Залежність від температури

Струм, що проходить через резистор, спричиняє його нагрівання. Кількість тепла залежить від виділюваної в ньому потужності Р. Вона дорівнює добутку струму І, що проходить через резистор, і спадку напруги U на ньому Р=І·U. Різниця температур між поверхнею резистора та довкіллям поділена на значення виділюваної на ньому потужності називається термічним опором R_th.

Температуру резистора можна підрахувати за формулою

, (2.38)

де T_Н - температура у найгарячішому місці поверхні; T_д - температура довкілля; P - потужність у Вт; R_Т - термічний опір у К/Вт.

Максимальне значення температури T_Н залежить від, наприклад, ізоляційних матеріалів, корпусу і термічної ізоляції між резистивним елементом і поверхнею. Подавана в технічних даних максимальна потужність це потужність, яку резистор витримує без зміни параметрів.

Якщо перетнути максимальну температуру резистора T_Н, то це означатиме скорочення часу служби. Якщо її значно перевищити, то час служби може становити секунди або ж навіть і їх частини.

Існують різні норми визначення часу служби, що використовуються виробниками. Ці норми відрізняються між собою вимогами до способу монтажу, довжини виводів, циркуляції повітря (вертикальний монтаж або горизонтальний), температура оточення, приросту температури, температури поверхні і очікуваного часу служби. Тому резистор, який для одного виробника витримує потужність 1 Вт, для іншого може витримати лише 1/10 Вт, незважаючи на те, що вони є однакового розміру. Досвід показує, що резистори при максимальній потужності використовуються дуже зрідка, навіть і тому, що температура злютованого з’єднання не повинна перевищувати 100°С, щоб воно не підлягало прискореному зношенню.

Технічні характеристики

Похибка опору - це максимальне відхилення від номінального значення опору виражене у відсотках. Опір вимірюється стандартно, беручи до уваги тип вимірювального пристрою, напругу, температуру, довжину виводів і т.д. У стандартних резисторів похибка становить ±(1-10) %, але існують також і спеціальні виконання, для яких похибка є дуже малою і становить ±0,005 %.

Усі резистори в якийсь спосіб залежать від температури, яка описується з допомогою температурного коефіцієнта опору (ТКО). Найчастіше застосовуваною одиницею для ТКО є ppm/К (мільйонна частина на 1 Кельвін, 10^-6/К). Температурний коефіцієнт опору змінюється в залежності від типу резистора.

Максимальна робоча напруга - це максимальне значення сталої або змінної напруги, яка постійно може бути прикладена до резистора. Це стосується тільки резисторів з опорами вищими від так званого критичного опору - такого, при якому максимальна напруга дає максимальну потужність, яку може витримати резистор. Для значень опорів вищих від критичного опору максимальна напруга становитиме

. (2.39)

Напруга міцності ізоляції – це максимальне значення напруги, яку витримує ізоляція навколо резистивного елемента.

Шуми

У всіх резисторах виникають шуми. З однієї сторони це так званий термічний шум, який повстає у кожному елементі, що проводить струм і який виникає з факту, що не всі електрони проходять в напрямку проходження струму, а з іншої сторони – струмовий шум, значення якого залежить від типу резистора. Термічний шум, який є незалежним від виду резистора, можна підрахувати за формулою

, (2.40)

де U - напруга шумів, її ефективне значення у В; k - стала Больцмана (1,38·10^-23 Дж/K); T - абсолютна температура резистора в К; R – опір резистора в Ом; Δf - ширина смуги у Гц.

Струмовий шум, що залежить від виду матеріалу, який використовується для виготовлення резистивних елементів, нерівномірності його поверхні і забруднення, подається, зазвичай, у технічних даних виробника. Рівень шумів подається у мкВ/В або в дБ, що відповідає відношенню напруги шуму резистора до шумової напруги 1 мкВ/В. Повний шум є сумою термічного і струмового шуму.

Повний шум=√ (струмовий шум²+термічний шум²)