Principalele și cele mai importante surse de rezistență individuală sunt prezentate în Figura 1.
Figura 1. Surse de rezistență individuală
Să ne uităm la Figura 1 mai detaliat:
- Percepţie.
Principala sursă de rezistență este mecanismul de apărare perceptivă. Toți oamenii își percep mediul în mod diferit, așa că toți tind să aleagă și să perceapă acele lucruri care par cele mai potrivite. Odată ce o persoană începe să perceapă un obiect, este imposibil să schimbi această percepție fără rezistență. O altă sursă de eroare de percepție sunt stereotipurile. De exemplu, stereotipul care se schimbă este întotdeauna ceva rău care duce la concedieri.
- Personalitate.
Fiecare dintre noi are un anumit set de calități personale care pot deveni un obstacol în calea schimbării. Aici vorbim și despre dependențe. Rezistența la schimbare în rândul angajaților poate continua până când schimbarea este acceptată de cei de care depind - managerul, șeful departamentului sau atelierului.
- Obiceiuri.
Acesta este un mod unic de a reacționa și de a te comporta până când situația se schimbă critic. Obiceiul este baza confortului și siguranței. Percepția schimbării în acest caz depinde de percepția individului asupra beneficiilor acestor schimbări.
- Frica de pierdere a puterii și a influenței.
Mulți angajați, în special cei din poziții de conducere, percep schimbarea ca o amenințare la adresa statutului și puterii lor.
- Frica de necunoscut.
Oamenii nu pot prezice adesea consecințele schimbării, așa că orice schimbare include un element de incertitudine care creează îndoială.
- Motive economice.
De multe ori oamenii rezistă schimbării atunci când aceasta implică o reducere a veniturilor lor sau o creștere a cheltuielilor. Schimbarea ritmului de lucru anterior îi sperie din punct de vedere al securității economice.
Rezistența organizațională la schimbare
Sursele rezistenței organizaționale sunt prezentate în Figura 2.
Figura 2. Surse de rezistență organizațională
Să ne uităm la Figura 2.
Nota 1
Trebuie să înțelegem că o organizație, ca și membrii săi individuali, poate rezista schimbării. Dacă toate procesele dintr-o organizație sunt eficientizate, atunci rezultatul este bun. Cu toate acestea, uneori, pentru a rămâne competitive, organizațiile trebuie să implementeze schimbări care pot reduce inițial eficiența operațională. Aceasta explică dorința instinctivă a organizației de a-și menține poziția și de a rezista schimbării. Acest lucru se întâmplă adesea atunci când unele funcții non-vitale sunt externalizate.
Aşa, structura organizatorica ca sursă de rezistenţă trebuie considerată din punct de vedere al stabilităţii. Fiecare are propriile roluri, al căror proces de implementare este eficientizat și toate procesele sunt eficiente. Sarcina organizației este să mențină o astfel de stabilitate cât mai mult timp posibil.
O organizație poate avea domenii de lucru foarte specializate, o ierarhie rigidă și responsabilități clar definite și fluxuri limitate de informații de sus în jos. Prin urmare, cu cât structura organizațională este mai flexibilă, cu atât va fi mai ușor să tolerați schimbările.
Următoarea sursă de rezistență este cultura organizationala. Cu cât atmosfera este mai încrezătoare și cu cât este mai mare gradul de maturitate atât al culturii, cât și al angajaților, cu atât vor avea loc schimbări mai ușoare. Este important ca lucrătorii să se poată adapta și schimba cu ușurință obiceiurile.
Resurse limitate. O organizație poate face modificări numai dacă are suficiente resurse pentru a face acest lucru. Orice schimbare presupune o mare risipă nu numai de bani, ci și de timp.
Acorduri interorganizaționale. Aranjamentele și acordurile dintre organizații impun de obicei anumite obligații asupra oamenilor care le reglementează sau le limitează comportamentul. Negocierile cu sindicatele și încheierea unui contract colectiv sunt cele mai izbitoare exemple în acest domeniu.
Depășirea rezistenței la schimbare
Deși rezistența la schimbare nu poate fi eliminată complet, există câteva metode care pot ajuta la netezirea severității acesteia.
Psiholog Kurt Lewin considerată rezistenţa ca un echilibru de forţe care acţionează în directii diferite. Această abordare se numește analiza câmpului de forță (Fig. 3). Levin și-a propus în orice situație să încerce să asigure echilibrul și echilibrul acestor forțe.
Pentru a schimba poziția puterii, și anume pentru a începe să faceți modificări, trebuie să faceți următorii pași:
- cresterea fortelor care actioneaza pentru schimbare;
- reducerea forțelor care acționează împotriva schimbării;
- transforma forțele care acționează împotriva schimbării în poziția forțelor care acționează pentru schimbare.
Figura 3. Abordarea lui Kurt Lewin – Analiza câmpului de forță
Următorii factori pot afecta îndepărtarea obstacolelor:
- atenție și sprijin. Este important să comunicăm deschis schimbările și să sprijinim toți angajații.
