Влияют ли резисторы из углеродной пленки на переменный ток?

Углеродные пленочные резисторы в основном представляют собой изолирующий (вероятно, керамический) стержень, покрытый углеродной пленкой, которая скручена вокруг него, как показано на рисунке ниже:

введите описание изображения здесь

Однако это очень похоже на катушку. Я знаю, что на постоянном токе проблем нет, но это не должно влиять на переменный ток, например, на катушку? Существуют ли ситуации, когда резисторы такого типа не используются в приложениях переменного тока?

PS Прошу прощения за расплывчатую терминологию, но я очень давно не изучал AC, поэтому не до конца понимаю его и точные эффекты различных компонентов. Но я знаю, что катушка по-другому влияет на ток, чем резистор, и у меня есть некоторое интуитивное представление о них.

Слова, которые вам нужны, это «индуктивный» и «индуктивность». Как говорит Макстон: Да, у них есть индуктивность, но обычно это незначительный эффект по сравнению с их сопротивлением. На "радиочастотах" это может иметь значение. Порядок индуктивности, вероятно, находится в диапазоне от 10 до 100 наногенри (приблизительно).
Я хочу прокомментировать OP, что резисторы этого типа не изготавливаются путем «накручивания углеродной пленки вокруг керамического стержня». На самом деле они начинаются как керамические стержни, покрытые сплошным слоем резистивного материала. Затем к стержням прикрепляются торцевые заглушки и выводы. Затем они крепятся к машине, похожей на токарный станок, где узел можно обтачивать, одновременно контролируя сопротивление между двумя проводами. Затем используется резак или лазер, чтобы начать прорезать канавку в покрытии, продвигаясь вдоль одной стороны, в то время как сборка медленно вращается. (продолжение).
(продолжение сверху). Во время нарезания канавки сопротивление измеряется до тех пор, пока оно не достигнет желаемого значения. В пределах желаемого допуска резка останавливается, оставляя вокруг керамического стержня то, что выглядит как спираль резистивного материала. Шаг тонкой настройки может применяться для высокоточных компонентов. Наконец, компоненты покрываются и маркируются ценностными кольцами или числами, нанесенными краской.

Ответы (3)

Между витками спирали и из конца в конец есть индуктивность и есть емкость. Как правило, это не важно, пока вы не доберетесь до частот VHF, но, конечно, эффект относительно больше при более высоких сопротивлениях емкости, а эффект индуктивности относительно выше при очень низких сопротивлениях.

Например, если вы используете этот калькулятор, катушка с 8 витками диаметром 2 мм и длиной 7 мм будет иметь индуктивность 0,04 мкГн, поэтому при 100 МГц и Xl/R = 0,1, R < 250. Ом . Обратите внимание, что если у вас есть токоизмерительный резистор очень низкого номинала, индуктивность даже доли микрогенри начнет оказывать заметное влияние на умеренных частотах. 10 м Ом Резистор с индуктивностью 40 нГн будет воздействовать аналогичным образом только на частоте 4 кГц.

Паразитная емкость работает аналогично с другого конца шкалы частот - 10 МОм. Ом Резистор с сквозной емкостью 0,4 пФ будет затронут аналогичным образом только на частоте 4 кГц.

Мне сказали, что они иногда все еще используют резисторы из углеродного состава старой школы в очень высокочастотных (микроволновых?) приложениях специально, чтобы избежать этой проблемы с паразитной индуктивностью.
@WarrenYoung «Современный» чип-резистор может быть лучше в этом отношении. Они часто обрезаются ЛАЗЕРОМ различными способами. Методы различаются, некоторые из них оказывают меньшее влияние на ВЧ-характеристики, чем другие. См., например, Полезные изображения документа? | Расширенные аспекты Использование - Vishay ....
@RussellMcMahon Насколько я понимаю, чем физически меньше резистор, тем меньше влияние на габаритные размеры, а также на лазерную обрезку и тому подобное на очень высоких частотах. Тогда у нас есть эти дети - 50ГГц.

Действительно, это катушка, и она оказывает некоторое влияние на переменный ток, но, по крайней мере, для сетевого питания и ниже индуктивность настолько мала, что эффекты слишком незначительны, чтобы их можно было заметить.

Даже кусок прямого провода имеет некоторую индуктивность. А иногда, особенно в линиях электропередачи HVAC в электросетях, эта индуктивность приводит к потерям в несколько процентов. Однако это ОЧЕНЬ ВЫСОКОЕ напряжение и ОЧЕНЬ ЗНАЧИТЕЛЬНАЯ мощность, но это выходит за рамки нашей компетенции.

