Otpornost - I^2R - I deo

U ovom video blog postu sam prikazao zašto postoje različita pakovanja otpornosti, u smislu dimenzija i materijala od kojih su konstruisani. Video klipovi jasno prikazuju da ista otpornost od 1R u pakovanju od 1/4W, 1W i 10W mogu da izdrže različite maksimalne jačine električne struje a samim tim i toplotne gubitke, pri čemu se isti zagrevaju i pregorevaju ukoliko se propusti jačina električne struje veća od predviđene tj. dizajnirane. Tako otpornost od 1R i 1/4W može maksimalno da izdrži 0.5Ampera, ukoliko se kroz istu otpornost propusti jačina električne struje veća od 0.5 tj. maksimalne, otpornik počinje da pregreva i na kraju pregoreva. Isto važi i za otpornost od 1R ali jačine od 1W, maksimum koji može da izdrži je 1Amper, preko toga kreće pregrevanje i na kraju pregori, isti kreće da se topi, dimi. Od 10W i 1R, maksimalno može da izdrži nešto više od 3Ampera, i pakovanje ovog otpornika je najveće na datim video klipovima. Pravilo je prosto, što je pakovanje veće, veća je i maksimalna dozvoljena amperaža. Našao sam simulator Android aplikacije za termalnu kameru, ali nažalost nisam uspeo da uhvatim najbolje I^2R zagrevanje, koje bi se na termalnoj kameri jasno videlo. Ukoliko dođem do termalne kamere ponoviću sve i nastaviću na ovaj blog post.

Main video klip: ovaj video blog sam radio sa dve kamere: web kamerom i simulacijom Android termalne kamere, što se može videti tokom ovog videa. Jasno je prikazano da I^2R tj. maksimum amperaže određuje pakovanje ali ne samo veličinu već i materijal od kojeg je konstruisan, razlog tome je što veća amperaža generiše i veće toplotne gubitke, tako da je su snažni otpornici napravljeni od materijala koji te temperature mogu da izdrže, ali bez obzira na isto, ukoliko se prekorače limiti maksimum dozvoljenog, otpornik će svakako početi da pregoreva i da na kraj pregori. Dole u blog postu imate jasnu sliku otpornosti koja je pregorela i otpornosti koja još nije korišćena, razlika je očigledna. O materijalima otpornosti u drugom blog postu koji će biti linkovan na ovaj.

Ovde je prikazano kako pregoreva otpornik od 1/4W prilikom prolaska kroz isti jačina električne struje veća od 0.5 ampera. Otpornik neće odmah pregoreti, za isto mu je potrebno vreme kao što može da se vidi. Simulator termalne kamere nije baš najbolji, kao što možete da vidite, ali vidi se jasno dim i toplota, kada otpornik krene da pregoreva.

Ovde je prikazan primer za otpornost od 1W i kao što vidimo isto se dešava kao i sa otpornikom od 1R i 1/4W ako kroz isti propustimo više od dozvoljenog. Temperatura koja se pri tome generiše je pogubna za materijal od kojeg je otpornik implementiran i jednostavno vremenom taj materijal počinje da gori kada temperatura nadvlada termalne maksimume materijala od kojeg je sačinjen. Kao što sam rekao o materijalima otpornosti u posebnom blog postu koji ću linkovati na ovaj.

Ovde je prikazno za otpronik od 10W, propuštana struja je oko 2.5 ampera, što se vidi preko ampermetra, doduše ista varira, kao što se može videti sa video klipa. Za kontrolisanje jačine struje koristio sam MOSFET tranzistor IRF3710 koji je naponsko kontrolisani strujni izvor što znači da je dovoljan potencijal sa klizača otpornika na gejt od tranzistora kako bi se kontrolisao protok struje kroz isti. Kao što se vidi, sve radi kako treba, jačina struje od približno 2.5 ampera generiše toplotu ali u okviru toplotnih limita otpornika od 10W i materijala od kojih je sačinjen, bez obzira što je vreo, ali radi nesmetano jer ta temperatura može da se podnese ali da nema trajnog uništenja.

Ovde je jasno prikazana razlika između otpornika koji je uništen usled temperature van granica barijere materijala od kojeg je napravljen, potpuno je crn i izgoreo. Sa druge strane imamo standardno pakovanje optornika koje se koristi pri distribuciji. Ovo je 1/4W.

Ovde je prikazana razlika između pregorelog otpornika od jednog vata i nekorišćenih, jasno se vidi razlika u dimenziji između 1/4W i 1W.


Autor: Vladimir Savić

Comments

Popular posts from this blog

Electrolytic capacitors and design rules