Зачем нам «нужны» резисторы (я понимаю, что они делают, но не зачем…)? [закрыто]

У меня всегда было базовое понимание электроники. Сейчас я начинаю учиться немного больше, используя Arduino в качестве тестовой платформы, и у меня возник вопрос об резисторах, которые я не могу решить с помощью исследований.

Почему мы их используем? Я понимаю, что они ограничивают ток. (В случае светодиода слишком большой ток нагревает и сгорает.) Но как это измеряется / рассчитывается / выбирается? Я специально не спрашиваю о случае использования светодиодов или о том, как использовать светодиод. Я пытаюсь понять, почему резисторы нужны на физическом уровне.

1. Что происходит с остальным током, который не используется (из-за резистора)?
2. Затем светодиод использует ВСЕ ток, доступный в цепи? Если нет, куда уходят остальные? (Перерабатывается обратно в источник питания?)
3. Почему светодиод "сбрасывает напряжение" на определенную величину? И что происходит с остальными компонентами последовательно, падает ли напряжение для каждого компонента, пока не останется ничего? Это имело бы смысл, но светодиод не имеет внутреннего сопротивления (как это объясняется), так почему же он падает?
4. Недавно я смотрел видео, где парень, объясняющий резисторы, нарисовал эскиз, показывающий 12 В → резистор → светодиод --- 0 В (Вы выбираете свой резистор до степени «использования всего тока / напряжения», прежде чем он доберется до конец кругооборота? YouTube видео
5. Почему батарея заходит в тупик, если вы подключаете клеммы напрямую, но если вы добавляете лампочку (резистор), это не так?
6. Я провел часы и часы исследований, и я понимаю, что делает резистор, но я не понимаю, зачем он нужен (чтобы не закорачивать батарею? ... Означает ли это, что он "съедает" всю энергию перед ним? возвращается на анод?)
7. Почему на одной и той же батарее работают разные лампочки (разное сопротивление, но без короткого замыкания?)

Я знаю, что эти вопросы являются широкими, и я специально не ищу ответы на каждый из них в отдельности. Я упоминаю эти многочисленные вопросы выше, чтобы продемонстрировать, что у меня нет четкого представления о том, почему цепи требуется сопротивление . Это был бы вопрос, чтобы ответить.

Ваше понимание того, как энергия протекает по цепи, нуждается в корректировке.

1. Сколько энергии протекает через цепь и берется от батареи или источника питания, зависит от того, сколько тока протекает через эту цепь.

2. Сколько тока протекает, хотя схема определяется тем, насколько проводящей является цепь. Если цепь имеет высокое сопротивление, она менее проводящая и меньше тока / мощности.

Итак, соединяем эти два и рассматриваем ваши вопросы ...

1.Что происходит с неиспользованным током (из-за резистора)?

Не существует «покоя тока», ток определяется сопротивлением цепи.

2. Использует ли светодиод ВСЕ ток, доступный в цепи? Если нет, куда уходят остальные? (Перерабатывается обратно в источник питания?)

Опять же, светодиод и его резистор определяют ток, который они будут принимать. Здесь нет «покоя».

3. Почему светодиод "сбрасывает напряжение" на определенную величину? И что происходит с остальными компонентами последовательно, падает ли напряжение для каждого компонента, пока не останется ничего?

Светодиод имеет более или менее фиксированное прямое напряжение при заданном токе. Остальное напряжение падает на резисторе. Это определяет ток через светодиод.

4. Я недавно смотрел видео, где парень, объясняющий резисторы, нарисовал эскиз, показывающий 12 В -> Резистор -> Светодиод --- 0 В (Вы выбираете свой резистор до степени «использования всего тока / напряжения» прежде чем он доберется до конца цепи? Youtube видео

В любой последовательной цепи приложенное напряжение распределяется между элементами этой последовательной цепи. Ток определяется тем, что требуется элементам схемы, и является постоянным во всей последовательной цепи.

Имейте в виду, что напряжение - это просто измерение потенциального потока электронов между двумя точками. Он всегда измеряется между двумя точками, а значение 0 вольт говорит нам, что между этими двумя точками не будет тока.

5.Почему батарея заходит в тупик, если вы подключаете клеммы напрямую, но если вы добавляете лампочку (резистор), это не так?

Мертвое короткое замыкание имеет практически нулевое сопротивление и потребляет большой ток от источника питания. Лампа имеет сопротивление и потребляет гораздо меньше тока.

6. Я провел часы и часы исследований, и я понимаю, что делает резистор, но я не понимаю, зачем он нужен (чтобы не закорачивать батарею? .. Означает ли это, что он "съедает" всю энергию до того, как это возвращается к аноду?)

Резисторы необходимы для установки токов и регулировки уровней напряжения через последовательную цепь. Они также используются для других функций, таких как часть частотных фильтров, генераторов и т. Д. И т. Д.

7. Почему разные лампочки работают на одном и том же аккумуляторе (разное сопротивление, но без короткого замыкания?)

Разные лампочки имеют разное сопротивление.

---

Для того , чтобы понять все это , вы должны ознакомиться с законом Ома и напряжения Кирхгофа закона.

---

РЕДАКТИРОВАТЬ: Добавление комментария вопрос, поскольку он полезен сам по себе и может быть перенесен.

Правильно ли я заявляю следующее: «Если я поставлю светодиод непосредственно на источник питания 600 мАч, он будет« использовать »все, что доступно (600 мАч). Затем я проведу калибровку резистора, чтобы он сопротивлялся току, достаточному для питания LED только то, что ему нужно?

Источник питания на 600 мАч в данном случае означает гораздо меньше. мАч является мерой того, сколько заряда и эффективной общей мощности будет обеспечивать батарея в любой момент времени. Если ваша цепь занимает 1 мА, батарея прослужит 600 часов. Если ваша цепь занимает 1А, батарея будет работать только 36 минут. Обратите внимание на единицы ... мА * Часы.

Большая батарея с той же технологией и напряжением имеет больше мАч.

Сколько энергии он может обеспечить в любой момент времени, зависит от сопротивления клеммы батареи и от того, как быстро может реагировать химическое вещество внутри батареи. Литий-ионная батарея емкостью 3,7 В 600 мАч обеспечивает гораздо большую мощность, чем щелочная батарея 1,5 В 600 мАч. Сила и энергия не одно и то же. В конечном счете, однако, нагрузка, схема, определяет, сколько она высасывает из батареи и как быстро, если предположить, что она не работает слишком быстро, и в этот момент напряжение батареи будет падать.

