Jak wybrać najlepszą moc znamionową rezystora?
Jedną z najważniejszych kwestii, które muszą wziąć pod uwagę projektanci obwodów przy przydzielaniu rezystorów w swoich projektach, jest odpowiednia moc znamionowa komponentów. Moc znamionowa rezystora jest oparta na ilości obciążenia termicznego, jaką element będzie mógł przenosić w sposób ciągły i jest wyrażona w watach. Istnieje szeroki wybór standardowych rezystorów watowych z wieloma dodatkowymi wartościami znamionowymi wykonanymi na zamówienie dla określonych zastosowań. Typowe, ogólnodostępne moce znamionowe mieszczą się w zakresie od 1/8 wata do 50 watów, chociaż znacznie większe przykłady są regularnie budowane na zamówienie. Zasadniczo moc znamionowa rezystora do dwóch watów będzie miała liniową konstrukcję węglową; większe przykłady obejmują podstawę ceramiczną, elementy uzwojone drutem.
Jak sama nazwa wskazuje, rezystory działają, oferując opór przepływowi prądu elektrycznego przez nie. Proces ten wytwarza ciepło w rezystorze, którego wielkość jest iloczynem aktualnej wielkości prądu. Innymi słowy, im wyższy przepływ prądu przez rezystor, tym cieplejsze. Jeśli rezystor zostanie poddany nadmiernemu prądowi i wynikowemu obciążeniu cieplnemu, ostatecznie zostanie zniszczony. Prąd przewodzony przez rezystor zmienia się w zależności od kilku innych cech obwodu, przez co właściwa moc znamionowa rezystora jest kluczową częścią konstrukcji obwodu.
Moce znamionowe rezystorów wyrażane są w watach, przy czym wspólne wartości znamionowe zaczynają się od małych wariantów 1/8 wata do specjalistycznych rezystorów o wysokiej mocy kilkuset watów. Średnie oporniki spotykane na większości płytek drukowanych to liniowe typy węgla o mocy od 1/8 do 2 watów. Rezystory o mocy powyżej 2 watów nie są już zgodne ze standardową konstrukcją karbonową i wykorzystują ceramiczne wsparcie z odsłoniętymi uzwojeniami z drutu. Tego typu rezystory o dużej mocy zwykle mają moc od 5 do 50 watów, a czasami mają kilka połączeń gwintowanych, które pozwalają na wybór różnych wartości rezystancji w jednym pakiecie. Rezystory o większej mocy są zwykle zbudowane specjalnie z myślą o nich i mogą zawierać wbudowane radiatory w celu rozproszenia wytwarzanych przez nie wysokich obciążeń termicznych.
Moce znamionowe większości mniejszych rezystorów węglowych są ogólnie ustalane wizualnie zgodnie z fizycznym rozmiarem każdego z nich. Większe rezystory drutowe lub z metalową obudową mają na ogół wytłoczoną moc znamionową rezystora. Aby obliczyć, który watowy rezystor będzie wymagany w danym zastosowaniu, najpierw należy zastosować prawo Ohma, aby ustalić natężenie, jakie może wytrzymać rezystor. Po ustaleniu tej wartości można zastosować standardową formułę obliczania mocy w watach równą amperom razy wolty, aby określić, które watowe rezystory są wymagane. Innymi słowy, rezystor, który przejdzie 12 woltów przy 6 miliamperach - 12 x 0,006 ampera - wymaga rezystora 0,072 W; oznacza to, że wystarczy dowolny standardowy rezystor 1/8 W.