Расчет непроволочных постоянных и переменных резисторов

Практическое занятие №3

Расчет непроволочных постоянных и переменных резисторов.

Варианты: 1. Расчет объемного резистора.

2. Расчет пленочного резистора.

Задача- расчет размеров резистора и его токопроводящего элемента при заданных R, P и общих требований с учетом допустимого перегрева.

Рассматривается упрощенный расчет, не учитывающий контактных явлений, , неравномерности распределения тока и теплового поля.

Конструкции токопроводящих элементов и расчетные соотношения.

а) Объёмный резистор круглого или прямоугольного сечения.

 

При расчете задаются допустимым соотношением между длинной и размерами резистора (отношение или  называют коэффициентом формы  )

При >>1 резистор получается длинным и тонким, а значит- непрочным.

При <<1 резистор получается коротким и толстым, что так же не рационально.

Для непроволочных резисторов  обычно выбирают от 0.7 до3..4 ??? до 10.

Длина высоковольтных резисторов может быть увеличена для увеличения электрической прочности. В этом случае расстояние между выводами  (или колпачками) может быть определено по кривой Памела.

, В;  , - м,  нужно выбрать с знаком.

Поверхность охлаждения  м.б. определена, если известна максимально допустимая температура для материала токопроводящего элемента и максимальная температура окружающей среды :

Тогда допустимый перегрев составит

,  

- коэффициент теплоотдачи, равный  при естественной ??? и н.у. С повышением атмосферного давления

Фактическая  будет меньше в 1,2…2 раза за счет теплоотдачи излучением.

Теплоотдачу можно увеличить в 8…10 раз при принудительной конвенции (?)

Т.о. порядок расчета следующий:

1.  Определяется требуемая .

2.  Задается соотношением размеров () или один из размеров ( или ;a,b или l).

3.  Рассчитываются размеры резистора (ТПЭ).

4.  Рассчитывается требуемое удельное сопротивление материала ТПЭ и окончательно выбирается материал ТПЭ.

б) Пленочный цилиндрический резистор

 сопротивление квадрата.

Сопротивление резистор м.б. увеличено в 2…3 раза без изменения размеров резистора,  и материала ТПЭ путем выполнения продольных прорезей в ТПЭ.

В этом случае

 

Еще большее увеличение достигается при спиральной нарезке:

         

Для обоих ??? отношение- называют коэффициентом нарезки.

Общий порядок расчета такой же как для случая (а)

в) Пленочный шайбовый резистор

в остальном расчет не отличается от (а)

шаг нарезки находится решением квадратного уравнения, полученного из двух, считая известными , D и a.

2- Плоский пленочный резистор (в т.ч. – для движковых переменных без учета неравномерно распределенного тока)

Для постоянных резисторов в остальном расчет не отлит чается от (а)

Для переменных линейных  выбирают в 1,5…2 раза меньше остальное – также.

Для нелинейных  выполняют разбиение на участки и наносят пленки одной толщины но с разным (т.е. с различным );  можно также изменить ширину каркаса, рассчитав ее в соответствии с заданной функции, но это констр. сложнее.

д) пленочный подковообразный ТПЭ для переем. R

при

для нелинейной функциональной характеристики выполняется кусочно - линейная аппроксимация с разбиением на 2-4 участка с разным  пленки но одинаковой толщиной.

Рассчитываемый параметр-  или .

Остальные расчеты- как для (a)

В некоторых случаях для получения нелинейных функциональных характеристик используют двухслойную конструкцию ТПЭ по вар. 2 и д  т.е. резистивные слоя наносят с двух сторон основания, а подвижный контакт скользит с одной из сторон.

Эквивалентная схема такого резистора принимает вид:

Изменения и   

(т.е. и) можно варьировать формой

Например при 

к лагорифмическому.