Вы должны думать о батарее, как бензобак на вашей машине. То, как быстро газ снижается, зависит от того, насколько быстро и быстро вы едете. 600 мАч определяет только, насколько велик «бензобак». Газ должен поступать из бака в двигатель через трубу и форсунки. Если вы потребуете слишком много газа, он не справится с этим достаточно быстро, и двигатель будет голодать.

Вот основанное на физике введение в концепции EE, которые вы пытаетесь понять.

Ответы на ваши вопросы внизу.

---

Все происходит из потока «заряда»

Электроника, как обозначает ее коренное слово « электрон» , в значительной степени является исследованием потока электронов в конкретной системе.

Электроны являются основными «носителями» заряда в типичной цепи; то есть они - то, как заряд "перемещается" в большинстве цепей.

Мы принимаем соглашение о подписании, согласно которому электроны имеют «отрицательный» заряд. Более того, электрон представляет собой наименьшую единицу заряда в атомном (классическая физика) масштабе. Это называется «элементарным» зарядом и составляет $-1.602{\times}{10}^{-19}$ кулонов.

И наоборот, протоны имеют «положительный» заряд со знаком кулонов.$+1.602{\times}{10}^{-19}$

Однако протоны не могут перемещаться так легко, потому что они, как правило, связаны с нейтронами внутри атомных ядер сильной ядерной силой. Требуется гораздо больше энергии для удаления протонов из атомных ядер (кстати, основа технологии ядерного деления), чем для удаления электронов.

С другой стороны, мы можем довольно легко выбить электроны из их атомов. Фактически, солнечные элементы полностью основаны на фотоэлектрическом эффекте (одно из основных открытий Эйнштейна), потому что «фотоны» (частицы света) выбивают «электроны» из их атомов.

---

Электрические поля

Все заряды "бесконечно" воздействуют на электрическое поле в пространстве. Это теоретическая модель.

Поле - это просто функция, которая производит векторное количество в каждой точке (количество, содержащее как величину, так и направление ... чтобы процитировать Гадкого Я ).

Электрон создает электрическое поле , где вектор в каждой точке в точках поля в направлении электрона (направление) с величиной , соответствующей закону Кулона:

$$\lvert \vec E\rvert~~=~~\underbrace{\frac{1}{4\pi\epsilon_{0}}}_{ \begin{array}{c} \text{constant} \\ \text{factor} \end{array} }~~\underbrace{\frac{\lvert q\rvert}{r^{2}}}_{ \begin{array}{c} \text{focus on} \\ \text{this part} \end{array} }$$

Направления могут быть визуализированы как:

Эти направления и величины определяются на основе силы (направления и величины), которая будет оказываться при положительном испытательном заряде. Другими словами, линии поля представляют направление и величину, которую испытательный положительный заряд испытал бы.

Отрицательный заряд будет испытывать силу такой же величины в противоположном направлении.

По этому соглашению, когда электрон находится рядом с электроном или протон рядом с протоном, они будут отталкиваться.

---

Суперпозиция: сборы сборов

Если вы суммируете все электрические поля, воздействующие индивидуально на все заряды в регионе в определенной точке, вы получите полное электрическое поле в этой точке, на которое воздействуют все заряды.

Это следует тому же принципу суперпозиции, который используется для решения задач кинематики с множественными силами, действующими на особый объект.

---

Положительный заряд - это отсутствие электронов; отрицательный заряд - это избыток электронов

Это особенно относится к электронике, где мы имеем дело с потоком заряда через твердые материалы.

Повторим: электроника - это исследование потока электронов как носителей заряда; протоны не являются основными носителями заряда.

Опять же: для цепей электроны движутся, протоны - нет.

Однако «виртуальный» положительный заряд может быть создан отсутствием электронов в области цепи, поскольку в этой области больше чистых протонов, чем электронов. .

Вспомните модель валентных электронов Далтона, в которой протоны и нейтроны занимают небольшое ядро, окруженное орбитальными электронами.

Электроны, которые находятся дальше всего от ядра в самой внешней «валентной» оболочке, имеют самое слабое притяжение к ядру на основе закона Кулона, который указывает, что напряженность электрического поля обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Накапливая заряд, например, на пластине или каком-либо другом материале (скажем, энергично растирая их вместе, как в старые добрые времена), мы можем генерировать электрическое поле. Если мы поместим электроны в это поле, электроны будут макроскопически двигаться в направлении, противоположном линиям электрического поля.

Примечание: как будет описана квантовая механика и броуновское движение, фактическая траектория отдельного электрона является совершенно случайной. Однако все электроны будут демонстрировать макроскопическое «среднее» движение, основанное на силе, указанной электрическим полем.

Таким образом, мы можем точно рассчитать, как макроскопический образец электронов будет реагировать на электрическое поле.

---

Электрический потенциал

$\lvert \vec E\rvert$

$$\lvert \vec E\rvert = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \frac{\lvert q\rvert}{r^{2}}$$

$r \to 0$$\lvert \vec E\rvert \to \infty$

$r \to \infty$$\lvert \vec E\rvert \to 0$

Теперь рассмотрим аналогию с планетой. По мере того как общая совокупная масса планеты увеличивается, увеличивается и ее гравитация. Суперпозиция гравитационных притяжений всей материи, содержащейся в массе планеты, создает гравитационное притяжение.

$\left(M_{\text{planet}} \gg m_{\text{you}}\right)$

Вспомните из кинематики, что гравитационный потенциал - это количество потенциала, которое объект имеет благодаря своему расстоянию от гравитационного центра планеты . Гравитационный центр планеты может рассматриваться как точечный источник гравитации.

$q$

В случае гравитационного потенциала мы предполагаем, что гравитационное поле равно нулю бесконечно далеко от планеты.

Если у нас есть масса $m$$\vec g_{\text{planet}}$

$q_{\text{source}}$$\vec E_{\text{source}}$$r$

Это приводит к:

• $\vec E$
• Отрицательные заряды теряют электрический потенциал при движении$\vec E$
• И наоборот, положительные заряды $\vec E$
• Положительные заряды приобретают электрический потенциал при движении в направлении, противоположном электрическому полю$\vec E$

---

Электрический потенциал в проводниках

Рассмотрим модель проводников или переходных металлов, таких как медь или золото, имеющих «море электронов». Это «море» состоит из валентных электронов, которые более слабо связаны и в некотором роде «разделены» между несколькими атомами.

Если мы прикладываем электрическое поле к этим «свободным» электронам, они в макроскопическом среднем склонны со временем двигаться в определенном направлении.

Помните, что электроны движутся в направлении, противоположном электрическому полю.

Точно так же размещение длины проводника рядом с положительным зарядом вызовет градиент заряда по всей длине провода.