- comunicare. Acces deschis la informații despre modificări;
- participare si implicare. Cu cât mai mulți angajați sunt implicați în procesul de schimbare, cu atât mai mulți dintre ei încep să înțeleagă necesitatea unor astfel de acțiuni și încetează să reziste.
Acestea și alte abordări ale implementării schimbării și caracteristicile lor sunt prezentate în Tabelul 1.
Figura 4. Metode de depășire a rezistenței la schimbare
Când este închis circuit electric, la bornele cărora există o diferență de potențial, apare. Electronii liberi, sub influența forțelor câmpului electric, se deplasează de-a lungul conductorului. În mișcarea lor, electronii se ciocnesc cu atomii conductorului și le oferă o aprovizionare cu energia lor cinetică. Viteza de mișcare a electronilor se modifică continuu: atunci când electronii se ciocnesc cu atomi, molecule și alți electroni, aceasta scade, apoi sub influența unui câmp electric crește și scade din nou în timpul unei noi coliziuni. Ca urmare, se stabilește un flux uniform de electroni în conductor cu o viteză de câteva fracțiuni de centimetru pe secundă. În consecință, electronii care trec printr-un conductor întâmpină întotdeauna rezistență la mișcarea lor din partea acestuia. Când curentul electric trece printr-un conductor, acesta din urmă se încălzește.
Rezistenta electrica
Rezistența electrică a conductorului, care este notat cu litera latină r, este proprietatea unui corp sau a unui mediu de a se transforma energie electricaîn căldură atunci când trece un curent electric prin ea.
În diagrame, rezistența electrică este indicată așa cum se arată în Figura 1, O.
Se numește rezistență electrică variabilă care servește la schimbarea curentului într-un circuit reostat. În diagrame, reostatele sunt desemnate așa cum se arată în Figura 1, b. În general, un reostat este realizat dintr-un fir de o rezistență sau alta, înfășurat pe o bază izolatoare. Glisorul sau pârghia reostatului este plasată într-o anumită poziție, drept urmare rezistența necesară este introdusă în circuit.
Un conductor lung cu o secțiune transversală mică creează o rezistență mare la curent. Conductoarele scurte cu o secțiune transversală mare oferă o rezistență mică la curent.
Dacă luăm doi conductori din materiale diferite, dar aceeași lungime și secțiune transversală, atunci conductorii vor conduce curentul diferit. Aceasta arată că rezistența unui conductor depinde de materialul conductorului însuși.
Temperatura conductorului afectează și rezistența acestuia. Pe măsură ce temperatura crește, rezistența metalelor crește, iar rezistența lichidelor și a cărbunelui scade. Doar unele aliaje metalice speciale (manganină, constantan, nichel și altele) își schimbă cu greu rezistența odată cu creșterea temperaturii.
Deci, vedem că rezistența electrică a unui conductor depinde de: 1) lungimea conductorului, 2) secțiunea transversală a conductorului, 3) materialul conductorului, 4) temperatura conductorului.
Unitatea de rezistență este un ohm. Om este adesea desemnat în greacă majusculăΩ (omega). Prin urmare, în loc să scrieți „Rezistența conductorului este de 15 ohmi”, puteți scrie pur și simplu: r= 15 Ω.
1.000 de ohmi se numește 1 kiloohm(1kOhm sau 1kΩ),
1.000.000 de ohmi se numesc 1 megaohm(1mOhm sau 1MΩ).
La compararea rezistenţei conductoarelor din diverse materiale Este necesar să se ia o anumită lungime și secțiune transversală pentru fiecare probă. Apoi putem judeca ce material conduce mai bine sau mai rău curent electric.
Video 1. Rezistența conductorului
Rezistivitatea electrică
Se numește rezistența în ohmi a unui conductor de 1 m lungime, cu o secțiune transversală de 1 mm² rezistivitateși este notat cu litera greacă ρ (ro).
Tabelul 1 prezintă rezistivitățile unor conductori.
Tabelul 1
Rezistivitățile diverșilor conductori
Tabelul arată că un fir de fier cu o lungime de 1 m și o secțiune transversală de 1 mm² are o rezistență de 0,13 Ohm. Pentru a obține 1 ohm de rezistență trebuie să luați 7,7 m de astfel de sârmă. Argintul are cea mai scăzută rezistivitate. 1 Ohm de rezistență poate fi obținut prin luarea a 62,5 m de sârmă de argint cu o secțiune transversală de 1 mm². Argintul este cel mai bun conductor, dar costul argintului exclude posibilitatea utilizării în masă a acestuia. După argint din tabel vine cuprul: 1 m de sârmă de cupru cu o secțiune transversală de 1 mm² are o rezistență de 0,0175 Ohm. Pentru a obține o rezistență de 1 ohm, trebuie să luați 57 m dintr-un astfel de fir.
