CCP 1 part 1
Cuprins
Componente pasive: rezistoare, condensatoare, inductoare
Probleme propuse și bibliografie
Anexe cu informații adiționale
Componenta Pasivă
Definiție: Dipol care impune un tip de impedanță (rezistivă, capacitivă, inductivă). Componentele pasive nu necesită surse externe de energie pentru a funcționa, ci reacționează la semnalele electrice primite.
Se clasifică în:
Rezistoare: Componente care limitează curentul electric și disipă energie sub formă de căldură.
Condensatoare: Dispozitive care stochează energie electrică sub formă de câmp electric.
Inductoare: Elemente care stochează energie într-un câmp magnetic atunci când curentul electric trece prin ele.
Rezistoare
Clasificare:
După caracteristica electrică:
Liniare: Rezistoare care respectă legea lui Ohm, unde curentul este direct proporțional cu tensiunea.
Neliniari: Rezistoare care nu respectă legea lui Ohm, având o relație variabilă între curent și tensiune.
După modificarea utilizatorului:
Fixe: Au o valoare constantă a rezistenței (ex: rezistoare de carbon).
Variabile: Permite ajustarea valorii rezistenței printr-o alunecare sau rotire (ex: potențiometre).
Tipuri Specialized:
Termistori: Rezistența scade sau crește semnificativ cu variația temperaturii.
Varistori: Rezistența se schimbă în funcție de tensiune, protejând circuitele de supratensiuni.
Magnetorezistori: La fel ca varistorii, dar rezistența lor se schimbă în funcție de câmpul magnetic.
Fotorezistori: Rezistența variază în funcție de fluxul luminos; utilizat frecvent în senzorii de lumină.
Tensorezistori: Sensibili la deformări fizice, rezistența lor variază în funcție de tensiunile mecanice aplicate.
Parametrii Rezistoarelor Fixe
Rezistență nominală (RN): Valoarea inscripționată pe rezistor, exprimată în ohmi (Ω).
Toleranța (t): Abaterea maximă permisă față de RN, adesea exprimată în procente; de exemplu, un rezistor cu RN de 100Ω și toleranță de 5% poate avea valori de la 95Ω la 105Ω.
Puterea nominală (PN), Tensiunea nominală (UN), Curentul nominal (IN): Aceste specificații indică limita de operare pentru fiecare parametru.
Temperatura nominală (TN) și intervalul temperaturilor de utilizare: Garanția funcționării rezistorului fără deteriorare.
Factorul de zgomot (F): Importanța acestuia crește în aplicațiile sensibile, unde semnalul dorit trebuie să fie clar față de zgomotul electronic.
Puterea Disipată
Definiție: Energia consumată efectiv pe rezistor, se calculează utilizând formula , unde P este puterea disipată, I este curentul și R este rezistența.
Dacă , puterea disipată este tot .
Dacă , rezistorul poate acumula energie și există riscul de deteriorare sau ardere.
Fenomene Termice
Calorificarea zilnicului: Efectul Joule-Lenz; căldura se acumulează în timp ce alimentarea este activă, ceea ce poate induce o degradare a materialelor.
Bilanț energetic: Este crucial să se considere suma totală a puterilor disipate prin diferite modalități (conductie, convecție, radiație), pentru a evita supraîncălzirea.
Evacuarea căldurii: Prin conductie, convecție (naturală și forțată) și radiație; selecția metodologiei de dezintegrare a căldurii depinde de aplicația specifică a circuitului.
Funcționarea Rezistoarelor
Temperatura rezistorului crește exponențial cu alimentarea, ceea ce afectează stabilitatea lor. Atunci când alimentarea este întreruptă, temperatura scade exponențial, ceea ce poate provoca oscilări de curent.
În regimul de impulsuri, temperatura variază semnificativ între limitele definite, necesitând o monitorizare atentă pentru a preveni deteriorarea.
Diagrama de Disipație
Puncte de funcționare pentru rezistoare în funcție de temperaturi și putere. Aceasta ilustrează interdependența dintre puterea disipată și temperatura ambientului, oferind indicații asupra performanței și durabilității rezistorului.
Rezistorii pot ține mai puțină putere la temperaturi mai mari, având nevoie de limitarea puterii disipate pentru a previne deteriorarea sa.