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 P=I2RP = I^2R, unde P este puterea disipată, I este curentul și R este rezistența.

  • Dacă PE<PNPE < PN, puterea disipată este tot PEPE.

  • Dacă PE>PNPE > PN, 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.