Cuprul chimic pur obținut prin rafinare a găsit o utilizare pe scară largă în inginerie electrică pentru fabricarea de fire, cabluri și înfășurări. mașini electriceși dispozitive. Fierul este, de asemenea, utilizat pe scară largă ca conductori.
Rezistența conductorului poate fi determinată prin formula:
Unde r– rezistența conductorului în ohmi; ρ – rezistența specifică a conductorului; l– lungimea conductorului în m; S– secțiunea conductorului în mm².
Exemplul 1. Determinați rezistența a 200 m de sârmă de fier cu o secțiune transversală de 5 mm².
Exemplul 2. Calculați rezistența a 2 km de sârmă de aluminiu cu o secțiune transversală de 2,5 mm².
Din formula de rezistență puteți determina cu ușurință lungimea, rezistivitatea și secțiunea transversală a conductorului.
Exemplul 3. Pentru un receptor radio, este necesar să înfășurați un rezistor de 30 ohmi dintr-un fir de nichel cu o secțiune transversală de 0,21 mm². Determinați lungimea necesară a firului.
Exemplul 4. Determinați secțiunea transversală a 20 m de sârmă de nicrom dacă rezistența acestuia este de 25 ohmi.
Exemplul 5. Un fir cu o secțiune transversală de 0,5 mm² și o lungime de 40 m are o rezistență de 16 ohmi. Determinați materialul firului.
Materialul conductorului îi caracterizează rezistivitatea.
Conform tabelului de rezistivități, constatăm că are o astfel de rezistență.
S-a afirmat mai sus că rezistența conductorilor depinde de temperatură. Să facem următorul experiment. Să înfășurăm câțiva metri de sârmă subțire de metal sub formă de spirală și să conectăm această spirală la circuitul bateriei. Pentru a măsura curentul, conectăm un ampermetru la circuit. Când bobina este încălzită în flacăra arzătorului, veți observa că citirile ampermetrului vor scădea. Aceasta arată că rezistența unui fir metalic crește odată cu încălzirea.
Pentru unele metale, atunci când sunt încălzite cu 100°, rezistența crește cu 40–50%. Există aliaje care își schimbă ușor rezistența la încălzire. Unele aliaje speciale nu prezintă practic nicio modificare a rezistenței atunci când se schimbă temperatura. Rezistența crește odată cu creșterea temperaturii, rezistența electroliților (conductoare lichide), a cărbunelui și a unor solide, dimpotrivă, scade.
Capacitatea metalelor de a-și modifica rezistența cu schimbările de temperatură este folosită pentru a construi termometre de rezistență. Acest termometru este un fir de platină înfășurat pe un cadru de mica. Prin plasarea unui termometru, de exemplu, într-un cuptor și măsurarea rezistenței firului de platină înainte și după încălzire, se poate determina temperatura în cuptor.
Modificarea rezistenței unui conductor atunci când este încălzit la 1 ohm de rezistență inițială și la 1 ° temperatură se numește coeficient de rezistență la temperaturăși este notat cu litera α.
Dacă la temperatură t 0 rezistența conductorului este r 0 și la temperatură t egală r t, apoi coeficientul de temperatură al rezistenței
Nota. Calculul folosind această formulă se poate face numai într-un anumit interval de temperatură (până la aproximativ 200°C).
Prezentăm valorile coeficientului de temperatură al rezistenței α pentru unele metale (Tabelul 2).
Tabelul 2
Valorile coeficientului de temperatură pentru unele metale
Din formula pentru coeficientul de temperatură de rezistență determinăm r t:
r t = r 0 .
Exemplul 6. Determinați rezistența unui fir de fier încălzit la 200°C dacă rezistența lui la 0°C a fost de 100 ohmi.
r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohmi.
Exemplul 7. Un termometru de rezistență realizat din sârmă de platină avea o rezistență de 20 ohmi într-o încăpere la 15°C. Termometrul a fost introdus în cuptor și după un timp i s-a măsurat rezistența. S-a dovedit a fi egal cu 29,6 ohmi. Determinați temperatura în cuptor.
Conductivitate electrică
Până acum am considerat rezistența unui conductor drept obstacolul pe care conductorul îl asigură curentului electric. Dar totuși, curentul trece prin conductor. Prin urmare, pe lângă rezistență (obstacol), conductorul are și capacitatea de a conduce curentul electric, adică conductivitatea.
Cu cât un conductor are mai multă rezistență, cu atât are mai puțină conductivitate, cu atât conduce mai rău curentul electric și, invers, cu cât rezistența unui conductor este mai mică, cu atât are mai multă conductivitate, cu atât este mai ușor trecerea curentului prin conductor. Prin urmare, rezistența și conductivitatea unui conductor sunt mărimi reciproce.
Din matematică se știe că inversul lui 5 este 1/5 și, invers, inversul lui 1/7 este 7. Prin urmare, dacă rezistența unui conductor se notează cu litera r, atunci conductivitatea este definită ca 1/ r. Conductibilitatea este de obicei indicată cu litera g.