Заряд в любой точке провода можно рассчитать, используя его расстояние от источника заряда и известные атрибуты материала, используемого в проводе.

Положительный заряд из-за отсутствия электронов будет появляться дальше от положительного исходного заряда, а отрицательный заряд за счет сбора и избытка электронов будет формироваться ближе к исходному заряду.

Из-за электрического поля между двумя точками на проводнике появится «разность потенциалов». Вот как электрическое поле генерирует напряжение в цепи.

Напряжение определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками в электрическом поле.

Со временем распределение заряда по длине провода достигнет «равновесия» с электрическим полем. Это не означает, что заряд перестает двигаться (помните броуновское движение); только то, что «чистое» или «среднее» движение заряда приближается к нулю.

---

Неидеальные батареи

Давайте составим составим гальванический или гальванический источник питания .

$\left(\text{NH}_{4}\right)\left(\text{NO}_{3}\right)$ .

$\text{NH}_{4}^{+}$$\text{NO}_{3}^{-}$ .

Полезная терминология:

• катион : положительно заряженный ион
• анион : отрицательно заряженный ион
• катод : катионы накапливаются на катоде
• анод : анионы накапливаются на аноде

Полезный мнемонический: « ион» является « ион» является « egative иона»

Если мы рассмотрим реакцию гальванического элемента цинк-медь выше:

$$\text{Zn}\left(\text{NO}_{3}\right)_{2}~~+~~\text{Cu}^{2+} \quad\longrightarrow\quad \text{Zn}^{2+}~~+~~\text{Cu}\left(\text{NO}_{3}\right)_{2}$$

$\text{Zn}^{2+}$ а также $\text{Cu}^{2+}$это поток положительного заряда в виде ионов. Это движение идет к катоду .

Примечание: ранее мы говорили, что положительный заряд - это «отсутствие» электронов. Катионы (положительные ионы) являются положительными, потому что удаление электронов приводит к чистому положительному заряду атомов благодаря протонам в ядре. Эти катионы подвижны в растворе гальванического элемента, но, как вы можете видеть, ионы не проходят через проводящий мост, соединяющий две стороны элемента . То есть через проводник движутся только электроны .

Исходя из того, что положительные катионы движутся и накапливаются к катоду, мы обозначаем его отрицательным (положительные заряды притягиваются к отрицательному).

И наоборот, поскольку электроны движутся к аноду и накапливаются на нем, мы помечаем его как положительный (отрицательные заряды притягиваются к положительному).

Помните, как вы узнали, что ток течет из $\textbf{+}$ в $\textbf{-}$? Это связано с тем, что обычный ток следует за потоком положительного заряда и катионов, а не отрицательного заряда.

Это потому, что ток определяется как поток виртуального положительного заряда через площадь поперечного сечения . Электроны всегда текут противоположно току по соглашению.

Что делает эту гальваническую ячейку неидеальной, так это то, что в конечном итоге химический процесс, генерирующий электрическое поле через проводник и вызывающий поток электронов и заряда, придет в равновесие.

Это связано с тем, что накопление ионов на аноде и катоде будет препятствовать дальнейшему протеканию реакции.

С другой стороны, «идеальный» источник питания никогда не потеряет напряженность электрического поля.

---

Идеальные источники напряжения похожи на волшебные эскалаторы

Вернемся к аналогии гравитационного потенциала.

Предположим, вы находитесь на холме, и у вас есть какой-то произвольный путь вниз по холму, построенный из картонных стен. Допустим, вы катите теннисный мяч по этой дорожке с картонными стенами. Теннисный мяч будет следовать по пути.

В цепях проводник образует путь.

Теперь допустим, у вас есть эскалатор у подножия холма. Как машина Рубе Голдберга, эскалатор собирает теннисные мячи, которые вы катите по дорожке, а затем сбрасывает их в начале дорожки на вершине холма.

Эскалатор - ваш идеальный источник энергии.

Теперь, скажем, вы почти полностью насыщаете весь путь (включая эскалатор) теннисными мячами. Просто длинная линия теннисных мячей.

Поскольку мы не полностью насытили путь, все еще есть промежутки и места для движения теннисных мячей.

Теннисный мяч, который поднимается по эскалатору, врезается в другой мяч, который врезается в другой мяч, который ... продолжается и продолжается.

Теннисные мячи, идущие по дорожке на холме, набирают энергию благодаря разности потенциалов в гравитации. Они сталкиваются друг с другом, пока, наконец, еще один шар не загружается на эскалаторе.

Давайте назовем теннисные мячи нашими электронами. Если мы проследим за потоком электронов вниз по склону через наш поддельный картонный «контур», а затем по волшебному эскалатору «источник питания», мы заметим нечто:

«Зазоры» между теннисными мячами движутся в противоположном направлении от теннисных мячей (вверх по склону и вниз по эскалатору), и они движутся намного быстрее. Шары естественным образом движутся от высокого потенциала к низкому потенциалу, но с относительно низкой скоростью. Затем они возвращаются к высокому потенциалу с помощью эскалатора.

Нижняя часть эскалатора фактически является отрицательным выводом батареи или катодом в гальваническом элементе, который мы обсуждали ранее.

Верхняя часть эскалатора фактически является положительным выводом батареи или анодом в гальваническом элементе. Положительный вывод имеет более высокий электрический потенциал.

---

ток

Итак, направление, в котором течет положительный заряд, является направлением электрического тока.

Какой ток?

По определению это: количество заряда, которое проходит через площадь поперечного сечения в секунду (единицы: кулоны в секунду). Он прямо пропорционален площади поперечного сечения провода / проводящего материала и плотности тока. Плотность тока - это количество заряда, протекающего через единицу площади (единицы: кулоны на квадратный метр).

Вот еще один способ думать об этом:

Если у вас есть пусковая установка для игры в теннис, которая плюет положительно заряженные шарики через дверной проем, то количество шариков, которое он получает через дверцу в секунду, определяет его «ток».

Как быстро эти шары движутся (или сколько кинетической энергии они имеют, когда они ударяются о стену) - это «напряжение».

---

Сохранение заряда и напряжения

Это фундаментальный принцип.

Думайте об этом так: есть фиксированное количество электронов и протонов. В электрической цепи вещество не создается и не разрушается ... поэтому заряд всегда остается неизменным. В примере с эскалатором теннисных мячей шары просто зацикливались. Количество шаров осталось неизменным.

Другими словами, заряд не «рассеивается». Вы никогда не потеряете заряд.

Что происходит, так это то, что заряд теряет потенциал . Идеальные источники напряжения отдают заряд своему электрическому потенциалу обратно.