В этом ответе кратко рассматривается первоначальный вопрос, но он добавляется в основном для предоставления информации о современном эквиваленте спирального резистора, о котором спрашивают. В большинстве случаев трубчатый резистор со сквозным отверстием не будет использоваться, и, вероятно, будет использоваться эквивалент «SMD».

Вопрос [перефразируя]: Резисторы из углеродной пленки в основном представляют собой изолирующий (вероятно, керамический) стержень, покрытый углеродной пленкой по спирали вокруг него. Тем не менее, это кажется очень похожим на катушку.
Существуют ли ситуации, когда резисторы такого типа не используются в приложениях переменного тока?

Применяемая терминология для таких свойств, как катушка, - «индуктивный» и индуктивность.

Как говорит Макстон: Да, у них есть индуктивность, но обычно это незначительный эффект по сравнению с их сопротивлением.

На "радиочастотах" это может иметь значение.
Порядок индуктивности, вероятно, находится в диапазоне от 10 до 100 наногенри. [Этот диапазон аналогичен тому, что Спехро указал в своем ответе.]

Связанный - современный эквивалент:

Нижеследующее относится к современному аналогу — «чип-резистору» поверхностного монтажа. Они доступны в углеродной пленке (более старые) и пленке из оксида металла (самые новые), а также работают за счет использования слоя проводника, который «нажигается» на изолирующую поверхность. Они также обычно имеют сопротивления, которые широко распространены, чтобы их можно было использовать напрямую, поэтому они также «урезаны». Поскольку резисторный элемент (обычно) представляет собой плоский прямоугольник, при обрезке не используется спираль, а вместо этого либо материал обрезается с одной стороны прямоугольника, либо (чаще) в прямоугольник вырезается ряд рисунков для увеличения общего сопротивления. В экспериментальных целях (обычно) резистивный слой можно шлифовать (например, путем «шлифовки или соскабливания»), чтобы уменьшить его толщину и, таким образом, повысить его сопротивление.

Различные методы изменения сопротивления оказывают различное очевидное и менее очевидное влияние на характеристики сопротивления. Значения долговременного сопротивления, величина «дрейфа» и скорость дрейфа зависят от процесса, и для получения высокоточных резисторов с долговременной стабильностью могут потребоваться значительные усилия.

Обычный миллион картинок - каждая картинка ссылается на соответствующую страницу

«Современные» чип-резисторы часто обрезаются ЛАЗЕРОМ различными способами. Методы различаются, некоторые методы оказывают меньшее влияние на ВЧ-характеристики, чем другие.

См., например, Полезный документ . Когда я смотрел, изображения отсутствовали, но это может быть связано с тем, что Win 8.1 / День подарков слишком много блюза / Мерфи / требуется перезагрузка - выглядит полезной страницей, если появляются изображения.

Расширенные аспекты подстройки резистора +/- 0,02% целевого значения.

  • Теперь от производителей требуется уменьшить размер корпуса, а также улучшить возможности регулировки усиления, точность окончательной подстройки и воспроизводимость. Для одновременного достижения этих целей и в соответствии с высокими требованиями к производительности стандартных производственных линий TFCR было разработано новое поколение зеленых (532 нм) лазерных систем. В отличие от предыдущих систем на основе ИК-лазеров, длина волны зеленого цвета обеспечивает значительное уменьшение размера лазерного пятна и, соответственно, уменьшение ширины пропила и тепловых эффектов. В сочетании с уникальной процедурой змеевидной резки это обеспечивает основу для значительного увеличения регулировки усиления и повышения точности и повторяемости конечного резистора.

Использование подстраиваемых пользователем резисторов - Vishay Почему то, что вы получите, может не соответствовать вашим ожиданиям, если вы сделаете это неправильно, и как это сделать правильно.

Полезная 1-страничная сводка по подгонке резисторов Это страница компании «Что мы можем сделать», но она показывает предлагаемые схемы подстройки и достижимые результаты.

Основные обрезки

На первый взгляд, это выглядит как "просто" 6-страничный лист спецификаций резисторов Vishay - вставка постов обрезается с инструкциями, но содержит инструкции о том, как после ЛАЗЕРНОЙ обрезки вставок продукты.

ЛАЗЕРНАЯ машинка для стрижки - отличная штука