Conductivitatea electrică se măsoară în (1/Ohm) sau în siemens.
Exemplul 8. Rezistența conductorului este de 20 ohmi. Determinați-i conductivitatea.
Dacă r= 20 Ohm, atunci
Exemplul 9. Conductivitatea conductorului este de 0,1 (1/Ohm). Determinați rezistența acestuia
Dacă g = 0,1 (1/Ohm), atunci r= 1 / 0,1 = 10 (Ohm)
Schimbarea este un proces extrem de dificil și dureros. Cu cât se produc schimbări mai profunde și mai radicale în țară, cu atât este mai mare probabilitatea de rezistență la acestea.
Motive de rezistență poate fi economic, organizatoric, personal, social, politic etc.
Motive pentru rezistența la schimbare:- un sentiment de incertitudine cu privire la situația viitoare din cauza lipsei de informații, a unei evaluări pesimiste a perspectivelor;
- sentiment de amenințare la adresa relațiilor sociale;
- reticența de a schimba obiceiurile de lucru existente.
Forme de rezistență schimbările pot fi diferite, de exemplu, opoziție deschisă și indignare, plângeri, indiferență, reducerea intensității muncii, părăsirea serviciului etc.
|
Tipuri de rezistență |
Factori de rezistență |
|
Obiecții logice, raționale |
|
|
Atitudini psihologice, emoționale |
|
|
Factori sociologici, interese de grup |
|
Depășirea rezistenței la schimbare
Pentru a depăși rezistența la schimbarea organizațională și inovația, se recomandă utilizarea următoarelor:
- Tot personalul loial ar trebui să fie implicat cât mai mult posibil în managementul schimbării;
- este necesar să se intereseze în orice fel liderii grupurilor informale în schimbări;
- modificările nu pot fi începute în timpul tensiunii temporare de lucru;
- schimbările nu trebuie să fie neașteptate pentru personal;
- primele informații despre modificări trebuie să provină dintr-o sursă autorizată;
- schimbările nu trebuie conduse de persoane interesate personal financiar de ele (sau complet neinteresate);
- personalul trebuie să cunoască toate beneficiile schimbărilor;
- ideile și direcțiile de schimbare ar trebui să fie discutate deschis;
- managerul trebuie să ușureze în orice mod povara schimbărilor pentru personal (angajați-i, trimiteți-i pentru recalificare, acordați timp suplimentar pentru odihnă etc.);
- „Mită” trebuie folosită într-o măsură rezonabilă, de ex. promisiune beneficii materiale, înghețarea reducerilor de personal etc.;
- persoane autorizate, dar sceptice ar trebui incluse în grupurile de lucru de inițiativă;
- ar trebui elaborate și anunțate programe stricte de acțiune, insuflând personalului atitudinea că schimbarea organizațională este inevitabilă;
- În unele cazuri, ar trebui anunțate sancțiuni pentru rezistența la schimbare.
Gradul în care managementul reușește să elimine rezistența la schimbarea organizațională este foarte influențat de metode de depășire a rezistenței. Setul acestor metode variază de la soft (influență indirectă asupra angajaților) la greu (coerciție). În managementul practic, utilizarea fiecărei metode necesită o analiză a unei situații specifice, luând în considerare scopurile, obiectivele, termenele limită, natura schimbărilor și raportul de putere care s-a dezvoltat în organizație.
Schimbările trebuie să aibă ca rezultat stabilirea status quo-ului în organizație. Prin urmare, este important nu numai eliminarea rezistenței la schimbare, ci și asigurarea faptului că aceasta este susținută de angajații organizației și devine realitate.
Una dintre principalele metode de reducere a nivelului și prevalenței rezistenței la schimbare din partea angajaților unei organizații este implicarea acestora în procesul de schimbare într-un stadiu foarte incipient - atunci când se pregătesc și se iau decizii cu privire la ei.
În acest articol ne vom uita la un rezistor și la interacțiunea acestuia cu tensiunea și curentul care trece prin el. Veți învăța cum să calculați un rezistor folosind formule speciale. Articolul arată, de asemenea, cum pot fi folosite rezistențe speciale ca senzor de lumină și temperatură.
Ideea de electricitate
Un începător ar trebui să poată imagina curentul electric. Chiar dacă înțelegeți că electricitatea constă în electroni care se deplasează printr-un conductor, este totuși foarte greu de vizualizat clar. De aceea, ofer această analogie simplă cu un sistem de apă pe care oricine și-l poate imagina și înțelege cu ușurință fără să se adâncească în legi.
Observați cum curentul electric este similar cu fluxul de apă dintr-un rezervor plin (tensiune înaltă) către un rezervor gol (tensiune joasă). În această analogie simplă a apei și a curentului electric, o supapă este analogă cu o rezistență de limitare a curentului.