Источники напряжения НЕ создают заряд. Они генерируют электрический потенциал.

---

Ток, текущий и выходящий из узлов, сопротивление

Давайте возьмем этот принцип сохранения заряда. Аналогичная аналогия может быть применена к потоку воды.

Если у нас есть река, спускающаяся с горы, каждая ветвь аналогична электрическому «узлу».

          / BRANCH A
         /
        /
MAIN ---
        \
         \
          \ BRANCH B

-> downhill

Количество воды, которая течет в ветвь, должно быть равно количеству воды, вытекающей из ветки, по принципу сохранения: вода (заряд) не создается и не разрушается.

Однако количество воды, которая стекает по определенной ветви, зависит от того, какое «сопротивление» оказывает эта ветвь.

Например, если ветвь A чрезвычайно узкая, ветвь B чрезвычайно широкая и обе ветви имеют одинаковую глубину, тогда ветвь B, естественно, имеет большую площадь поперечного сечения.

Это означает, что ветвь B оказывает меньшее сопротивление, и через нее может протекать больший объем воды за одну единицу времени.

Это описывает текущий закон Кирхгофа.

---

Вы по-прежнему здесь? Потрясающе!

1. Что происходит с остальным током, который не используется?

Из-за принципа сохранения весь заряд в узел должен вытекать. Нет неиспользованного тока, потому что ток не используется . В одной последовательной цепи изменения тока нет.

Однако различные величины тока могут течь по разным ветвям в электрическом узле в параллельной цепи в зависимости от сопротивлений разных ветвей.

2. Использует ли светодиод весь ток?

Технически, светодиод и резистор (-ы) не "используют" ток, потому что нет падения тока (количество заряда, проходящего через светодиод или резистор (-ы) в единицу времени). Это связано с сохранением заряда, приложенного к последовательной цепи: нет потерь заряда по всей цепи, следовательно, нет падения тока.

Количество тока (заряда) определяется поведением светодиода и резистора (ов) , как описано их ВАХ

3. Почему светодиод «сбрасывает напряжение» на определенную величину?

Вот основная светодиодная схема .

Светодиод имеет напряжение активации, обычно от ~ 1,8 до 3,3 В. Если вы не соответствуете напряжению активации, ток практически не будет течь. Обратитесь к кривым LED iv, связанным ниже.

Если вы попытаетесь протолкнуть ток в направлении, противоположном полярности светодиодов, вы будете использовать светодиод в режиме «обратного смещения», в котором ток почти не проходит. Нормальным режимом работы светодиода является режим прямого смещения. За определенной точкой в ​​режиме обратного смещения светодиод «ломается». Проверьте график IV диода.

Светодиоды на самом деле являются PN-переходами (p-легированный и n-легированный кремний, сжатые вместе). Основываясь на уровнях Ферми легированного кремния (который зависит от ширины запрещенных зон электронов легированного материала), электроны требуют очень определенного количества энергии активации, чтобы перейти на другой энергетический уровень. Затем они излучают свою энергию в виде фотона с очень определенной длиной волны / частотой, когда они спрыгивают обратно на более низкий уровень.

Это объясняет высокую эффективность (более 90% энергии, рассеиваемой светодиодом, преобразуется в свет, а не в тепло) светодиодов по сравнению с лампами накаливания и лампами КЛЛ.

Вот почему светодиодное освещение кажется таким «искусственным»: естественный свет содержит относительно однородную смесь широкого спектра частот; Светодиоды излучают комбинации очень специфических частот света.

Уровни энергии также объясняют, почему падение напряжения на светодиоде (или других диодах) эффективно «фиксируется», даже когда через него проходит больший ток. Изучите кривую iv для светодиода или другого диода: за пределами напряжения активации ток увеличивает LOT для небольшого увеличения напряжения. По сути, светодиод будет пытаться пропустить через него как можно больше тока, пока он не испортится физически.

По этой же причине вы используете встроенный ограничивающий ток резистор, чтобы ограничить ток, протекающий через диод / светодиод, до определенного номинального миллиампера в зависимости от характеристик светодиодов.

3 (б). И что происходит с остальными компонентами последовательно, падает ли напряжение для каждого компонента, пока не останется ничего?

Да, закон напряжения Кирхгофа таков, что сумма всех падений напряжения в контуре вокруг цепи равна нулю . В простой последовательной схеме есть только одна петля.

4. Выбираете ли вы свой резистор так, чтобы он «использовал весь ток / напряжение» до того, как он достигнет конца цепи?

Нет. Вы выбираете резистор на основе номинального тока светодиода (скажем, 30 мА = 0,03 А) и закона Ома, как описано в статье о светодиодных схемах .

Ваше напряжение привыкнет. Ваш ток остается неизменным на протяжении всей последовательной цепи.

5. Почему батарея заходит в тупик, если вы подключаете клеммы напрямую, но если вы добавляете лампочку (резистор), это не так?

Я не уверен, что ты имеешь в виду под "бездельником"

Соединение клемм батареи вместе приводит к большому току, разряженному при напряжении батареи. Это напряжение рассеивается через внутреннее сопротивление батареи и проводник в виде тепла - потому что даже проводники имеют некоторое сопротивление.

Вот почему закороченные батареи сильно нагреваются. Это тепло может отрицательно влиять на химический состав клетки, пока она не взорвется.

6. Зачем нужны резисторы?

Вот риторика: представьте, что это потрясающий концерт. Все ваши любимые группы будут там. Это будет потрясающее хорошее время.

Допустим, организаторы мероприятия не имеют понятия реальности. Таким образом, они делают входной билет на этот удивительный концерт почти полностью бесплатным. Они помещают это в чрезвычайно доступную область. На самом деле, они настолько дезорганизованы, что им все равно, если они перепродают, и не хватает мест для всех, кто покупает билеты.

Ох, и это в Нью-Йорке.

Довольно быстро этот удивительный концерт превращается в полную катастрофу. Люди сидят друг на друга, разливая пиво повсюду; начинаются драки, туалеты забиты, фанатки волнуют всех, и вы едва слышите музыку выше всего шума.

Думайте о своем светодиоде как об этом удивительном концерте. И подумайте о том, как испортится ваш светодиод, если у вас там больше нет сопротивления, чтобы не дать ВСЕМ и их мамам появиться на концерте.

В этом тупом примере «сопротивление» переводится как «стоимость входа». По простым экономическим принципам повышение стоимости концерта уменьшает количество людей, которые будут присутствовать.

Точно так же повышение сопротивления в цепи предотвращает прохождение заряда (и, следовательно, тока). Это означает, что ваш светодиод (концерт) не полностью разрушен всеми людьми (заряд).

