヘリックスは研削またはサンドブラストによってトリミングされていましたが、最近ではレーザーを使用してトリミングが行われています。 結果はラッカーでコーティングされ、色分けまたは実際のテキストを使用してラベルが付けられます。

金属膜はカーボン膜に比べて温度による抵抗変化が小さい。 金属フィルムの TCR は 50 ～ 100 ppm/C であり、50 ppm/C では 0.005%/C になります。 上記の 1 Mohm カーボン フィルムと同じ例を使用すると、80℃の温度変化の場合、50 ppm/C は 0.4% の変化、つまり 4 kΩ に相当します。

金属フィルムも、0.1% というより低い公差から始まります。 また、優れたノイズ特性、低い非直線性、優れた長期安定性を備え、幅広い用途に使用できます。

これは、金属が抵抗のために酸化アンチモンで汚染された酸化スズであることを除けば、金属皮膜抵抗器とほぼ同じです。 これにより、電圧定格、過負荷、サージ、高温に関して、カーボン フィルムや金属フィルムよりも優れた性能が得られます。 カーボン皮膜抵抗器の定格は約 200℃、金属皮膜抵抗器は 250 ～ 300℃ですが、金属酸化物は 450℃で動作します。 ただし、安定性が劣ります。

巻線抵抗器は、プラスチック、セラミック、またはグラスファイバーのシリンダーの周りにワイヤーを巻き付けることによって作られます。 正確な長さに切断できるため、公差0.1%以上の高精度な抵抗値が得られます。 高い抵抗を得るには、ワイヤーを非常に細く、非常に長くする必要があります。 ワイヤは、電力定格が低い場合は細くなり、電力定格が高い場合は太くなります。 ニッケルクロム、銅、銀、鉄クロム、タングステンなどの多くの合金で作ることができます。