Din această analogie puteți deriva câteva reguli pe care ar trebui să le amintiți pentru totdeauna:
- Cât de mult curent curge în nod, atât de mult curge din el
- Pentru ca curentul să circule, la capetele conductorului trebuie să existe potențiale diferite.
- Cantitatea de apă din două vase poate fi comparată cu încărcarea bateriei. Când nivelul apei în diferite vase devine același, acesta va înceta să curgă, iar când bateria este descărcată, nu va exista nicio diferență între electrozi și curentul va înceta să curgă.
- Curentul electric va crește pe măsură ce rezistența scade, la fel cum debitul de apă va crește pe măsură ce rezistența supapei scade.
Aș putea scrie mai multe inferențe bazate pe această analogie simplă, dar ele sunt descrise în legea lui Ohm de mai jos.
Rezistor
Rezistoarele pot fi utilizate pentru a controla și limita curentul, prin urmare, parametrul principal al unui rezistor este rezistența acestuia, care se măsoară în Omaha. Nu trebuie să uităm de puterea rezistorului, care se măsoară în wați (W) și arată câtă energie poate disipa rezistorul fără a se supraîncălzi și a se arde. De asemenea, este important de reținut că rezistențele nu sunt folosite doar pentru a limita curentul, ci pot fi utilizate și ca divizor de tensiune pentru a obține tensiune joasă din mai multe. Unii senzori se bazează pe faptul că rezistența variază în funcție de iluminare, temperatură sau impact mecanic, acest lucru este scris în detaliu la sfârșitul articolului.
legea lui Ohm
Este clar că aceste 3 formule sunt derivate din formula de bază a legii lui Ohm, dar trebuie învățate să înțeleagă formule și diagrame mai complexe. Ar trebui să fiți capabil să înțelegeți și să vă imaginați semnificația oricăreia dintre aceste formule. De exemplu, a doua formulă arată că creșterea tensiunii fără modificarea rezistenței va duce la o creștere a curentului. Cu toate acestea, creșterea curentului nu va crește tensiunea (chiar dacă acest lucru este matematic adevărat), deoarece tensiunea este diferența de potențial care va crea curent electric, nu invers (vezi analogia cu 2 rezervoare de apă). Formula 3 poate fi utilizată pentru a calcula rezistența unui rezistor de limitare a curentului la o tensiune și curent cunoscute. Acestea sunt doar exemple pentru a arăta importanța acestei reguli. Vei învăța cum să le folosești singur după ce ai citit articolul.
Conectarea în serie și paralelă a rezistențelor
Înțelegerea implicațiilor conectării rezistențelor în paralel sau în serie este foarte importantă și vă va ajuta să înțelegeți și să simplificați circuitele cu aceste formule simple pentru rezistența în serie și în paralel:
În acest circuit exemplu, R1 și R2 sunt conectate în paralel și pot fi înlocuite cu un singur rezistor R3 conform formulei:
În cazul a 2 rezistențe conectate în paralel, formula poate fi scrisă după cum urmează:
Pe lângă faptul că este folosită pentru a simplifica circuitele, această formulă poate fi folosită pentru a crea valori ale rezistențelor pe care nu le aveți.
Rețineți, de asemenea, că valoarea lui R3 va fi întotdeauna mai mică decât cea a celorlalte 2 rezistențe echivalente, deoarece adăugarea de rezistențe paralele oferă căi suplimentare
curent electric, reducând rezistența totală a circuitului.
Rezistoarele conectate în serie pot fi înlocuite cu un singur rezistor, a cărui valoare va fi egală cu suma acestor două, datorită faptului că această conexiune oferă o rezistență suplimentară de curent. Astfel, rezistența echivalentă R3 se calculează foarte simplu: R 3 = R 1 + R 2
Există calculatoare online convenabile pe Internet pentru calcularea și conectarea rezistențelor.
Rezistor limitator de curent
Rolul cel mai de bază al rezistențelor de limitare a curentului este de a controla curentul care va curge printr-un dispozitiv sau conductor. Pentru a înțelege cum funcționează, să ne uităm mai întâi la schema simpla, unde lampa este conectată direct la o baterie de 9V. O lampă, ca orice alt dispozitiv care consumă energie electrică pentru a îndeplini o anumită sarcină (cum ar fi emiterea de lumină), are o rezistență internă care îi determină consumul de curent. Astfel, de acum înainte, orice dispozitiv poate fi înlocuit cu o rezistență echivalentă.
Acum că lampa va fi considerată un rezistor, putem folosi legea lui Ohm pentru a calcula curentul care trece prin ea. Legea lui Ohm spune că curentul care trece printr-un rezistor este egal cu diferența de tensiune pe el împărțită la rezistența rezistorului: I=V/R sau mai precis astfel:
I=(V1-V2)/R
unde (V 1 -V 2) este diferența de tensiune înainte și după rezistență.