Да, электротехника это настоящая вечеринка.

Какой самый быстрый способ получить представление об основах электричества? Просто сосредоточьтесь на «горячих кнопках», таких как следующие. Исправьте свои ментальные концепции, и все встанет на свои места и обретет смысл.

Проводники - это материалы, которые состоят из «подвижного электричества». Они не проводят электричество, вместо этого они содержат электричество, и их электричество может двигаться вместе. Остерегайтесь распространенного неправильного определения проводников:

НЕПРАВИЛЬНО: проводники прозрачны для тока, как пустые водопроводные трубы? Нет.

ПРАВИЛЬНО: все проводники содержат подвижный заряд, как заполненные водой трубы.

Провода похожи на предварительно заполненные шланги, где электроны металла похожи на воду, уже находящуюся внутри шланга. В металлах собственные электроны атомов постоянно прыгают и «вращаются» по всему объему металла. Все металлы содержат «море» подвижного, подобного жидкости электричества. Итак, если мы зацепим несколько металлических проводов по кругу, мы создали нечто вроде скрытого приводного ремня или маховика. Как только петля сформирована, круговой «электрический пояс» может свободно перемещаться внутри металла. (Если мы возьмем и покачиваем наш проволочный круг, мы фактически производим крошечный электрический ток по инерции, как если бы провод был шлангом, полным воды. Поиск: эффект Толмена.)

Путь для тока представляет собой полный круг, включая источник питания. Источники питания не снабжают электронами. (Другими словами, у круга нет начала. Это петля, похожая на подвижный маховик.) Подвижные электроны вносятся самими проводами. Источники питания - это просто электрические насосы. Путь для тока через источник питания и обратно. Блок питания - это просто еще одна часть замкнутого контура.

Электрические токи являются довольно медленными потоками. Но, как колеса и приводные ремни, когда мы нажимаем на одну часть колеса, все колесо движется как единое целое. Мы можем использовать резиновый приводной ремень для мгновенной передачи механической энергии. Мы можем использовать замкнутый контур электричества для мгновенной передачи электрической энергии в любую часть цикла. Однако сама петля не движется со скоростью света! Сам цикл движется медленно. А для систем переменного тока петля движется вперед и назад, а энергия движется непрерывно вперед. Подсказка: чем быстрее электроны, тем выше сила тока. Ноль ампер? Вот когда собственные электроны проводов останавливаются. Еще один намек: электрическая энергия - это волны, а электроны - это «среда», по которой движутся волны. Среда покачивается взад и вперед, а волна распространяется быстро вперед. Или медиум дергается назад, медленно двигаясь, в то время как волна движется вперед очень быстро. (Другими словами, единого «электричества» не существует, поскольку внутри цепей всегда были две отдельные вещи: медленные круговые токи электронов и быстрое одностороннее распространение электромагнитной энергии. Они движутся с двумя совершенно разными скоростями в цепях и пока токи текут петлями, энергия течет в одну сторону от источника к потребителю.)

Аккумуляторы не хранят электричество. Они не хранят электрический заряд. Они даже не накапливают электроэнергию . Вместо этого батареи хранят только химическое «топливо» в форме некорродирующих металлов, таких как литий, цинк, свинец и т. Д. Но тогда как батареи могут работать? Легко: аккумулятор представляет собой зарядный насос с химическим приводом. По мере коррозии их металлических пластин выделяется химическая энергия, и они прокачивают электричество через себя. Путь для тока черезбатарею и обратно. (Насосы не используются для хранения перекачиваемого материала!) А емкость аккумулятора - это количество химического топлива внутри. Определенное количество топлива способно перекачать определенное общее количество электронов до того, как топливо израсходовано. (Это немного похоже на оценку вашего бензобака в милях, а не в галлонах. Баки не хранят мили, а батареи не накапливают электричество!) Аккумуляторы? Именно тогда мы принудительно запускаем их назад, поэтому их внутренние «выхлопные газы» превращаются обратно в топливо: коррозионные соединения снова превращаются в металл.

Резисторы не потребляют электричество. Когда лампочка включена, ее собственные электроны начинают двигаться, так как новые электроны входят в один конец нити, но в то же время другие электроны покидают дальний конец. Нить является частью полного кольца электронов, которые движутся как приводной ремень. Нагревающий эффект - это своего рода трение, когда вы нажимаете большим пальцем на обод вращающейся шины. (Ваш большой палец не потребляет резину, он просто нагревается от трения, а электрические лампочки не потребляют электроны, они просто "трутся" о движущиеся электроны и нагреваются с помощью трения.) Таким образом, резисторы - это просто фрикционные устройства. Путь для электронов проходит, и никакие электроны не расходуются и не теряются. Обратите внимание, что чем быстрее электроны, тем выше сила тока и тем больше нагрев. «Низкий» ток - это просто медленное электричество.

Я тоже новичок, но постараюсь ответить на ваши вопросы:

1. Нет «покоя» тока. Ток используется столько, сколько нужно. Если вы подключите провод от + (VCC) к - (GND), вы получите короткое замыкание. Посмотрите, как нет торможения в том, как быстро могут бежать электроны.

2. Если резистор отсутствует, светодиод будет использовать электроны с максимально возможной «скоростью». Поскольку это слишком много, светодиод будет гореть (рано или поздно).

3. Я не знаю причину, по которой он падает, вероятно, внутренний механизм светодиода вызывает некоторое напряжение. Это означает, что у остатка остается меньше напряжения. И да, это будет продолжаться, пока ничего не останется. Это может привести к тому, что дополнительные светодиоды либо вообще не будут светиться, либо будут мигать / работать нерегулярно, либо тускнеть.

4. На самом деле вы должны рассчитать его в зависимости от того, насколько ярким вы хотите, чтобы ваш светодиод был. Таким образом, более высокое сопротивление делает светодиод ярче.

5. Лампочка имеет внутреннее сопротивление, поэтому резистор не нужен.

6. Он не питается батареей, он просто замедляет поток электронов (по крайней мере, это простая аналогия).

7. Каждая лампочка имеет внутреннее сопротивление, поэтому оно не приводит к короткому замыканию. Если вы используете слишком большое напряжение, оно сломается.

Читайте о модели электричества воды. Он сравнивает ток с протекающей водой и может помочь понять, что означают термины, такие как ток и напряжение, и как они действуют вместе.

Edit
Я упомянул эту модель, потому что она очень помогла мне понять несколько вещей.
Laptop2d прав, объяснение лучше, чем «иди искать». Но это довольно долго, чтобы объяснить все это здесь, когда другие сайты уже сделали это должным образом. Я не эксперт, и описание вещей на английском языке также может быть не лучшей идеей ... но давайте попробуем.

Поправьте меня если я ошибаюсь!

Сравните электричество с резервуаром для воды сверху - источником - и резервуаром для воды внизу - раковиной. В верхнем резервуаре есть вода, которая хочет пройти через трубу в нижний резервуар. Это ваша батарея. Зарядка аккумулятора означает заполнение водой из нижнего бака в верхний бак. Пустой верхний бак - это пустой аккумулятор.
Представьте, что сверху вниз есть труба - провод.
Вода хочет течь вниз по трубе - батарея хочет производить электрический ток в проводе.
Клапан в трубе сравнивается с выключателем.
Открытие клапана только до половины можно понимать как резистор. Это ограничивает поток воды.
Водяное колесо является потребителем и резистором тоже. Это также ограничивает поток воды. Если клапан дополнительно используется для создания сопротивления, скорость вращения колеса можно контролировать.
Давление воды между двумя баками - это напряжение. Более высокий резервуар имеет более высокое давление относительно нижнего резервуара.
Количество воды, протекающей через 1 секунду по трубам, является текущим. Будьте в курсе времени здесь!
Давление воды, резистор и количество протекающей воды зависят друг от друга. Это закон Ома. Широкая труба, между которой ничего нет, позволяет воде течь неконтролируемо тяжело - короткое замыкание. Баки и трубы могут быть повреждены.

С этой моделью вы, возможно, сможете лучше понять вещи. Например, вода, не проходящая через колесо, больше никуда не уходит. Он ждет в баке, чтобы использовать позже.

Пока ответы сосредоточены на конкретных примерах в вопросе, которые все довольно ограничены по объему. Я считаю, что настоящее недопонимание проистекает из большего знакомства с цифровой логикой, чем с традиционными аналоговыми схемами (что приводит к этим ограниченным примерам).

Упрощенно, цифровая схема (такая как MPU) может быть построена с помощью просто «жестких» переключающих элементов. Интегральные схемы построены таким образом, чтобы улучшить энергопотребление.

Резисторы важны всякий раз, когда цепь становится аналоговой (или реальной, как это могут выразить некоторые люди). Если размер вашего сигнала важен, то, скорее всего, задействованы резисторы.

• Классическая схема операционного усилителя (если коэффициент усиления не равен -1) зависит от соотношения резисторов.
• АЦП и ЦАП, вероятно, используют резисторы.
• Для контроля состояния по умолчанию (подтягивание / опускание) используются резисторы.
• Простые схемы синхронизации используют сеть RC. Вы можете увидеть это в схеме задержки сброса.
• Для регулирования заряда аккумулятора, напряжения и тока используются резисторы, как указано в вопросе - в различных типах функций обратной связи и стабилизации.

Аналоговые аспекты многих современных схем скрыты или содержатся в предварительно упакованных модулях. Появление цифрового дизайна уменьшило возможности для понимания простых аналоговых концепций.

TL; DR для конкретного случая светодиода (о чем спрашивали):

Любая нагрузка, подключенная к источнику постоянного напряжения (например, к батарее), которая не является резистором какого-либо описания, не способна потреблять энергию от батареи или имеет короткое замыкание.

Некоторые электрические нагрузки по своей природе ведут себя как резисторы (и они являются резисторами, просто не похожими на электронный компонент), например, лампочки, обогреватели, печи. Они, если они правильно спроектированы, самостоятельно регулируют свое энергопотребление при питании от источника постоянного напряжения (аккумулятор, сеть, большинство источников питания).

Некоторые (например, двигатели, трансформаторы), хотя и не являются резисторами, будут вести себя эквивалентно единице при подключении к источнику переменного тока постоянного напряжения .

Другие нагрузки (например, светодиоды, люминесцентные лампы) сами по себе не действуют как резисторы и не могут регулировать собственное энергопотребление при питании от источников постоянного напряжения . Идеальным источником питания для этих нагрузок является источник постоянного тока , а дополнительные компоненты, необходимые вокруг них, предназначены для того, чтобы ваш источник постоянного напряжения в достаточной степени работал как источник постоянного тока.

Надеемся, что уже опубликованные ответы дают некоторые пояснения, но, если я не пропустил их, был один вопрос, который не был полностью охвачен: «Почему батарея теряет заряд, если вы подключаете клеммы напрямую, но если вы добавляете лампочку ( резистор) разве нет?

На самом деле, когда холодно (т.е. не горит), лампа накаливания почти является мертвым коротким; его сопротивление очень низкое - но обычно оно имеет гораздо больше, чем провода, подключенные к нему. Таким образом, мы можем аппроксимировать ситуацию как резистор с очень низким значением в цепи, не имеющей сопротивления. Из-за этого, когда батарея впервые подключена, вся ее разность потенциалов (напряжение) падает через небольшое сопротивление лампы, создавая высокий ток (закон Ома в работе). Когда мы имеем в основном стабильное напряжение при высоком токе на компоненте, оно потребляет много энергии(P = IV), и поэтому он будет нагреваться (кроме того, батарея испытывает ту же разность потенциалов и точно такой же ток, поэтому она тоже нагревается - но это большой тяжелый объект, в то время как лампа представляет собой крошечную спиральную полоску из вольфрамовой проволоки, поэтому последний сильно нагревается, намного больше).

Что касается лампы, то ее сопротивление зависит от температуры. Обычно это не тот феномен, который проявляется во многом потому, что диапазоны температур, с которыми мы обычно имеем дело, невелики, но нить накала лампы превышает 3000 К, а в случае вольфрама сопротивление увеличивается с ростом температуры. Таким образом, как только температура нити стабилизируется после того, как батарея подключена - как и ее свечение и сопротивление - она ​​действует как довольно здоровенный резистор. Фактически, вы можете измерить это самостоятельно: используя настройку сопротивления цифрового мультиметра, измерьте сопротивление на клеммах лампы (для этого цифровой мультиметр использует очень низкое напряжение и даже близко не подходит к освещению лампы), а затем используйте цифровой мультиметр для измерьте как напряжение, так и ток через лампу, когда она подключена к батарее. Затем используйте закон Ома с этими двумя числами (V / I = R), и вы получите намного более высокое число сопротивления, чем вы получили, когда лампа не горела. На самом деле сопротивление неосвещенной лампы настолько низкое, что качество контакта между датчиками вашего цифрового мультиметра и клеммами лампы будет иметь значение, и вам может потребоваться получить стабильные показания.