Acum uitați-vă la imaginea de mai sus unde a fost adăugat un rezistor de limitare a curentului. Acesta va limita curentul care trece la lampă, așa cum sugerează și numele. Puteți controla cantitatea de curent care curge prin lampă pur și simplu selectând valoarea R1 corectă. Un rezistor mare va reduce foarte mult curentul, în timp ce un rezistor mic va reduce curentul mai puțin (la fel ca în analogia noastră cu apă).
Matematic se va scrie astfel:
Din formula rezultă că curentul va scădea dacă valoarea lui R1 crește. Astfel, rezistența suplimentară poate fi utilizată pentru a limita curentul. Cu toate acestea, este important să rețineți că acest lucru face ca rezistorul să se încălzească și trebuie să calculați corect puterea acestuia, care va fi discutată mai târziu.
Puteți folosi calculatorul online pentru .
Rezistori ca divizor de tensiune
După cum sugerează și numele, rezistențele pot fi folosite ca divizor de tensiune, cu alte cuvinte, pot fi folosite pentru a reduce tensiunea prin împărțirea acesteia. Formula: 
Dacă ambele rezistențe au aceeași valoare (R 1 =R 2 =R), atunci formula poate fi scrisă după cum urmează: 
Un alt tip comun de divizor este atunci când un rezistor este conectat la masă (0V), așa cum se arată în Figura 6B.
Înlocuind Vb cu 0 în formula 6A, obținem: 
Analiza nodale
Acum, când începeți să lucrați cu circuite electronice, este important să le puteți analiza și să calculați toate tensiunile, curenții și rezistențele necesare. Există multe moduri de a explora circuite electronice, iar una dintre cele mai comune metode este nodală, în care pur și simplu aplicați un set de reguli și calculați, pas cu pas, toate variabilele necesare.
Reguli simplificate pentru analiza nodale
Definiția nodului
Un nod este orice punct de conexiune dintr-un lanț. Punctele care sunt conectate între ele, fără alte componente între ele, sunt tratate ca un singur nod. Astfel, un număr infinit de conductori la un punct sunt considerați un singur nod. Toate punctele care sunt grupate într-un singur nod au aceleași tensiuni.
Definiția ramurilor
O ramură este o colecție de 1 sau mai multe componente conectate în serie și toate componentele care sunt conectate în serie la acel circuit sunt considerate ca o ramură.
Toate tensiunile sunt de obicei măsurate în raport cu pământul, care este întotdeauna 0 volți.
Curentul curge întotdeauna dintr-un nod cu mai mult înaltă tensiune la un nod cu unul inferior.
Tensiunea la un nod poate fi calculată din tensiunea din apropierea nodului folosind formula:
V 1 -V 2 =I 1 *(R 1)
hai sa ne miscam:
V 2 =V 1 -(I 1 *R 1)
Unde V2 este tensiunea căutată, V1 este tensiunea de referință care este cunoscută, I1 este curentul care curge de la nodul 1 la nodul 2 și R1 este rezistența dintre cele 2 noduri.
În același mod ca în legea lui Ohm, curentul de ramificare poate fi determinat dacă se cunosc tensiunea a 2 noduri adiacente și rezistența:
I 1 =(V 1 -V 2)/R 1
Curentul de intrare curent al unui nod este egal cu curentul de ieșire, deci poate fi scris astfel: I 1 + I 3 =I 2
Este important să fiți capabil să înțelegeți sensul acestor formule simple. De exemplu, în figura de mai sus, curentul curge de la V1 la V2 și, prin urmare, tensiunea lui V2 ar trebui să fie mai mică decât V1.
Folosind regulile adecvate la momentul potrivit, puteți analiza și înțelege rapid și ușor circuitul. Această abilitate este obținută prin practică și experiență.
Calculul puterii necesare rezistenței
Când cumpărați un rezistor, vi se poate pune întrebarea: „Ce rezistențe de putere doriți?” sau pot oferi doar rezistențe de 0,25 W deoarece sunt cele mai populare.
Atâta timp cât lucrați cu rezistențe mai mari de 220 ohmi și sursa de alimentare oferă 9 V sau mai puțin, puteți lucra cu rezistențe de 0,125 W sau 0,25 W. Dar dacă tensiunea este mai mare de 10V sau valoarea rezistenței este mai mică de 220 ohmi, trebuie să calculați puterea rezistorului, altfel se poate arde și distruge dispozitivul. Pentru a calcula puterea necesară a rezistorului, trebuie să cunoașteți tensiunea pe rezistor (V) și curentul care circulă prin acesta (I):
P=I*V
unde curentul se măsoară în amperi (A), tensiunea în volți (V) și P - puterea disipată în wați (W)
Fotografia prezintă rezistențe de diferite puteri, acestea diferă în principal ca dimensiune.
Tipuri de rezistențe
Rezistoarele pot varia de la simple rezistențe variabile (potențiometre) la cele care răspund la temperatură, lumină și presiune. Unele dintre ele vor fi discutate în această secțiune.