Как сказал кто-то другой, короткое замыкание маленькой батареи не приводит к немедленному расплавлению провода, с которым вы это делаете, потому что батарея имеет довольно небольшое внутреннее эффективное сопротивление. Вы можете измерить, что это такое, взяв показания V и I с помощью сначала небольшого резистора (скажем, 25 Ом для батареи 9 В), а затем показания V без нагрузки на батарею. Вы заметите, что напряжение, которое вы измеряете с присутствующим резистором, немного меньше, чем напряжение почти разомкнутой цепи, которое цифровой мультиметр считывает сам; эта разность напряжений, деленная на ток, который вы читаете с подключенным резистором, является эффективным внутренним сопротивлением батареи.

Ну, во-первых, вам иногда нужно защищать элементы от больших токов. Например, если вы подключите диод к 9-вольтовой батарее, ток разрушит его, если он подключен правильно (A на +, C на -). Чтобы избежать этого, мы подключаем резистор на 600 Ом, чтобы снять часть напряжения на его концах, поэтому на концах светодиода появится меньшее напряжение (+ - 3,3 В для светодиода).

Во-вторых, мы не всегда можем выбрать источник питания. Вы можете сказать: «Ну, есть преобразователи и преобразователи ИС» Да, но это просто не практично, поскольку они стоят дороже и сложнее в эксплуатации (не говоря уже о разнице между идеальными и реальными преобразователями и их весом). Также у нас есть динамические резисторы (резисторы, которые меняют свое сопротивление - извините, если это не термин, я русский и только 1-й год обучения в электронике), которые гораздо более практичны, так как вы не можете изменить количество катушек на трансформаторе.

Судя по характеру этого вопроса, я предполагаю, что вы только начинаете изучать электронику, поэтому вам не нужно сильно беспокоиться о том, что и для чего. Просто изучите стены - самое главное, Кирхгоф, и вы поймете, как работает ток и как работает напряжение. Остальное последует. Другие вещи, на которых вы должны сосредоточиться, это понимание элементов. Стены на первом месте, элементы на втором ... Когда вы изучите свою теорию, вы сможете работать с LSIC и запачкать руки. Или вы можете начать работать с Arduino или с чем-то еще. У меня есть OSOYO, и это удивительно. (этот пост не является брендом Arduino)

ТАКЖЕ ПОМНИТЕ ЭТО:

Ток равен напряжению по сопротивлению.

Может быть полезно разобраться с юнитами и рейтингами:

• мАч - миллиампер-час. Мера электрического заряда. Само по себе это мало что говорит. В качестве оценки для батареи она становится значимой в сочетании с номинальным напряжением батареи как мерой энергии, которую батарея может хранить. Миллиампер-час - это величина заряда, представленная током в один миллиампер, протекающим в течение одного часа.
• А - Ампер (или Ампер). Мера электрического тока - скорость потока заряда.
• V - напряжение. Это мера потенциала. Опять же, само по себе, это не полная спецификация для батареи, но это важная. Идеальная батарея будет поддерживать заданное напряжение и подавать столько или меньше тока в цепь, сколько необходимо для поддержания этого напряжения на ее клеммах. Реальная батарея будет иметь внутреннее сопротивление, поэтому она будет иметь напряжение «разомкнутой цепи» (без нагрузки); напряжение будет падать по мере увеличения нагрузки (оно должно подавать больше тока в цепь). Поскольку большинство реальных батарей разряжается, напряжение тоже падает; Соотношение между состоянием заряда и напряжением разомкнутой цепи зависит от конструкции и химического состава батареи. Ток «короткого замыкания» - это величина тока, который батарея будет выдавать, ограниченная только ее внутренним сопротивлением.
• Вт - Ватт. Это мера мощности (уровень энергии, доставленной за определенный период времени). Ватты могут измерять механическую или электрическую мощность; В любом случае, это скорость, с которой выполняется работа. В электрическом смысле мощность - это произведение напряжения и тока (вольт х ампер).
• кВтч - киловатт-час. Это мера энергии. Киловатт-час представляет собой тысячу ватт мощности, подаваемой в течение одного часа, или 1 ватт мощности, передаваемой в течение одной тысячи часов, 10 ватт в течение 100 часов и т. Д.
• омсопротивление. Идеальный резистор будет демонстрировать пропорциональную зависимость между током, проходящим через него, и напряжением, приложенным к его клеммам; удвойте напряжение, и вы удвоите ток (или наоборот). Это соотношение можно рассматривать как действующее одним из двух способов: если вы подаете определенное напряжение на резистор, оно пропустит определенную величину тока; если вы протолкнете определенную величину тока через резистор, это создаст определенное падение напряжения. В любом случае значение сопротивления устанавливает фиксированную связь между напряжением на его клеммах и током через него. Когда вы анализируете цепь, вы можете использовать это для определения любого из трех значений (ток, напряжение, сопротивление), если вы знаете два других. Ом = Вольт / Ампер, или, Ампер = Вольт / Ом, или, Вольт = Ампер x Ом. Реальные резисторы имеют дополнительный рейтинг: мощность - это мощность, которую резистор может рассеивать, не разрушая себя. Если вы подадите один Вольт на резистор 1 Ом, через него протечет ток 1 А, и он рассеет 1 Ватт мощности в виде тепла; если вы удваиваете напряжение, вы удваиваете ток, но теперь этот резистор с сопротивлением 1 Ом будет рассеивать 2 В x 2 А = 4 Вт мощности в виде тепла. Если не рассчитано на это, или физический дизайн не позволяет отводить это тепло, он будет перегреваться, перегорать и, возможно, разжечь огонь. но теперь этот резистор 1 Ом будет рассеивать 2 В x 2 А = 4 Вт мощности в виде тепла. Если не рассчитано на это, или физический дизайн не позволяет отводить это тепло, он будет перегреваться, перегорать и, возможно, разжечь огонь. но теперь этот резистор 1 Ом будет рассеивать 2 В x 2 А = 4 Вт мощности в виде тепла. Если не рассчитано на это, или физический дизайн не позволяет отводить это тепло, он будет перегреваться, перегорать и, возможно, разжечь огонь.

Когда вы анализируете схемы, у вас будут «известные» и «неизвестные». Например, вы можете знать напряжение батареи и сопротивление нагрузки, которую она питает. Учитывая это, вы можете рассчитать ток, который будет использовать схема. В сложной схеме вы можете иметь множество значений сопротивления, а также устройства, такие как светодиоды или транзисторы, которые будут иметь определенные свойства:

• Диоды имеют характерные прямые напряжения - они будут поддерживать примерно одинаковое напряжение в широком диапазоне токов. Реальный диод будет иметь характеристическую нелинейную кривую, связывающую прямой ток с прямым напряжением; в нормальном рабочем диапазоне кривая имеет такой небольшой уклон, что для большинства целей она считается плоской (постоянное напряжение). Чтобы понять, почему это происходит, вам нужно прочитать о полупроводниковых диодах
• переходные транзисторы имеют характерное напряжение базы-эмиттера - подобно прямому напряжению диода, напряжение базы-эмиттера также почти постоянно в широком диапазоне токов; он также имеет нелинейную кривую, связывающую напряжение и ток, и выглядит очень похоже на диод. Опять же, чтобы понять эти свойства, вам нужно прочитать о транзисторах .

Вы можете использовать эти свойства для работы через схему для расчета токов через пути, где вы знаете напряжения, напряжения в узлах, где вы знаете токи через определенные пути, и эквивалентных сопротивлений, где у вас есть резисторы, соединенные вместе. Это важно, потому что токи и напряжения определяют потребляемую мощность (или рассеивание), которая говорит вам, будет ли вообще работать схема, какие параметры компонентов необходимо выбрать и сколько энергии необходимо подавать.

Теперь ... зачем нам последовательно подключать резистор с нашим светодиодом?

Скажем, у нас есть источник питания 5 В и светодиод, для которого характеристики 3,2 В и 20 мА. Это означает, что светодиод будет работать при прямом напряжении 3,2 В и должен работать с током около 20 мА; меньше, и он не будет испускать столько света, сколько спец., больше, и он будет ярче, будет теплее и может иметь более короткую жизнь.

Если мы подключим светодиод без резистора, источник питания будет пытаться вывести как можно больше тока, чтобы поддерживать 5В. Светодиод пропустит огромное количество тока, прежде чем напряжение на его клеммах достигнет 5В. По всей вероятности, блок питания достигнет своего предела тока и позволит падать напряжению, но в этот момент через светодиод будет течь слишком большой ток, и он будет излучать яркую вспышку и подниматься в клубе дыма.

Итак ... мы хотим ограничить ток светодиода до 20 мА, в то время как напряжение на источнике питания остается 5 В, а напряжение на светодиодах составляет 3,2 В. Нам нужен последовательный резистор, который будет пропускать ток около 20 мА (0,02 А) при напряжении 1,8 В (1,8 + 3,2 = 5). Итак, мы рассчитываем 1.8V / .02A = 90 Ом. Мы могли бы выбрать стандартный резистор 82 Ом для этого. 1,8 В / 82 Ом = 21,9 мА. Чуть выше спецификации, но разница в 10% не должна быть проблемой. Имейте в виду, что реальные устройства не могут иметь точно определенные свойства; резистор может быть немного больше или немного меньше, чем указано в спецификации, а светодиод может работать при напряжении немного выше или немного ниже, чем в спецификации. Мы проектируем для номинального случая, зная, что фактическая производительность нашей схемы может немного отличаться.

Итак ... что мы здесь сделали? Мы использовали резистор для регулировки того, что происходит в нашей схеме, чтобы мы могли использовать имеющийся у нас источник питания и управлять светодиодом в соответствии с его характеристиками.

Что еще мы можем сделать с резистором?

Обычно используются резисторы для регулировки напряжения или ограничения тока. Например: у вас есть источник питания 5V и нужна ссылка 3V. Выберите два резистора из нашего комплекта запасных частей: 330 Ом и 220 Ом и соедините их последовательно: 220 между проводом 5 В и нашим опорным выходом и 330 между опорным выходом и 0 В. Там будет постоянный ток через эти резисторы 5V / 550 Ом = ~ 10 мА, но мы видим напряжение 3V на нашем справочном терминале. Подобные вещи часто используются для разработки схем, таких как усилители, где нам нужно установить определенное напряжение, долю некоторого другого напряжения и так далее.

Мы можем использовать резисторы для определения постоянных времени. Если вы подключите резистор и конденсатор последовательно, ток сначала будет течь в конденсатор; этот начальный ток будет определяться напряжением цепи и значением сопротивления. Но конденсатор будет заряжаться; когда он заряжается, он создает напряжение на своих клеммах; это уменьшит напряжение на клеммах резистора, уменьшив ток через него. Это уменьшит скорость, с которой конденсатор заряжается, уменьшит скорость, с которой растет его напряжение, и так далее, и так далее. В конце концов, конденсатор достигнет напряжения цепи, напряжение и ток через резистор будут равны нулю. Значения сопротивления и емкости будут определять время, необходимое конденсатору для зарядки до определенной доли напряжения цепи; количество, известное какпостоянная времени - это время, за которое напряжение на конденсаторе заряжается примерно до 63% от напряжения цепи. Это используется для разработки схем, таких как генераторы и фильтры.

Резисторы существуют и используются для ограничения виртуальных «бесконечностей». В том смысле, что без резистора компонент может сгореть или перегореть предохранитель, или цепь просто не будет работать так, как ожидалось.

Менее экстремальными примерами будет «смещение» цепи к определенному напряжению в сочетании с другими резисторами или стабилитронами. Они также ограничивают пусковой ток для источников питания, тем самым продлевая срок службы выключателя питания.

Из-за падения напряжения на резисторах с током, проходящим через него, они делают превосходные и точные датчики тока.

Еще более экзотическими причинами будет прекращение паразитных колебаний или отраженных волн в РЧ линиях передачи. МОП-транзисторы обычно имеют резистор на затворе, чтобы предотвратить звенение и превышение на стоке из-за резких нарастающих / падающих краев.

В сочетании с конденсаторами они создают «постоянную времени» для использования в качестве фильтра или задержки. Это может быть для настройки частоты, или, если более надежный, действует как фильтр пульсации в источниках питания.

Сказать, что они ограничивают «бесконечность», звучит банально, но у нас не было бы технологий без них. Даже у модели 'T' Ford были большие банки резисторов, чтобы выбрать правильный зарядный ток для батареи. Это была не точная зарядка, которую мы имеем сегодня, но решение «просто получить» было достаточно хорошим тогда.

Похоже, вы не полностью понимаете, как течет ток и его связь с напряжением. Если вы понимаете эти отношения, вы можете легко ответить на все ваши вопросы.

Электроны хотят перемещаться из места высокого напряжения в место низкого напряжения как можно быстрее, например, с одного конца батареи на другой. Если два конца батареи соединены друг с другом напрямую проводом, все электроны будут невероятно быстро прыгать к концу низкого напряжения, потому что ничто не замедляет их.

Резистор замедляет скорость прохождения электронов по цепи. Без резистора батарея мгновенно сгорит.