Rezistor variabil (potențiometru)
Figura de mai sus prezintă o reprezentare schematică a unui rezistor variabil. Este adesea denumit potențiometru deoarece poate fi folosit ca divizor de tensiune.
Ele variază în mărime și formă, dar toate funcționează la fel. Terminalele din dreapta și din stânga sunt echivalente cu un punct fix (cum ar fi Va și Vb în figura de mai sus din stânga), iar terminalul din mijloc este partea în mișcare a potențiometrului și este, de asemenea, folosit pentru a modifica raportul de rezistență al stânga și terminalele din dreapta. Prin urmare, un potențiometru este un divizor de tensiune care poate fi setat la orice tensiune de la Va la Vb.
În plus, un rezistor variabil poate fi utilizat ca rezistor de limitare a curentului prin conectarea pinii Vout și Vb ca în figura de mai sus (dreapta). Imaginați-vă cum va curge curentul prin rezistența de la terminalul din stânga la dreapta până când ajunge la partea în mișcare și va curge de-a lungul ei, în același timp, până la a doua. unii vor merge curent foarte putin. Deci, puteți utiliza un potențiometru pentru a regla curentul oricăror componente electronice, cum ar fi o lampă.
LDR (Light Sensing Resistors) și termistori
Există mulți senzori bazați pe rezistență care răspund la lumină, temperatură sau presiune. Cele mai multe dintre ele sunt incluse ca parte a unui divizor de tensiune, care variază în funcție de rezistența rezistențelor, care se modifică sub influența factorilor externi.
Fotorezistor (LDR)
După cum puteți vedea în Figura 11A, fotorezistoarele variază în dimensiune, dar toate sunt rezistențe a căror rezistență scade atunci când sunt expuse la lumină și crește în întuneric. Din păcate, fotorezistențele reacționează destul de lent la modificările nivelurilor de lumină și au o precizie destul de scăzută, dar sunt foarte ușor de utilizat și populare. De obicei, rezistența fotorezistoarelor poate varia de la 50 ohmi la soare, la mai mult de 10 megaohmi în întuneric complet.
După cum am spus deja, schimbarea rezistenței schimbă tensiunea de la divizor. Tensiune de ieșire poate fi calculat folosind formula: 
Dacă presupunem că rezistența LDR variază de la 10 MΩ la 50 Ω, atunci V out va fi de la 0,005 V la 4,975 V, respectiv.
Un termistor este similar cu un fotorezistor, cu toate acestea, am mult mai mulți termistori mai multe tipuri decât fotorezistoarele, de exemplu, un termistor poate fi fie un coeficient de temperatură negativ (NTC), a cărui rezistență scade pe măsură ce temperatura crește, fie un coeficient de temperatură pozitiv (PTC), a cărui rezistență va crește pe măsură ce temperatura crește. Acum termistorii răspund la modificările parametrilor de mediu foarte rapid și precis.
Despre determinarea valorii rezistorului folosind codificarea culorilorîl poți citi.
Rezistenta electrica -o mărime fizică care arată ce fel de obstacol este creat de curent pe măsură ce trece prin conductor. Unitățile de măsură sunt Ohmii, în onoarea lui Georg Ohm. În legea sa, el a derivat o formulă pentru găsirea rezistenței, care este dată mai jos.
Să luăm în considerare rezistența conductorilor care folosesc metale ca exemplu. Metalele au structura internă sub forma unei rețele cristaline. Această rețea are o ordine strictă, iar nodurile sale sunt ioni încărcați pozitiv. Purtătorii de sarcină dintr-un metal sunt electroni „liberi”, care nu aparțin unui anumit atom, ci se mișcă aleatoriu între site-urile rețelei. Din fizica cuantică se știe că mișcarea electronilor într-un metal este propagarea unei unde electromagnetice într-un solid. Adică, un electron dintr-un conductor se mișcă cu viteza luminii (practic) și s-a dovedit că prezintă proprietăți nu numai ca particulă, ci și ca undă. Și rezistența metalului apare ca urmare a împrăștierii undelor electromagnetice (adică electroni) prin vibrațiile termice ale rețelei și defectele sale. Când electronii se ciocnesc cu nodurile unei rețele cristaline, o parte din energie este transferată nodurilor, ca urmare a eliberării de energie. Această energie poate fi calculată la curent constant, datorită legii Joule-Lenz - Q=I 2 Rt. După cum puteți vedea, cu cât rezistența este mai mare, cu atât se eliberează mai multă energie.
Rezistivitate
Există așa ceva concept important ca și rezistența specifică, aceasta este aceeași rezistență, doar pe unitate de lungime. Fiecare metal are al lui, de exemplu, pentru cupru este de 0,0175 Ohm*mm2/m, pentru aluminiu este de 0,0271 Ohm*mm2/m. Aceasta înseamnă că o bară de cupru de 1 m lungime și o zonă de secțiune transversală de 1 mm2 va avea o rezistență de 0,0175 Ohm, iar aceeași bară, dar din aluminiu, va avea o rezistență de 0,0271 Ohm. Se pare că conductivitatea electrică a cuprului este mai mare decât cea a aluminiului. Fiecare metal are propria sa rezistență specifică, iar rezistența întregului conductor poate fi calculată folosind formula
Unde p– rezistivitatea metalului, l – lungimea conductorului, s – aria secțiunii transversale.
Valorile de rezistivitate sunt date în masa de rezistivitate metalica(20°C)
|
Substanţă |
p, Ohm*mm 2/2 |
a,10-31/K |
|
Aluminiu |
0.0271 |
|
|
Tungsten |
0.055 |
|
|
Fier |
0.098 |
|
|
Aur |
0.023 |
|
|
Alamă |
0.025-0.06 |
|
|
Manganin |
0.42-0.48 |
0,002-0,05 |
|
Cupru |
0.0175 |
|
|
Nichel |
||
|
Constantan |
0.44-0.52 |
0.02 |
|
Nicrom |
0.15 |
|
|
Argint |
0.016 |
|
|
Zinc |
0.059 |
Pe lângă rezistivitate, tabelul conține mai multe valori TCR despre acest coeficient.
Dependența rezistivității de deformare
În timpul formării la rece a metalelor, metalul suferă deformare plastică. În timpul deformării plastice, rețeaua cristalină devine distorsionată și numărul de defecte crește. Odată cu creșterea defectelor rețelei cristaline, rezistența la fluxul de electroni prin conductor crește, prin urmare, rezistivitatea metalului crește. De exemplu, sârma este realizată prin tragere, ceea ce înseamnă că metalul suferă o deformare plastică, în urma căreia rezistivitatea crește. În practică, recoacere de recristalizare este utilizată pentru a reduce rezistența; acesta este un complex proces, după care rețeaua cristalină pare să se „îndrepte” și numărul de defecte scade, prin urmare, și rezistența metalului.
Când este întins sau comprimat, metalul suferă o deformare elastică. În timpul deformării elastice cauzate de întindere, amplitudinile vibrațiilor termice ale nodurilor rețelei cristaline cresc, prin urmare, electronii întâmpină o mare dificultate, iar în legătură cu aceasta, rezistivitatea crește. În timpul deformării elastice cauzate de compresie, amplitudinile vibrațiilor termice ale nodurilor scad, prin urmare, este mai ușor pentru electroni să se miște, iar rezistivitatea scade.
Efectul temperaturii asupra rezistivității
După cum am aflat deja mai sus, cauza rezistenței metalului o reprezintă nodurile rețelei cristaline și vibrațiile acestora. Deci, pe măsură ce temperatura crește, vibrațiile termice ale nodurilor cresc, ceea ce înseamnă că crește și rezistivitatea. Există o asemenea cantitate ca coeficient de rezistență la temperatură(TKS), care arată cât de mult crește sau scade rezistivitatea metalului atunci când este încălzit sau răcit. De exemplu, coeficientul de temperatură al cuprului la 20 de grade Celsius este 4.1 · 10 − 3 1/grad. Aceasta înseamnă că atunci când, de exemplu, firul de cupru este încălzit cu 1 grad Celsius, rezistivitatea acestuia va crește cu 4.1 · 10 − 3 Ohm. Rezistivitatea cu schimbări de temperatură poate fi calculată folosind formula
unde r este rezistivitatea după încălzire, r 0 este rezistivitatea înainte de încălzire, a este coeficientul de temperatură al rezistenței, t 2 este temperatura înainte de încălzire, t 1 este temperatura după încălzire.
Înlocuind valorile noastre, obținem: r=0,0175*(1+0,0041*(154-20))=0,0271 Ohm*mm 2 /m. După cum puteți vedea, bara noastră de cupru cu o lungime de 1 m și o secțiune transversală de 1 mm 2, după încălzire la 154 de grade, ar avea aceeași rezistență ca aceeași bară, numai din aluminiu și la un temperatura de 20 de grade Celsius.
Proprietatea de a schimba rezistența cu schimbările de temperatură este utilizată în termometrele de rezistență. Aceste dispozitive pot măsura temperatura pe baza citirilor de rezistență. Termometrele de rezistență au o precizie mare de măsurare, dar intervale mici de temperatură.
În practică, proprietățile conductoarelor împiedică trecerea actual sunt folosite foarte larg. Un exemplu este o lampă cu incandescență, în care un filament de tungsten este încălzit datorită rezistenței ridicate a metalului, a lungimii sale mari și a secțiunii transversale înguste. Sau orice dispozitiv de încălzire în care bobina se încălzește datorită rezistenței mari. În inginerie electrică, un element a cărui principală proprietate este rezistența se numește rezistor. Un rezistor este folosit în aproape orice circuit electric.